W火焰燃煤锅炉的燃烧调整分析

摘 要：无烟煤燃烧技术是一个锅炉界普遍关注的大课题，W型火焰燃煤锅炉是解决这一课题的途径之一。文章简介W火焰锅炉适应于无烟煤燃烧的结构特点，重点从实践出发总结运行经验，分析其运行中容易出现的燃烧不稳问题，提出了解决这些问题的具体措施。

关键词：无烟煤；W火焰锅炉；燃烧技术；燃烧调整

引言

华能雨汪电厂#1，2机组锅炉为北京巴威公司生产的“W”火焰锅炉，采用“W”火焰燃烧方式，设计燃料为无烟煤，采用双进双出正压直吹制粉系统，配备六台双进双出磨煤机，并配置浓缩型EI-XCL低Nox双调风旋流燃烧器。现就W型火焰锅的燃烧调整就以下几个方面作具体分析。

1 影响燃烧的因素

1.1 燃料的影响

我厂锅炉燃煤设计煤种为无烟煤，由于煤矿未投产，我厂燃煤来自市场外购，煤质达不到设计值，且煤质不稳定，变化频繁。实际煤种固定碳、低位发热量均比设计煤种偏低较多，实际煤种灰份、水份、挥发份、含硫量均比设计煤种偏高。

1.2 制粉系统的影响

1.2.1 分离器挡板的影响。在F磨煤机出力基本维持在44.8t/h左右，进行了变分离器上级挡板开度试验。分离器上级挡板开度分别为25°、30°变挡板试验。

分离器上级挡板开度处于30°时，驱动端煤粉细度R90=8.80%，非驱动端煤粉细度R90=6.36%；分离器上级挡板为25°时，驱动端煤粉细度R90=6.42%，非驱动端煤粉细度R90=4.80%。所以运行中分离器出口挡板尽量维持在25%左右较好。

1.2.2 一次风速的影响。目前，我厂#1机组正在进行一次风速测量试验，试验尚未结束，但由前期的一些测量数据可以看出，六台磨煤机的一次风速存在不平衡现象，这也可能是#1炉在高负荷时燃烧不稳的一些因素，因为在高负荷时一次风速的偏差较大。

1.2.3 分级风的影响。在锅炉正常运行中，磨煤机的所有分级风均为开启状态，但大风箱分级风的四个手动门自#1机B修后均在长期关闭状态，现除右前分级风挡板全关以外，其余左前，左后，右后分级风挡板开度为5%，根据以前的燃烧调整来看，当四个分级风手动门开度为30%以上时，锅炉燃烧较不稳，导致为了保证锅炉燃烧而将其关闭。但这会导致锅炉结焦的加剧。

1.2.4 套筒风的影响。锅炉正常运行中，磨煤机的套筒风随着负荷的升降进行适度的开关，但是当燃烧变差时，大家习惯性的将左前C4套筒和右前D3套筒全部关闭，燃烧确实会变好，但这会造成C4和D3燃烧器喷口因为局部缺氧而结焦。

1.3 锅炉氧量的影响

锅炉氧量由锅炉的风量来决定，但是当锅炉燃烧变差时，值班员会减小风量来使锅炉的燃烧好转，这也确实是有效的方法。可是维持锅炉较低的氧量，会加剧锅炉的结焦，所以适当的氧量既能保证锅炉的燃烧，又能防止锅炉的结焦是我们所要探寻的方向。

2 燃烧的调整

通过以上几个方面的原因分析，作者觉得可以通过以下几个方面来探索燃烧的调整。

2.1 燃料的调整

由于锅炉的燃煤远达不到设计煤种，这也是我们暂时无法解决的问题，我们只能是加强和燃料部的沟通，尽量能根据负荷进行适当的参配，因为煤的好坏才是对锅炉燃烧影响最大的因素，#1炉高负荷时燃烧较差，部门是否可以和燃料部沟通，在高负荷时尽量将煤的发热量提高一些，以此来观察和寻找#1炉高负荷燃烧不稳的真正原因。

2.2 制粉系统的调整

2.2.1 分离器挡板的调整。自从#1炉磨煤机分离器改造后，分离器出口挡板基本维持在25-30的开度，很少进行调整，根据以前西安热工院来做过制粉系统试验结果可以看出，磨煤机分离器出口挡板维持上级挡板开度30°、下级挡板开度70°是较为合适的。

