1000MW等級東方鍋爐一次風速均勻性對末再壁溫影響

楊偉平

摘 要：鍋爐制粉系統煤粉管一次風速均勻性對鍋爐的穩定燃燒、機組的安全經濟運行及環保指標有著很大的影響，本文對東方1000MW鍋爐制粉系統煤粉管冷態一次風速調平對鍋爐燃燒及熱偏差影響等方面做了分析，根據實踐經驗提出了相應的調整策略，以期為同類型鍋爐的燃燒調整提供一定的可行性借鑒。

關鍵詞：東方鍋爐；1000MW；一次風速；均勻性

1 前言（參考文獻中摘錄）

我國是以煤為主要燃料的國家，為了提高燃料的利用效率，國內新建的大型燃煤發電機組均采用了超臨界、超超臨界技術，機組循環效率大大提高。

其中，大容量鍋爐初期啟動期間，粉管一次風速均勻性對鍋爐燃燒的穩定性、燃燒效率及煙溫偏差等運行特性影響很大，從而影響了機組的安全、經濟及環保等各項指標。本文結合多臺同類型機組的冷態一次風速調整試驗及熱態燃燒調整經驗，對目前處于國內主流地位的1000MW等級東方鍋爐的煤粉管一次風速均勻性做一下探討。

2 設備概況

以某工程為例，該工程為1000MW等級機組，鍋爐采用超超臨界變壓運行直流爐，單爐膛、一次中間再熱、前后墻對沖燃燒方式、平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼架懸吊結構、П型布置。

燃燒設計煤種時，BMCR工況下5臺運行，1臺備用。鍋爐采用前后墻對沖燃燒方式的旋流煤粉燃燒器，分前墻3層、后墻3層布置，每層8只旋流煤粉燃燒器，總共48只旋流煤粉燃燒器。在前后墻燃燒器的上方，各布置了3層燃盡風，每層8只燃盡風噴口，并在前、后墻靠近兩側墻處各布置了6只貼壁風噴口。制粉系統采用側煤倉布置，以1號機組為例，磨煤機布置在鍋爐左側，磨煤機動態分離器出口4根煤粉管道在進入燃燒器之前適當位置安裝煤粉分配器，將煤粉管由4根分成8根，離磨煤機最近的8號煤粉管最短，風粉阻力最小。離磨煤機最遠的1號煤粉管最長，風粉阻力最大。在未進行煤粉管一次風速均勻性調整之前，風速分布為：離磨煤機近的煤粉管風速高，離磨煤機遠的煤粉管風速低。熱態運行時，由于冷態煤粉管風速分布不均，導致熱態單層制粉系統8根粉管之間的煤粉濃度差別很大，鍋爐燃燒器負荷分配嚴重失衡，受熱面吸熱不均，不能達到設計運行參數。

下面就東方1000MW等級鍋爐的一次風風速調平試驗效果進行說明。

3 煤粉管一次風風速均勻性調整

為確保進入鍋爐同層燃燒器的8根煤粉管一次風速均勻，對每層一次風管的風速進行了調平試驗，調平試驗在不同風速下進行。首先在選取一個磨煤機進口風量的工況下，利用每根煤粉管上的可調節縮孔，調整每根煤粉管風速，對同層8根一次風管內風速的調平。確認每根一次風管的風速與同層八根一次風管的平均風速的偏差≤±3%后，在不同磨煤機進口風量工況下，對第一個試驗工況調平結果進行校核，若每種風速下測得的風速偏差均在≤±3%以內，則調平試驗合格。

本工程鍋爐煤粉管一次風速均勻性調整使用可變徑式動壓測定管，每根煤粉管道的動壓測定管的校正系數接近，合理的避免了測量儀器間的誤差。風速測量點的位置符合相關標準的要求。煤粉管一次風速均勻性調整結果及調整前后偏差對比圖如下所示（以其中一組煤粉管一次風速為例）。

4 一次風速調整試驗前后鍋爐煙氣偏差對比

經過煤粉管道一次風均勻性調整，可有效減小鍋爐斷面煙溫偏差，而煙溫偏差最直接的反應就是高溫再熱器各管屏壁溫分布及出口蒸汽溫度。如圖3所示，試驗前最高壁溫與最低壁溫差值66.8℃，試驗后最高壁溫與最低壁溫差值降低到43.7℃。試驗前最高壁溫偏差3.9%，最低壁溫偏差-6.9%，試驗后最高壁溫偏差1.3%，最低壁溫偏差-5.6%。而且試驗后壁溫分布曲線較試驗前平緩許多。

5 結論

綜上所述，優化煤粉管一次風速均勻性后，有效減小鍋爐斷面煙溫偏差，減小高溫再熱器最高壁溫與最低最低壁溫差值，提高高溫再熱器出口蒸汽溫度，提高了鍋爐效率，減少高溫受熱面局部溫度過高而爆管等風險，保證鍋爐安全、經濟、穩定運行。

（作者單位：上海電力建設啟動調整試驗所）