鍋爐切圓偏大對運行調整的影響分析

摘要：鍋爐四角切向燃燒方式，其爐內空氣動力場不僅影響燃煤氣流的著火，而且直接關系到爐壁結渣、爐膛出口煙溫偏差及爐膛內煙氣充滿程度等。現從燃燒方式調整、磨煤機組合、燃煤摻配的角度進行技術調整，改善和控制了因切圓偏大導致爐膛結焦嚴重的問題。

關鍵詞：切圓;超溫;結焦;原因;措施

1 ? ?水冷壁超溫問題

摩洛哥杰拉達項目目前存在水冷壁前墻22號測點和左墻103號測點及附近測點超溫影響提升主汽溫及再熱汽溫的問題。穩定工況下壁溫在445 ℃以上，稍有波動即超溫（水冷壁壁溫450 ℃報警），因此過熱度保持在較低水平，導致主汽溫及再熱汽溫與設計值均存在15～20 ℃的差值。

不同負荷及不同磨組合工況下壁溫及汽溫的不同參數如表1所示。

表1中，2017年11月12日、12月14日工況均為250 MW左右，磨組合均為A、B、C，主/再熱汽溫分別為553/538 ℃和549.5/538.5 ℃，由于對應水冷壁22號測點壁溫為444/447 ℃，接近報警值450 ℃，不具備繼續調整空間。

鍋爐運行中，低負荷時無法實現A、B、C三臺下層磨煤機運行方式，為保證汽機的安全運行，現要求三臺磨煤機運行時，禁止A、B、C三臺下層磨煤機運行方式。在其他磨煤機組合方式下，雖然主汽溫度相對提高一些，滿足主汽溫度要求，但水冷壁超溫現象較其他負荷仍然偏嚴重。

表1中，其他方式運行過程中，水冷壁22號測點、103號測點壁溫及附近壁溫偏高，也存在溫度較高的現象，當遇到負荷升降、調整或吹灰的情況，一波動即出現超溫現象。

2 ? ?汽溫調整問題

直流鍋爐水煤比為主汽溫調整主要手段，一、二級減溫水為輔助手段。目前由于鍋爐切圓偏大，壁溫較高，為了控制壁溫，過熱度設置偏低，水煤比比較大，導致一、二級減溫水投運較少，或基本不需要投入，如圖1所示，左、右一級減溫水調門平均開度均為14%，左、右二級減溫水調門平均開度為8%、4%。

在目前這種情況下，在遇到負荷升降、調整或吹灰，主汽溫度變化較大，尤其是主汽溫度下降的時候，調整手段受到限制。由于水煤比較大，減溫水全關，仍無法調整主汽溫度，再通過過熱度（水煤比）調整，反應時間較長，而且還要兼顧調整水冷壁壁溫[1]。

3 ? ?爐膛結焦問題

由于鍋爐切圓偏大，加之第7船煤灰分大、灰熔點偏低，如表2所示，鍋爐出現結焦現象，撈渣系統出力明顯增大，當有大焦塊脫落時易造成撈渣機卡澀或大面積掉焦時出力過大而過力矩跳閘。項目部采取與其他船的煤進行1：1摻配上煤的措施，爐膛結焦現象仍不見好轉。

截至目前，每個月均出現了爐膛不同程度的結焦情況。在正常運行和吹灰過程中又出現不同程度的掉焦情況，除渣系統渣量大，輸送機卡澀，撈渣機卡澀甚至跳閘，如圖2所示，影響鍋爐的安全、經濟運行，且后續的清理工作對公司各生產部門人力、物力都是挑戰[2]。

直流燃燒器的運行特點是煤粉進入爐膛后，在爐內切向燃燒形成強烈旋轉上升的氣流，氣流最大切向速度的連線構成爐內實際切圓，爐膛中心是速度很低的微風區。實際切圓是切向燃燒的一個重要參數，對爐膛結焦、穩燃以及爐膛出口的煙速、煙溫偏差都有一定的影響。實際切圓過大容易結焦，過小則影響燃燒穩定性，因此保證實際切圓直徑非常重要。燃燒器的寬高比、間隙率、一二次風總量比等因素都會影響實際切圓直徑。

對鍋爐結焦情況做出相應調整后，鍋爐結焦情況得到了明顯改善和控制。

調整措施：

（1）每次巡檢時，注意檢查爐膛結焦情況，如果結焦情況加重，則對爐膛進行吹灰。連續高負荷時，可根據實際情況增加一次吹灰。

（2）高負荷時適當降低磨煤機出口溫度，控制在75～80 ℃。低負荷、來煤較濕或連續下雨天氣時，磨煤機出口溫度控制在83 ℃左右。

（3）根據不同船次來煤灰焦特性進行摻燒，將高、低灰熔點來煤中和，混燒結焦性強和結焦性差的煙煤，預防結焦，提高鍋爐熱效率。

（4）調整煤粉細度，在燃用易結渣的煤種時，適當減小煤粉細度。

4 ? ?結語

綜上所述，爐膛切圓偏大，造成水冷壁壁溫偏高，爐膛結焦，汽溫達不到額定參數，對著火和燃燒的穩定性、安全性均有一定影響。對此，應通過燃燒的調整、磨煤機的不同組合、燃煤的摻配，改善切圓偏大對鍋爐運行產生的影響，采取有效措施，保證其運行的安全性。

[參考文獻]

[1] 向寓華，張家元，張小輝.基于數值模擬的四角切圓燃燒鍋爐冷態試驗[J].熱力發電，2012，41（12）：14-18.

[2] 郭增輝.淺析四角切圓燃燒鍋爐熱偏差產生的原因及治理措施[J].機電信息，2013（36）：48-49.

收稿日期：2021-06-02

作者簡介：李建斌（1983—），男，山西陽泉人，助理工程師，從事電廠運行工作。