摘要：火力发电厂锅炉燃烧调整至关重要，由于近几年发电供给大于电网需求，很多火电机组均参与深度调峰，即锅炉在低于稳燃负荷以下运行。现在火电厂各机组深度调峰已成为一种常态，不仅参与次数多，而且运行时间长，给机组的安全带来严峻挑战。在低于稳燃负荷下如何调整燃烧，既能保证稳燃安全，又能满足参数要求，尽可能的提高锅炉效率，成为广大集控运行人员日益关注的焦点。尤其在火电机组竞争日益激烈、安全形势严峻的时代，保证低于稳燃负荷下锅炉运行安全是每个发电企业始终不变的目标。通过对深度调峰负荷下采取不同稳燃方法和调整总结，提出合理的低负荷稳燃措施。
关键词：燃烧调整；安全；深度调峰
1.前言
重庆大唐国际石柱发电有限责任公司锅炉采用东方锅炉（集团）股份有限公司生产的超临界参数变压直流锅炉，单炉膛π型布置、前后墙对冲燃烧、一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢架结构、露天岛式布置；型号为DG1100/25.4-Ⅱ3；炉膛断面尺寸15101.2mm×12866mm（宽×深），炉膛高度57000 mm；锅炉最大连续蒸发量1100t/h，过热器出口蒸汽温度为571℃，再热器出口蒸汽温度为569℃，给水温度281℃。制粉系统为中速磨正压直吹系统，配置5台ZGM95G-II型中速磨煤机，燃烧设计煤种时，BMCR工况下4台运行，一台备用。燃烧器采用东锅生产的外浓内淡型低NOx轴向旋流式煤粉燃烧器，前后墙组织对冲燃烧。共20只燃烧器分前墙3层、后墙2层布置，每层4只旋流煤粉燃烧器，配5台磨煤机，每台磨煤机为同层4只燃烧器提供风粉混合物。在前、后墙旋流煤粉燃烧器的上方各布置2层燃尽风和1层侧燃尽风，其中每层4只燃尽风（AAP）喷口，每层2只侧燃尽风（SAP）喷口。
燃烧器和燃尽风各层风室入口均设置二次风门挡板用以调节风室的进风量，二次风门挡板由气动执行器进行调节。锅炉前、后墙大风箱分隔为四个独立的风室，每个风室入口左右两侧均设有一台风门执行器，全炉共18个风门用执行器。除前墙最下层燃烧器外，每个燃烧器均配有一个点火油枪及高能点火器。
燃烧器层间距为3.885m，燃烧器列间距为2.8448m，上层燃烧器中心线距屏底距离为23.2601m，下层燃烧器中心线距冷灰斗拐点距离为2.3425m。最外侧燃烧器中心线与侧墙距离为3.2834m，能够避免侧墙结渣及发生高温腐蚀。下层燃尽风距最上层燃烧器中心线距离为4.9705m。
燃烧器配风分为中心风、一次风、二次风和外二次风，分别通过一次风管、中心风管、燃烧器内同心的二次风和外二次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。其中内二次风、外二次风为旋流。每只燃烧器设置2套火焰检测装置，一套用于煤火焰检测，另一套用于油火焰检测。
1.1燃烧器的主要设计参数
表格 2 燃烧器主要技术参数（BMCR工况）
1.2 燃烧器的配风
燃料燃烧用的空气主要有一次风、二次风、外二次风和中心风。
煤粉及其输送用风（即一次风粉混合物）首先进入燃烧器的一次风入口弯头，然后经过一次风管和布置在一次风管中的煤粉浓缩器，浓缩器使煤粉气流产生径向分离，浓煤粉气流从一次风管周围外侧经过一次风管出口处的稳焰齿环进入环形回流区着火燃烧；淡煤粉气流从一次风管中心区域喷入炉内，并进入回流区着火燃烧。
一次风管出口处的较大厚度和扩锥使一、二次风分离并形成一个夹角，在高速的一、二次风的卷吸作用下在该夹角范围内形成一个稳定的环状回流区。该回流区离一次风出口很近、回流的烟气温度很高；而进入该回流区的是浓煤粉气流，它所需要的着火热大大降低；喷口出口处的稳焰齿环可以增加煤粉气流的湍动度，进一步提高煤粉气流的着火速度；一次风扩锥可以推迟二次风的混入，提高回流区温度。在上述因素的共同作用下煤粉气流在离开燃烧器喷口后能够迅速及时着火、稳定燃烧。
二次风和外二次风通过燃烧器内同心的二次风、外二次风环形通道在燃烧的不同阶段喷入炉内（外侧为外二次风），实现分级供风，降低NOx的生成量。
通过手动调节装置调整套筒式二次风门的开度来调整每个燃烧器的二次风量，以获得良好的着火稳燃性能、高的燃烧效率、低的NOx排放量。达到防止燃烧器结焦的最佳燃烧工况。二次风通道内布置有轴向旋流器使二次风旋转离开燃烧器，离开后旋转的气流在离心力的作用下扩张，在中心区域产生负压，使高温烟气回流，为煤粉气流的着火提供能量。二次风旋流器为固定式，不作调节，叶片倾角60度。
二次风门及外二次风门挡板的最佳位置在燃烧调整试验时确定，只要煤质不发生重大变化，在以后的运行中不需要再进行调整。
为进一步降低NOx排放量，在煤粉燃烧器上方设置了燃尽风及侧燃尽风。燃尽风及侧燃尽风调风器将燃尽风分为两股独立的气流送入炉膛。中央部位的气流为直流气流，这部分气流刚性大、扩散衰减速度慢，可以直接穿透上升烟气直达炉膛中心区域。外圈气流是旋转气流，离开调调风器后向四周扩散，用于和靠近炉膛水冷壁的上升烟气进行混合。外圈气流的旋流强度和两股气流间的风量分配均可进行调节，它们的最佳状态应在锅试运期间的燃烧调整试验时确定。
中心风管由中心风母管及支管组成。中心风在沿炉膛宽度方向布置的中心风母管内均匀流动，最终从与各个燃烧器相连的中心风支管进入各燃烧器。中心风母管生根于大风箱的桁架上，并随风箱一起膨胀。中心风在油枪运行时用作燃油配风；在同一层的全部油枪停运时用来调节燃烧器中心回流区的位置，控制着火点，获得最佳燃烧工况；同时还起到冷却、防止烟气倒灌及灰渣积聚的作用。
论文作者:蔡国辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/15
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