某電廠600MW超臨界直流W型火焰鍋爐的燃燒調(diào)整

張大鵬

摘 要：目前我國部分電廠采用的是600MW超臨界直流W型火焰鍋爐，這類鍋爐在運行過程中普遍存在著燃燒效率低、飛灰中碳含量高及排煙溫度高的問題，而且排放的NOx含量過高，容易結(jié)焦及燃盡率低。這些問題的存在對鍋爐運行的經(jīng)濟性帶來了較大的影響。文章分析了600MW超臨界直流W型火焰鍋爐燃燒時所出現(xiàn)的主要問題，并進一步對600MW超臨界直流W型火焰鍋爐燃燒調(diào)整措施進行了具體的闡述，以便于為改善鍋爐燃燒的工況提供必要的參考。

關(guān)鍵詞：600MW超臨界直流W型火焰鍋爐；燃燒；調(diào)整措施

前言

某電廠1#和2#鍋爐都采用的是600MW超臨界直流W型火焰鍋爐，而且設(shè)置有24只雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器，分別為布置在前后拱處，配備有6臺鋼球磨煤機，而且每臺磨煤機分別對應(yīng)4只燃燒器，并在前后墻進行交叉布置，燃料使用無煙煤。通過對該鍋爐燃燒情況進行調(diào)整，不僅能夠有效的確保燃燒設(shè)備的安全，滿足鍋爐各項參數(shù)的要求，而且對鍋爐爐膛熱負荷均勻分布及降低鍋爐大渣產(chǎn)生具有非常重要的意義，能夠有效地避免鍋爐水冷壁超溫現(xiàn)象的發(fā)生，對提高鍋爐運行的經(jīng)濟性具有重要的作用。

1 600MW超臨界直流W火焰鍋爐燃燒時所出現(xiàn)的主要問題

在600MW超臨界直流W火焰鍋爐投入運行調(diào)試期間，其在運行過程中出現(xiàn)了諸多的問題，這不僅對鍋爐運行的經(jīng)濟性和安全性帶來了較大的影響，而且對電廠節(jié)能降耗工作的開展也產(chǎn)生不利影響。

1.1 鍋爐燃燒的過程中大渣及飛灰可燃物的含量過高

通過對2#鍋爐運行的情況進行觀察，發(fā)現(xiàn)大渣及飛灰可燃物的含量較高，甚至達到總?cè)紵?0%，由于鍋爐運行過程中燃盡率較低，這就導(dǎo)致飛灰中可燃物含量非常高，不僅對鍋爐熱效率帶來較大的影響，而且導(dǎo)致鍋爐燃燒過程中對煤的消耗量增加，嚴重影響鍋爐運行的經(jīng)濟性。

1.2 在鍋爐燃燒的過程中凝渣管和水冷壁存在超溫現(xiàn)象

在鍋爐運行過程中，當(dāng)其負荷處于較低狀態(tài)下時，水冷壁及凝渣管很容易出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，特別是前墻上部水冷壁超溫現(xiàn)象特別顯著。由于鍋爐受熱面長時間處于超溫狀態(tài)或是短時間存在嚴重的超溫，這給鍋爐受熱面及水冷壁運行的安全帶來較大的風(fēng)險，由于發(fā)生受熱面爆管及水冷壁拉裂事故，從而導(dǎo)致鍋爐停運。

2 600MW超臨界直流W火焰鍋爐的燃燒調(diào)整措施

2.1 調(diào)整鍋爐二次風(fēng)系統(tǒng)

通過對鍋爐二次風(fēng)系統(tǒng)進行調(diào)整，采用分級送風(fēng)來有效地降低NOx的排放量。在燃燒器上部設(shè)置燃盡風(fēng)，將A、B、C、D、F風(fēng)檔板設(shè)置在燃燒器區(qū)域，將A、B、C檔板設(shè)置在燃燒器的拱上，主要是對油槍投入時的二次風(fēng)及冷卻燃燒器噴口起到一定的補充作用。D、F風(fēng)檔板則設(shè)置在燃燒器的拱下，而且其風(fēng)量需要占到二次風(fēng)量的百分六十左右，在鍋爐燃燒調(diào)整過程中發(fā)揮著非常重要的作用。通過對拱下二次風(fēng)進行調(diào)整，對于解決鍋爐水冷壁超溫及大渣、飛灰含碳量高的問題具有非常好的效果。

2.1.1 適當(dāng)關(guān)小D風(fēng)擋板

在鍋爐調(diào)試期間，將鍋爐的D風(fēng)檔板進行調(diào)整，將其調(diào)小至10%的開度，這就能夠有效地控制大量的二次風(fēng)進入到煤粉著火區(qū)，從而對著火情況帶來不利影響。經(jīng)過對D風(fēng)檔板進行調(diào)整后，火焰沒有發(fā)生對下部水冷壁進行沖刷的現(xiàn)象，而且對下部水冷壁溫也具有較好的控制作用。

