某电厂600MW超临界直流W型火焰锅炉的燃烧调整

张大鹏

摘 要：目前我国部分电厂采用的是600MW超临界直流W型火焰锅炉，这类锅炉在运行过程中普遍存在着燃烧效率低、飞灰中碳含量高及排烟温度高的问题，而且排放的NOx含量过高，容易结焦及燃尽率低。这些问题的存在对锅炉运行的经济性带来了较大的影响。文章分析了600MW超临界直流W型火焰锅炉燃烧时所出现的主要问题，并进一步对600MW超临界直流W型火焰锅炉燃烧调整措施进行了具体的阐述，以便于为改善锅炉燃烧的工况提供必要的参考。

关键词：600MW超临界直流W型火焰锅炉；燃烧；调整措施

前言

某电厂1#和2#锅炉都采用的是600MW超临界直流W型火焰锅炉，而且设置有24只双旋风煤粉浓缩燃烧器，分别为布置在前后拱处，配备有6台钢球磨煤机，而且每台磨煤机分别对应4只燃烧器，并在前后墙进行交叉布置，燃料使用无烟煤。通过对该锅炉燃烧情况进行调整，不仅能够有效的确保燃烧设备的安全，满足锅炉各项参数的要求，而且对锅炉炉膛热负荷均匀分布及降低锅炉大渣产生具有非常重要的意义，能够有效地避免锅炉水冷壁超温现象的发生，对提高锅炉运行的经济性具有重要的作用。

1 600MW超临界直流W火焰锅炉燃烧时所出现的主要问题

在600MW超临界直流W火焰锅炉投入运行调试期间，其在运行过程中出现了诸多的问题，这不仅对锅炉运行的经济性和安全性带来了较大的影响，而且对电厂节能降耗工作的开展也产生不利影响。

1.1 锅炉燃烧的过程中大渣及飞灰可燃物的含量过高

通过对2#锅炉运行的情况进行观察，发现大渣及飞灰可燃物的含量较高，甚至达到总燃烧的20%，由于锅炉运行过程中燃尽率较低，这就导致飞灰中可燃物含量非常高，不仅对锅炉热效率带来较大的影响，而且导致锅炉燃烧过程中对煤的消耗量增加，严重影响锅炉运行的经济性。

1.2 在锅炉燃烧的过程中凝渣管和水冷壁存在超温现象

在锅炉运行过程中，当其负荷处于较低状态下时，水冷壁及凝渣管很容易出现超温现象，特别是前墙上部水冷壁超温现象特别显著。由于锅炉受热面长时间处于超温状态或是短时间存在严重的超温，这给锅炉受热面及水冷壁运行的安全带来较大的风险，由于发生受热面爆管及水冷壁拉裂事故，从而导致锅炉停运。

2 600MW超临界直流W火焰锅炉的燃烧调整措施

2.1 调整锅炉二次风系统

通过对锅炉二次风系统进行调整，采用分级送风来有效地降低NOx的排放量。在燃烧器上部设置燃尽风，将A、B、C、D、F风档板设置在燃烧器区域，将A、B、C档板设置在燃烧器的拱上，主要是对油枪投入时的二次风及冷却燃烧器喷口起到一定的补充作用。D、F风档板则设置在燃烧器的拱下，而且其风量需要占到二次风量的百分六十左右，在锅炉燃烧调整过程中发挥着非常重要的作用。通過对拱下二次风进行调整，对于解决锅炉水冷壁超温及大渣、飞灰含碳量高的问题具有非常好的效果。

2.1.1 适当关小D风挡板

在锅炉调试期间，将锅炉的D风档板进行调整，将其调小至10%的开度，这就能够有效地控制大量的二次风进入到煤粉着火区，从而对着火情况带来不利影响。经过对D风档板进行调整后，火焰没有发生对下部水冷壁进行冲刷的现象，而且对下部水冷壁温也具有较好的控制作用。

