3. 烟气中CO超标时燃烧稳定性与二次风配比的诊断

CO超标诊断的核心判据:燃烧不完全 vs 二次风配比不当

CO小时均值超标时,现场最容易犯的错误是“看到CO高就加二次风”。实际上CO升高有两条完全不同的成因路径:一是炉温不足或给料剧烈波动导致可燃组分根本来不及氧化(燃烧不完全);二是炉温正常但二次风量、风门开度或喷入位置不匹配,造成局部缺氧或气流短路(配比不当)。两者的调整方向相反——前者要稳料提温,后者才动二次风。因此诊断的关键不是看CO本身,而是把CO与炉温、二次风门开度、烟气停留时间、给料波动四条曲线放在同一时间轴上做交叉比对。

同一时间窗(如超标小时前后各30 min)四路趋势交叉比对 CO 小时均值 CEMS 折算值 / mg·m⁻³ 炉温(一燃室/二燃室) 热电偶 DCS 历史趋势 ℃ 二次风门开度 / 风量 左右侧开度 %、总风量 给料波动 + 停留时间 给料量 kg/h、炉膛出口O₂、τ 判据一:炉温是否 ≥ 850 ℃ 且平稳? 看二燃室温度曲线有无跌落/锯齿 否 / 波动大 是 / 平稳 路径A:燃烧不完全 • 给料量突增/断料,料层厚度跳变 • 一燃室温度跌落,二燃室补燃不足 • 炉膛出口 O₂ 与 CO 同向波动 • 停留时间 τ 缩短(负荷冲高) 路径B:二次风配比不当 • 炉温正常,但左右风门开度偏差大 • 二次风总量偏低或喷口堵塞/短路 • 局部缺氧区 CO 生成,O₂ 分布不均 • 停留时间 τ 正常,CO 却持续偏高 判据二:二次风门开度与风量是否匹配负荷? 左右偏差 >15% 或风量/给料比偏离基准 处置方向:稳料 + 提温 + 延长停留 先降给料波动、恢复二燃室温度,暂不盲目加二次风 处置方向:调平二次风门 + 校核风量配比 按左右开度偏差与风量/给料比逐步修正,观察CO回落

四路数据的取数与对齐方法

诊断前先把数据口径统一,否则交叉比对会得出错误结论。建议按以下方式取数:

  • CO:取CEMS折算值(干基、11% O₂),同时调出原始值与O₂,确认超标不是折算或仪表漂移造成(这一点与数据核查类任务不同,此处默认数据可信,只做工况归因)。
  • 炉温:一燃室上/中/下三点与二燃室出口温度,重点看二燃室出口是否稳定在850 ℃以上、有无锯齿状跌落。
  • 二次风:左右侧风门开度(%)、二次风总流量、二次风母管压力;若DCS有喷口分区流量更好。
  • 给料与停留时间:给料量(kg/h)及给料机转速波动、炉膛出口O₂、以及按炉膛容积与烟气量估算的停留时间τ。

时间轴对齐时以CO超标小时为中心,前后各取30 min,采样周期统一到1 min或5 min,避免用不同采样率曲线直接叠加。

判据组合与典型工况对照

工况特征炉温二次风门/风量停留时间τ给料判定
炉温跌落伴CO升高二燃室<850 ℃或锯齿开度正常可能缩短突增/断料燃烧不完全(路径A)
炉温正常CO持续高稳定≥850 ℃左右偏差>15%或风量偏低正常平稳二次风配比不当(路径B)
炉温正常、风门正常、CO波动稳定开度与风量匹配正常小幅波动需查喷口堵塞/短路或O₂分布
炉温高、O₂高、CO高偏高风量偏大缩短平稳过量空气+停留不足,属配比与停留耦合

现场诊断操作要点

  1. 先锁定CO超标小时,导出四路趋势并统一时间轴,标注给料突变点与风门动作点。
  2. 看二燃室温度是否跌破850 ℃:跌破且与CO上升同步,优先判为燃烧不完全。
  3. 若炉温平稳,则比对左右二次风门开度差与二次风总流量/给料量比值,与历史正常工况基准比较。
  4. 检查二次风喷口是否堵塞、风室是否短路,必要时用炉膛出口O₂分布或红外测温辅助判断局部缺氧。
  5. 按判定结果分别处置:路径A稳料提温、延长停留;路径B调平风门、校核风量配比,调整后观察CO在1~2个采样周期内是否回落。
诊断时不要只看CO单点峰值,要看CO与炉温、风门的相位关系:CO上升滞后于炉温跌落,多为燃烧不完全;CO与风门动作几乎同步,多为配比问题。
若炉温、风门、给料均正常而CO仍持续偏高,应排查CEMS采样管路积水、伴热异常或分析仪漂移,避免把仪表问题误判为燃烧工况问题。