2.1.2 調(diào)整投運燃燒器對應(yīng)的F風(fēng)擋板開度

在機組運行過程中，由于F風(fēng)擋板處于燃燒器區(qū)域的最下層，而且風(fēng)量最大，因此F風(fēng)檔板在煤粉燃燒及對火焰中心控制過程中發(fā)揮著非常重要的作用。在調(diào)試初期，F(xiàn)風(fēng)檔板開度處于50%左右，而且沒有偏差現(xiàn)象發(fā)生，在這種情況下，前墻上部水冷壁出現(xiàn)了嚴重超溫現(xiàn)象，大渣及飛灰含碳量也處于較高的水平。針對于這個問題，后期對F風(fēng)檔板進行調(diào)整，將前墻F風(fēng)檔板開大至60%～65%，同時將后墻的F風(fēng)擋板關(guān)小至40～45%，對前后墻的風(fēng)量比例進行控制，而且爐膛兩側(cè)的F檔板較中間的開度小，經(jīng)過如此調(diào)整，前墻二次風(fēng)量大于后墻風(fēng)量，在這種情況下，鍋爐的火焰中心靠向后墻而火焰中心有所降低，有效地避免了高溫火焰對前墻上部水冷壁的沖刷，實現(xiàn)了壁溫的有效控制。另外由于F檔板中間開度大于兩側(cè)，這樣能夠有效地保證沿爐膛寬度方向的二次風(fēng)量相當(dāng)，避免了爐膛中部缺風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生，確保了燃燒的充分性，對大渣及飛灰含碳量的降低及鍋爐效率的提高都具有非常重要的作用。

2.2 調(diào)整制粉系統(tǒng)

2.2.1 提高磨煤機出口風(fēng)溫

在鍋爐調(diào)試初期，磨煤機出口風(fēng)溫處于較低水平，這不僅會對煤粉的著火帶來較大的影響，而且煤粉燃盡的時間也得以延長，火焰中心出現(xiàn)上移問題，從而導(dǎo)致超溫及大渣、飛灰含碳量高的問題發(fā)生。因此為了能夠有效地提高磨煤機出口風(fēng)溫，則采取了以下措施：（1）降低空預(yù)器扇形板高度，減小漏風(fēng)量。調(diào)試階段扇形板一直置于最高位（間隙有16mm），后將間隙降低至10mm，降低漏風(fēng)量的同時，未引起動靜碰磨。（2）及時投入一次風(fēng)暖風(fēng)器運行。當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃，投入一次風(fēng)暖風(fēng)器運行，保證其出口一次風(fēng)溫維持在30℃以上。（3）適當(dāng)開大磨煤機旁路風(fēng)。當(dāng)磨煤機出口風(fēng)溫較低時，適當(dāng)開大其旁路風(fēng)，對提高磨出口風(fēng)溫作用明顯。

2.2.2 合理安排制粉系統(tǒng)的運行方式

當(dāng)機組負荷在400至450MW時，一般為4臺制粉系統(tǒng)運行，此時最易出現(xiàn)受熱面超溫現(xiàn)象。這和制粉系統(tǒng)的運行方式有很大關(guān)系。當(dāng)制粉系統(tǒng)運行不合理時，前墻上部水冷壁超溫現(xiàn)象比較明顯，并且很難通過調(diào)節(jié)二次風(fēng)等手段來降低壁溫。經(jīng)過觀察，當(dāng)B和F磨或者A和E磨同時停運時，前墻上部水冷壁壁溫水平最高，經(jīng)常出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。經(jīng)分析認為，磨煤機的不對稱停運，造成前后墻的燃燒器無對應(yīng)支撐，無法卷吸來自對側(cè)墻的高溫?zé)煔?，影響著火，從而使火焰中心大幅上升，造成上部水冷壁超溫。?jīng)過多次調(diào)整，發(fā)現(xiàn)磨煤機對稱停運時水冷壁壁溫總體較低，甚至可以將前墻上部水冷壁壁溫控制在430℃以下。但在部分時候受制于制粉系統(tǒng)自身缺陷，需要被迫采取非對稱停運，在這種情況下，通?？梢詫⑤^高壁溫區(qū)域的燃燒器進行停運，以此來降低該區(qū)域的熱負荷，從而控制對壁溫進行控制的目的。

2.2.3 定期清理磨煤機出口分離器

由于原煤中含有如鐵絲及麻繩等一些雜物，在磨煤機長期運行過程中會導(dǎo)致這些雜物堆積在磨煤機出口分離器處，從而影響燃燒器的出力情況，不利于煤粉細度及鍋爐熱負荷的均勻分配，因此需要每月對各磨煤機出口分離器進行清理，避免雜物堆積，保證制粉系統(tǒng)處于良好的運行狀態(tài)。

3 結(jié)束語

通過對600MW超臨界直流W型火焰鍋爐的燃燒進行調(diào)整，有效地解決了鍋爐超溫的問題，提高了鍋爐運行的安全性。而且實現(xiàn)了對大渣及飛灰含碳量的有效控制，確保了鍋爐效率的提高。通過對鍋爐燃燒調(diào)整，不僅鍋爐在同類型鍋爐中處于先進的水平，而且對電廠經(jīng)濟效益的提升也起到非常重要的作用。

參考文獻

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