2.2.2 一次风速的调整。在煤粉细度合格的条件下，根据煤质的燃烧特性调节一次风量对提高燃烧效率具有显著的作用。根据平时运行经验，对于难燃煤，控制较低的一次风量，有利于稳定着火燃烧。但在W型火焰锅炉上，当燃用非难燃煤时，由于大量卫燃带的作用，使燃烧室形成高温燃烧状态，燃烧速度主要取决于氧量供给与扩散条件。因而过低的一次风量与过低的一次风速将使着火区严重缺氧，抑制燃烧速度，影响燃烧效率，此时可以适当的提高一次风速。

一次风速存在不平衡，我们可以通过一次风压来调整整体的一次风速，由于磨煤机出口粉管上的节流缩孔大部分已无法进行调整，所以很难将各粉管的一次风速调平。唯一的手段是通过调整单台磨煤机的旁路风挡板来调整一次风速之间的偏差，但这会造成粉管间的煤粉浓度偏差，影响锅炉的局部燃烧。我们可以将粉管上的节流缩孔进行改造，以便将各个粉管的一次风速和煤粉浓度均能调平。

2.2.3 分级风的调整。分级风在燃烧器下部，火焰折转前设置分级风，可使燃烧器的调节性能进一步提高。当燃烧处于高负荷状态时，减小分级风，增大燃烧器二次风量，可使火焰长度增加，火焰中心下移，延长燃料在燃烧室的停留时间，有利于燃尽。但对于难燃煤，如果燃烧器的二次风量过多，则会影响着火稳定性，这时，分级风就起调节作用。增大分级风量既可保证燃烧后期所需的氧量，又可避免因火焰折转太晚而直接冲击冷灰斗，导致结渣。当燃烧处于低负荷状态时，增大分级风，减小燃烧器的二次风量，可保持着火区的高温燃烧状态，稳定着火燃烧。试验证明，分级风对燃烧器的调节性能和燃烧效率的影响十分显著。实际上，分级风使二次风配风进一步趋于多级化，这就使得在燃烧过程的各个阶段可按需要组织送风量，改善煤粉气流的预热及着火条件，保证稳定燃烧，提高燃烧效率。

2.2.4 双调风燃烧器的调整。燃烧器调风机构一般在冷态试验阶段就已经调整好，热态时无论燃烧器是否投入运行或燃烧器负荷是高是低，已经调整好的燃烧器的调风机构的开度一般不再改变。但是燃烧出现下列故障时需要对燃烧器进行调整。

（1）煤粉点火困难：此时应提高二次风旋流强度。（2）火焰不均匀：此时应检查调风盘、轴向叶片和风箱调节挡板的位置和装配的准确性以提高二次风配风均匀性。（3）燃烧器喉部结焦：此时应加大内、外二次风叶片及挡板的开度，减小旋流强度。（4）着火点离喷口太远：此时应减小内二次风轴向叶片的开度，降低内二次风速。

2.3 氧量的调整

氧量控制对于锅炉煤燃烧效率的影响也是十分显著的，试验数据表明，一般在高负荷状态下，氧量控制在4%左右时，飞灰可燃物较理想。正常运行时，氧量随负荷降低而升高，但在W型火焰锅炉上，低负荷时由于火焰中心上移，炉膛出口烟温提高，为防止过热器超温，必须限制供氧量。可以根据减温水量和锅炉燃烧情况来调整氧量，尽量保持氧量在4.8%以上。

3 结束语

当前，W型火焰燃烧技术对于燃用无烟煤和劣质煤种有着独特的优势。但W型火焰锅炉的燃烧运行技术还需探索。我国挥发分低的无烟煤蕴藏丰富，开展W型火焰燃煤锅炉燃烧技术的研究非常必要。实践证明，只要采用锅炉优化燃烧的必要技术措施，W火焰锅炉完全能够稳定燃烧无烟煤和劣质煤。这对于节约利用煤炭资源有着十分重要的意义。

参考文献

[1]云南滇东雨汪电厂.李宝根.锅炉培训教材[Z].

[2]北京巴布科克威尔科克斯有限公司.锅炉说明书[Z].

[3]刘殿涛，李宝根，詹新民，等.云南滇东雨汪电厂集控运行规程[S].

作者简介：夏涛，华能云南滇东雨汪发电厂集控副值长，祖籍：云南曲靖，毕业于东北电力大学。