600MW机组超临界直流锅炉燃烧调整

张 强（威信云投粤电扎西能源有限公司,云南 昭通 657900）



600MW机组超临界直流锅炉燃烧调整

张 强
（威信云投粤电扎西能源有限公司,云南 昭通 657900）

摘 要：以威信云投粤电扎西能源有限公司一期工程2X600MW东方集团超临界机组直流锅炉为例，介绍该类型锅炉的设计，总结机组日常运行中燃烧的调整及防止水冷壁超温采取的措施

关键词：超临界；直流炉；燃烧调整；水冷壁超温

1 概述

威信云投粤电扎西能源有限公司一期工程为2X600MW国产超临界燃煤机组，锅炉采用了东方锅炉（集团）股份有限公司制造的型号为DG-1962/25.4-Ⅱ8型锅炉，其主要技术特征为超临界参数、W 型火焰燃烧、垂直管圈水冷壁变压直流锅炉。单炉膛露天岛式布置，燃用无烟煤，一次再热，平衡通风，固态排渣，全钢架，全悬吊结构，п型锅炉。

本锅炉设计和校对煤种均为威信本地的无烟煤，采用双进双出钢球磨煤机正压直吹冷一次风制粉系统，每台炉配6 台双进双出钢球磨煤机，煤粉细度R90＝8%，24 只双旋风煤粉浓缩燃烧器，每台磨煤机带4 只双旋风煤粉燃烧器。双旋风煤粉燃烧器顺列布置在下炉膛的前后墙炉拱上，前、后墙各12 只，水冷壁上部还布置有26 只燃尽风调风器，前、后墙各13 只，所需风量通过燃尽风箱入口风门挡板进行调节。

图1 双进双出磨煤机与燃烧器匹配关系

每只双旋风煤粉燃烧器配一支油枪，用于点火和低负荷稳燃。油枪紧靠煤粉喷嘴布置在拱上，设计总容量为25%BMCR 输入热量；油枪采用机械雾化。油枪采用高能点火器点火，并配有进退驱动装置，完全满足程控点火的要求。

锅炉燃烧调整目的是确保燃烧稳定，保证燃烧的经济性，保证机组运行安全，使燃烧室热负荷分配均匀，减少热偏差，防止锅炉结焦、堵灰等，保证锅炉运行各参数正常。

2 制粉系统优化

2.1 磨煤机煤粉细度测量

2.1.1 分离器挡板调整前后的煤粉细度

表1 分离器挡板调整前后的煤粉细度

2.1.2 不同磨煤机出力下的煤粉细度

表2 不同磨煤机出力下的煤粉细度

2.2 磨煤机组合方式优化

在420MW以下负荷段， 对不同的磨组合方式的经济性和水冷壁壁温偏差可控性进行了试验。试验结果表明：不同磨组合下的机组经济性和水冷壁壁温偏差可控性存在显著差异。试验中对ACDE、ABDE、ABDF、ABEF、BCDE、BCEF、BCDF磨组合方式下机组的运行情况进行了试验，综合各方面来看， ABDE、BCDE、BCDF这三种磨组合方式下机组运行更加经济，并且水冷壁壁温偏差情况更容易控制，所以推荐在低负荷下优先采用这几种磨组合。

3 燃烧配风优化

3.1 提高锅炉经济性的配风调整

在建筑施工中，要想实现节能，就必须加强建筑顶面施工的重视，在建设施工过程中，要综合实际状况合理的应用绿色节能工艺。

3.1.1 低负荷提高经济性的配风调整

为了控制水冷壁壁温偏差，锅炉前后墙采取了不对称的配风方式，在低负荷，开大炉膛中部16只燃烧器B 挡板开度、关闭中部16只燃烧器的乏气风、开大后墙燃烧器的C挡板开度等措施都会增加炉膛中部热负荷，导致水冷壁壁温偏差增大。

在低负荷，开大炉膛中部16只燃烧器A挡板开度对水冷壁的壁温偏差基本无影响，开大A挡板开度后，乏气风的下射深度增加，可防止乏气风的短路，有助于降低飞灰可燃物。

由于A、B挡板为手动调整，在低负荷确定开度后，高负荷不再进行调整。

调整中发现，角部8只燃烧器的燃烧状况对锅炉的整体燃烧有着重要影响，并且随着锅炉燃烧工况的变化，角部8只燃烧器的燃烧状况会发生变化，需要运行人员及时监视和调整。

角部8只燃烧器的调整方法如下，当角部燃烧工况变差时（火焰颜色昏黄、闪烁），可以适当开大两只燃烧器C风挡板开度同时关小F风挡板开度，增加火焰下射深度。一般情况下，角部C风挡板在40%～65%范围内调整，角部F风挡板在20%～40%范围内调整。当C磨或D磨停运时，可以将C1、C4或D2、D3燃烧器的F风挡板关至0。

3.1.2 高负荷提高经济性的配风调整

在高负荷下，水冷壁壁温偏差情况有所好转，但是关闭中部16只燃烧器的乏气风，水冷壁中部壁温增加明显。因此在高负荷，不建议关小中部16只燃烧器的乏气风。

在高负荷下，角部燃烧器C挡板应保持较大开度，适当开大后墙中部燃烧器的C挡板开度（30%-40%），同时前墙中部燃烧器的F挡板开度稍减（降低5%-10%），以此增加火焰的整体下射深度，增长火焰行程，飞灰可燃物明显下降，且水冷壁壁温偏差变化不明显。因此，高负荷的配风应在低负荷基础上，适当开大后墙中部燃烧器的C挡板，同时关小前墙中部燃烧器的F挡板。

3.2 降低水冷壁壁温偏差的配风调整

3.2.1 降低水冷壁壁温偏差的固定配风调整

控制水冷壁壁温偏差的主要思路是设法使得炉膛内热负荷调整均衡。由于锅炉四个角部水冷壁的吸热偏少，热负荷偏低，对四个角部燃烧器的配风进行了以下调整，提高角部燃烧器的下射深度，提高相应区域的热负荷：

（1）关闭角部的八只燃烧器的乏气风；

（2）将角部八只燃烧器的A、B挡板开至100%开度。

结果表明，在采取以上两个措施后，角部燃烧器的火焰温度升高，火焰稳定性增强，飞灰可燃物、炉渣可燃物降低，同时缓解了前墙水冷壁超温。

3.2.2 降低水冷壁壁温偏差的运行调整措施

根据运行中调整的结果，建议按以下措施进行调整，控制壁温偏差：

（1）C、D磨不同时退出运行，A、F磨不同时投入运行；

（2）当只有C磨或D磨运行时，将其退出自动运行，增加C磨或D磨的出力，降低A磨或F磨的出力，保持两磨的出力偏差在8-10t/h。C磨煤机投自动运行时，它的出力波动与壁温波动趋势和频率高度一致，因此此种情况下应避免C磨自动运行，保持其出力稳定。

（3）当减温水量较大时，可以适当增大水煤比，降低壁温差。

4 小结

结合机组运行的现状，燃烧调整试验中对制粉系统进行合理地调整，对锅炉配风进行深度优化，降低了飞灰及炉渣可燃物含量，探索缓解水冷壁超温的运行控制手段，改善了机组的运行现状。

参考文献：

［1］周文台,程志海,金鑫,何翔.600MW超临界W火焰锅炉防超温燃烧调整试验研究［J］.动力工程学报,2013,33（10）：753-758.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.062

作者简介：张强（1985-），男，江苏宿迁人，本科，助理工程师，主要从事火力发电企业集控运行及技术管理工作。