2.1.2 调整投运燃烧器对应的F风挡板开度

在机组运行过程中，由于F风挡板处于燃烧器区域的最下层，而且风量最大，因此F风档板在煤粉燃烧及对火焰中心控制过程中发挥着非常重要的作用。在调试初期，F风档板开度处于50%左右，而且没有偏差现象发生，在这种情况下，前墙上部水冷壁出现了严重超温现象，大渣及飞灰含碳量也处于较高的水平。针对于这个问题，后期对F风档板进行调整，将前墙F风档板开大至60%～65%，同时将后墙的F风挡板关小至40～45%，对前后墙的风量比例进行控制，而且炉膛两侧的F档板较中间的开度小，经过如此调整，前墙二次风量大于后墙风量，在这种情况下，锅炉的火焰中心靠向后墙而火焰中心有所降低，有效地避免了高温火焰对前墙上部水冷壁的冲刷，实现了壁温的有效控制。另外由于F档板中间开度大于两侧，这样能够有效地保证沿炉膛宽度方向的二次风量相当，避免了炉膛中部缺风现象的发生，确保了燃烧的充分性，对大渣及飞灰含碳量的降低及锅炉效率的提高都具有非常重要的作用。

2.2 调整制粉系统

2.2.1 提高磨煤机出口风温

在锅炉调试初期，磨煤机出口风温处于较低水平，这不仅会对煤粉的着火带来较大的影响，而且煤粉燃尽的时间也得以延长，火焰中心出现上移问题，从而导致超温及大渣、飞灰含碳量高的问题发生。因此为了能够有效地提高磨煤机出口风温，则采取了以下措施：（1）降低空预器扇形板高度，减小漏风量。调试阶段扇形板一直置于最高位（间隙有16mm），后将间隙降低至10mm，降低漏风量的同时，未引起动静碰磨。（2）及时投入一次风暖风器运行。当环境温度低于20℃，投入一次风暖风器运行，保证其出口一次风温维持在30℃以上。（3）适当开大磨煤机旁路风。当磨煤机出口风温较低时，适当开大其旁路风，对提高磨出口风温作用明显。

2.2.2 合理安排制粉系统的运行方式

当机组负荷在400至450MW时，一般为4台制粉系统运行，此时最易出现受热面超温现象。这和制粉系统的运行方式有很大关系。当制粉系统运行不合理时，前墙上部水冷壁超温现象比较明显，并且很难通过调节二次风等手段来降低壁温。经过观察，当B和F磨或者A和E磨同时停运时，前墙上部水冷壁壁温水平最高，经常出现超温现象。经分析认为，磨煤机的不对称停运，造成前后墙的燃烧器无对应支撑，无法卷吸来自对侧墙的高温烟气，影响着火，从而使火焰中心大幅上升，造成上部水冷壁超温。经过多次调整，发现磨煤机对称停运时水冷壁壁温总体较低，甚至可以将前墙上部水冷壁壁温控制在430℃以下。但在部分时候受制于制粉系统自身缺陷，需要被迫采取非对称停运，在这种情况下，通常可以将较高壁温区域的燃烧器进行停运，以此来降低该区域的热负荷，从而控制对壁温进行控制的目的。

2.2.3 定期清理磨煤机出口分离器

由于原煤中含有如铁丝及麻绳等一些杂物，在磨煤机长期运行过程中会导致这些杂物堆积在磨煤机出口分离器处，从而影响燃烧器的出力情况，不利于煤粉细度及锅炉热负荷的均匀分配，因此需要每月对各磨煤机出口分离器进行清理，避免杂物堆积，保证制粉系统处于良好的运行状态。

3 结束语

通过对600MW超临界直流W型火焰锅炉的燃烧进行调整，有效地解决了锅炉超温的问题，提高了锅炉运行的安全性。而且实现了对大渣及飞灰含碳量的有效控制，确保了锅炉效率的提高。通过对锅炉燃烧调整，不仅锅炉在同类型锅炉中处于先进的水平，而且对电厂经济效益的提升也起到非常重要的作用。

参考文献

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