（陕西商洛发电有限公司 陕西商洛 726007）
摘要：锅炉燃烧优化调整，是减少损失、增加发电量的有效途径，锅炉燃烧良好程度直接反应了锅炉的安全性和经济性，由于各种原因导致锅炉燃烧调整不当致使锅炉的效率大大下降，通过对燃烧器改造、燃烧调整优化能提高锅炉设备运行的稳定性、安全性及经济性，并为锅炉燃烧调整及日常运行调整操作提供科学依据。
关键词：超临界锅炉；燃烧调整；经济运行
1、设备概述：某电厂2´600MW机组锅炉为HG-2000/25.4-YM12型一次中间再热、超临界压力变压运行、带内置式再循环泵启动系统的本生直流锅炉，采用单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、Π型布置。配备6台HP1003/Dyn型中速磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统，每台磨煤机对应一层燃烧器。煤粉细度（设计煤种）R90=17%。30只低NOx轴向旋流燃烧器采用前后墙布置、对冲燃烧方式。
2、主要存在问题：此两台600MW机组自投产以来，锅炉的运行一直存在很多问题，主要表现在排烟温度高、低负荷时垂直水冷不管超温、排渣温度高（干态排渣）、石子煤排放量大等，这些问题严重阻碍了机组的安全、经济运行，带来了许多不利的影响，针对这些现象组织有关人员对锅炉进行燃烧调整。在优化调整之后经常出现的问题基本得以解决，锅炉参数也恢复到了正常范围，机组安全性、经济性也得到了改善。
3、主要对策及解决方法：通过燃烧器改造及燃烧系统调整得出了有关表盘参数和实测参数的对应关系、空气预热器的漏风率、氧量-负荷曲线。并对燃烧器改造前后经济性、环保性和壁温进行了对比，得出了改造后保证条件下排烟温度下降、锅炉热效率提高、飞灰含碳量下降、排渣温度下降、NOx排放量下降、改造后水冷壁垂直管超温情况大幅减少的结论。
（一）锅炉燃烧调整主要包含以下几个方面：
①氧量调整：通过改变送风机挡板开度使入炉总风量发生变化，从而改变炉膛出口过剩空气系数，确定锅炉运行的最佳控制氧量。
②一次风速调整：一次风速过高，推迟煤粉着火，引起燃烧不稳；一次风速过低，一次风刚性变差，气流稳定性变差，容易引起燃烧器喷嘴烧损和一次风管堵管。调整一次风机挡板开度改变一次风速，观察一次风速改变对锅炉热效率和汽温特性、燃烧稳定性的影响。
③锅炉和燃烧器配风方式调整：为了了解燃烧器各参数和二次风配风方式对炉内燃烧、飞灰和炉渣可燃物及锅炉热效率的影响，燃烧器调整包括：
（1）外二次风旋流强度调整；
（2）内二次风旋流强度调整；
（3）内二次风风量调整；
（4）二次风配风方式调整；
（5）中心风风量调整；
（6）一次风风量调整；
（7）锅炉和燃烧器配风方式调整。
①煤粉细度调整：煤粉越细，对煤的着火和燃尽均有利，直接影响飞灰和炉渣可燃物含量。通过调整磨煤机动态分离器电机转速改变煤粉细度，保持炉膛出口氧量稳定，考察煤粉细度对飞灰和大渣可燃物及锅炉热效率的影响。
②燃尽风风量调整：在常用负荷下，通过调整燃尽风挡板开度改变燃尽风风量，了解燃尽风风量对燃烧、NOx排放量、飞灰和炉渣可燃物及锅炉热效率的影响。
③锅炉水冷壁壁面气氛测试：为了解锅炉水冷壁附近烟气成分，进而对水冷壁高温腐蚀的程度进行评估。用便携式烟气分析仪对水冷壁壁面烟气成分进行采样，并分析烟气成分中CO和O2的含量。
④空气预热器漏风：对空气预热器的漏风进行测量，以掌握目前空气预热器的运行状况。
（二）锅炉燃烧器改造前后参数对比：
①锅炉燃烧器改造前后经济性参数对比：燃烧器改造后保证条件下排烟温度较改造前下降约6℃左右，锅炉热效率从91.89变为92.42%，飞灰含碳量从4.89%变为4.66%。
②燃烧器改造前后环保性参数对比：燃烧器改造后NOx从438.6mg/Nm3变为410.2mg/Nm3，NOx排放量略有下降。
③燃烧器改造前后壁温参数对比：燃烧器改造前，水冷壁垂直管屏壁在各负荷段均存在超温现象，450MW以下负荷开始出现易超温，350MW以下时，超温现象尤其突出，如再遇加减负荷，则会出现连续超温，经过优化调整，超温现象得到缓解，但未完全根除。本次燃烧器改造后，超温现象大幅减小，特别是低负荷的超温现象改造后水冷壁垂直管超温情况特别是低负荷时超温情况大幅减少（燃烧器改造前，在低负荷时垂直水冷壁管有部分经常达480℃以上，报警值450℃）。
4、燃烧优化调整后结论及建议：
①氧量-负荷关系曲线如下图。
氧量-负荷关系曲线
②优化后锅炉和燃烧器配风方式：
600MW时，优化后锅炉和燃烧器配风方式：内二次风风量30%；内二次风旋流强度100%；外二次风旋流强度45%；OFA开度100%；运行燃烧器二次风风门开度25～40%；停运燃烧器二次风风门开度～10%；中心风门开度30%（Vdaf =～22%）、60%（Vdaf >=～28%）；一次风风量在：保证磨煤机通风出力和干燥出力且石子煤排量正常的情况下尽量降低。
③空气预热器漏风率及评价：漏风率（A侧：7.16%、B侧：7.31%），空预器漏风率处于较好水平，低于投运两年后空预器漏风率8%的水平。
④燃烧器改造前，水冷壁垂直管屏壁在各负荷段均存在超温现象，450MW以下负荷开始出现易超温，350MW以下时，超温现象尤其突出，如再遇加减负荷，则会出现连续超温。经过优化调整，因环保对NOx排放量的要求，为满足NOx不超标，采取低氧量和提高二次风箱压力，全开OFA以提高OFA的风量的方式运行，导致主燃烧器区域还原性气氛严重，对下部气流控制力减弱，低部燃烧拖尾、推迟，这可从飞灰、可燃物含量急剧升高可以看出，但因燃烧器与原燃烧器结构发生变化，虽超温现象得到缓解，但未完全根除。本次燃烧器改造后，超温现象大幅减小，特别是低负荷的超温现象。
⑤煤粉细度（设计煤种）R90=17%要维持在设计值附近，在燃烧调整之前排渣温度一般都在60℃-80℃，特别是在锅炉吹灰时最高达到了150℃，经过实地测量煤粉细度远远大于设计值，经调整煤粉细度在设计值后排渣温度正常运行时一般都在40℃左右，即就是在吹灰时最高也在80℃左右。根据磨煤机运行时的煤量及时调整动态分离器的转速，一般维持在45%—65%（变频调节）。
⑥水冷壁高温腐蚀问题：
低氮燃烧器改造后，经过燃烧调整试验，对两侧墙水冷壁进行壁面气氛测试，从测试结果来看，水冷壁壁面仍呈很强的还原性气氛，说明水冷壁仍存在高温腐蚀的可能。建议增加贴壁风以改善还原性气氛，或者在满足环保的前提下尽量提高锅炉氧量运行。
论文作者:王晨,葛刚卫
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：锅炉论文; 燃烧器论文; 水冷论文; 负荷论文; 热效率论文; 现象论文; 可燃物论文; 《电力设备》2017年第36期论文;