某電廠600MW超臨界直流W型火焰鍋爐的燃燒調整

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，容易結焦及燃盡率低。這些問題的存在對鍋爐運行的經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。

關鍵詞：600MW超臨界直流W型火焰鍋爐；燃燒；調整措施

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，而且設置有24只雙旋風煤粉濃縮燃燒器，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整，不僅能夠有效的確保燃燒設備的安全，滿足鍋爐各項參數的要求，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象的發生，對提高鍋爐運行的經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的主要問題

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

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，發現大渣及飛灰可燃物的含量較高，甚至達到總燃燒的20%，由于鍋爐運行過程中燃盡率較低，這就導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象

在鍋爐運行過程中，當其負荷處于較低狀態下時，水冷壁及凝渣管很容易出現超溫現象，特別是前墻上部水冷壁超溫現象特別顯著。由于鍋爐受熱面長時間處于超溫狀態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險，由于發生受熱面爆管及水冷壁拉裂事故，從而導致鍋爐停運。

2 600MW超臨界直流W火焰鍋爐的燃燒調整措施

2.1 調整鍋爐二次風系統

通過對鍋爐二次風系統進行調整，采用分級送風來有效地降低NOx的排放量。在燃燒器上部設置燃盡風，將A、B、C、D、F風檔板設置在燃燒器區域，將A、B、C檔板設置在燃燒器的拱上，主要是對油槍投入時的二次風及冷卻燃燒器噴口起到一定的補充作用。D、F風檔板則設置在燃燒器的拱下，而且其風量需要占到二次風量的百分六十左右，在鍋爐燃燒調整過程中發揮著非常重要的作用。通過對拱下二次風進行調整，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 適當關小D風擋板

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

2.1.2 調整投運燃燒器對應的F風擋板開度

在機組運行過程中，由于F風擋板處于燃燒器區域的最下層，而且風量最大，因此F風檔板在煤粉燃燒及對火焰中心控制過程中發揮著非常重要的作用。在調試初期，F風檔板開度處于50%左右，而且沒有偏差現象發生，在這種情況下，前墻上部水冷壁出現了嚴重超溫現象，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風檔板進行調整，將前墻F風檔板開大至60%～65%，同時將后墻的F風擋板關小至40～45%，對前后墻的風量比例進行控制，而且爐膛兩側的F檔板較中間的開度小，經過如此調整，前墻二次風量大于后墻風量，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，實現了壁溫的有效控制。另外由于F檔板中間開度大于兩側，這樣能夠有效地保證沿爐膛寬度方向的二次風量相當，避免了爐膛中部缺風現象的發生，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 調整制粉系統

2.2.1 提高磨煤機出口風溫

在鍋爐調試初期，磨煤機出口風溫處于較低水平，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，火焰中心出現上移問題，從而導致超溫及大渣、飛灰含碳量高的問題發生。因此為了能夠有效地提高磨煤機出口風溫，則采取了以下措施：（1）降低空預器扇形板高度，減小漏風量。調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，降低漏風量的同時，未引起動靜碰磨。（2）及時投入一次風暖風器運行。當環境溫度低于20℃，投入一次風暖風器運行，保證其出口一次風溫維持在30℃以上。（3）適當開大磨煤機旁路風。當磨煤機出口風溫較低時，適當開大其旁路風，對提高磨出口風溫作用明顯。

2.2.2 合理安排制粉系統的運行方式

當機組負荷在400至450MW時，一般為4臺制粉系統運行，此時最易出現受熱面超溫現象。這和制粉系統的運行方式有很大關系。當制粉系統運行不合理時，前墻上部水冷壁超溫現象比較明顯，并且很難通過調節二次風等手段來降低壁溫。經過觀察，當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，經常出現超溫現象。經分析認為，磨煤機的不對稱停運，造成前后墻的燃燒器無對應支撐，無法卷吸來自對側墻的高溫煙氣，影響著火，從而使火焰中心大幅上升，造成上部水冷壁超溫。經過多次調整，發現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自身缺陷，需要被迫采取非對稱停運，在這種情況下，通常可以將較高壁溫區域的燃燒器進行停運，以此來降低該區域的熱負荷，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，保證制粉系統處于良好的運行狀態。

3 結束語

通過對600MW超臨界直流W型火焰鍋爐的燃燒進行調整，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，而且對電廠經濟效益的提升也起到非常重要的作用。

參考文獻

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