摘要：威信电厂采用的就是东方锅炉W型火焰锅炉，自该厂#1、2锅炉投入运行以来，均出现前墙上部水冷壁温度偏高和左右侧汽温偏差现象。本文针对该厂出现的上述情况，进行深入分析。经过分析、实践表明：该厂锅炉炉型较宽，左右两侧热分布不均匀。对此，选用合理磨煤机组合方式和优化二次风配比的方法，以避免和减少水冷壁超温和左右侧热偏差。
关键词：磨煤机组合；二次风配比；前墙上部水冷壁；温度偏高；热偏差。
前言：
在威信电厂从事生产运行工作两年多的时间，通过和同事之间的交流和自己的观察总结，了解到威信电厂两台锅炉均存在经常会出现局部前墙上部水冷壁温度偏高，尔还会出现某一区域的管壁温度超限的现象。针对上述现象，本文将深入分析，从制粉系统的组合方式、燃烧调整配风两个方向探寻解决方法。
一 威信电厂锅炉基本概述
威信电厂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。
全炉膛高度为56000mm，下炉膛尺寸（宽×深×高）32121×17100×33000mm，上炉膛尺寸（宽×深×高）32121×9960×23000mm。
锅炉配6套冷一次风机正压直吹式制粉系统，分别为A、B、C、D、E、F制粉系统。每套系统由1台双进双出磨煤机、两台电子称重给煤机、2台静态煤粉分离器及相应的连接管道和控制风门组成，煤粉细度R90=8%。每台磨煤机对应4个喷燃器分别布置在前后墙形成W型火焰对冲，喷燃器布置如图一。
锅炉二次风主要从炉膛前后墙在高度方向上分层送入炉内，各燃烧器的二次风箱配风均独立可调，燃烧器之间并无相互扰动，形成良好的分级燃烧和均匀的热负荷分布。二次风箱设有A、B、C、D、F挡板，其中风箱挡板A、B、D为手动，日常运行时不调节。风箱挡板C、F为气动调节，可根据锅炉负荷及燃烧情况进行调节并控制分级配风风量。
表一
各部水冷壁技术规范及壁温高报警值
二 造成威信电厂水冷壁局部温度偏高的原因
从该厂锅炉概述中可以看出锅炉有 32m宽，这较四角切圆的锅炉宽接近一倍。因此，在运行中很容易造成锅炉的两侧的受热不均，从而导致局部水冷壁管壁温度偏高。
图一 威信电厂喷燃器布置俯视图
在实际的生产过程中，我们发现在机组高负荷（大于500MW），制粉系统投入大于五台磨煤机时。前后两墙喷燃器投入相对较为均匀，左右两侧的热偏差会减小，同时也不会出现前墙上部水冷壁局部温度过高的现象。然而，由于外部负荷的制约，机组通常会在360MW至420MW左右作为调峰运行。综合机组的经济性考虑，采用四台磨煤机便可以满足锅炉燃烧要求。这样一来，前后墙的喷燃器就会被割裂成几段燃烧区域。运行磨煤机对应喷燃器附近水冷壁温度可达470℃甚至更高，停运磨煤机对应喷燃器附近水冷壁温度则420℃至430℃左右，而在左右两侧墙水冷壁温度仅370℃。在炉膛宽度方向由于燃烧强度不同导致水冷壁温度分布不均匀。
三 优化磨煤机组合，选用合理的磨煤机组合方式
根据机组在低负荷四台磨煤机运行期间，为防止左右两侧产生严重的热偏差，我们采用对称式磨煤机组合方式，既ABDE、ABDF、ABEF、ACDE、ACDF、ACEF、BCDE、BCDF、BCEF运行方式。
图二 前墙上部水冷壁温度偏高示意图
在上述不同磨煤机组合的运行方式下，我们观察发现前墙上部水冷壁温度偏高的区域容易出现在图二所标注的①、②、③这三个区域。其中①区域出现偏高现象比较频繁且更容易，②、③区域次之。
图二中，在不同的运行方式下①、②、③区域水冷壁吸热比例不同程度的偏高，造成对应区域受热面温度偏高或超限。这样我们便有针对性地降低上述三个区域的燃烧强度来控制对应区域的受热面温度。
总观图二全貌，我们还可以发现前墙上部水冷壁温度偏高的区域多集中在炉膛的中部。这也就意味着燃烧室两侧及四个角部的吸热低于中部的吸热，那么针对于此，建议提高四角的燃烧强度来降低中间部分水冷壁的吸热量，从而避免和减少①、②、③区域的受热面温度偏高的现象出现。
这样，我们可以得出如下结论：
1、对A、F磨煤机同时运行；D、F磨煤机同时运行；A、C磨煤机同时运行的磨煤机组合方式尽量避免或减少。以减少上述三个区域受热面温度偏高现象的出现。
2、尽量采用C、D磨煤机不同时退出运行的磨煤机组合方式运行，来保证四个角部燃烧的强度，进而降低中间段水冷壁的吸热量。
综合以上分析，在不存在制粉系统缺陷的前提下，威信电厂在四台磨煤机运行能满足外部负荷的情况下，采用ABDE、BCDE、BCDF的磨煤机组合方式运行，有利于前墙上部水冷壁温度的控制。其中以BCDE磨煤机运行方式炉膛热负荷分布均匀，为首选组合方式。
四 优化配风结构，合理配比二次风门开度
能选用较为合理的磨煤机组合方式运行固然很好。但是实际生产过程中，由于磨煤机的缺陷、故障，或者定期维护等诸多因素。磨煤机组合方式不一定满足我们的调整需要，二次风的配比在控制水冷壁温度上就显得尤为重要了。
我们了解到威信电厂锅炉的二次风箱设有A、B、C、D、F挡板，其中A、B、D挡板为就地手动调节挡板，C、F挡板为远控气动调节挡板。由于手动调节挡板可操作性较低，我们在原则上进行调整后就不再对其进行调整。在日常的燃烧调整中只能依赖C、F风挡板，而C风为油燃烧辅助风，F风为煤粉燃烧辅助风。所以我们在调整过程中以F挡板为主，C挡板为辅，进行合理配风。
控制水冷壁壁温偏差的主要思路还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。对此我们将四角八只喷燃器的A、B风挡板开大，中间部分的A、B风挡板适当关小。提高角部喷燃器的下射深度，进而提高角部区域的热负荷，这样就大大的将左右侧和中间部分的吸热拉近在某一水平了。
有了原则性的配风，我们再对图二中受热面温度偏高的区域进行有针对性的分析。前墙水冷壁某一局部温度高，我们可以将该区域的F风挡板开大，同时关小对应后墙的F风挡板，使得燃烧强度偏向于后墙，进而降低该区域的前墙水冷壁温度。
经过针对性的分析，我们得出结论：
1、开启四角八只喷燃器对应的A、B风挡板至80.~100%，开启其余A、B风挡板至30~40%。即A、B风挡板由中间向左右两侧递增，来平衡左右两侧和中间部位水冷壁的热偏差。
2、对于图二①区域温度偏高，适当开大F4、A3喷燃器对应的F风挡板，但开度不宜大于60%。
3、对于图二②区域温度偏高，适当开大F3、D4喷燃器对应的F风挡板，开度不宜大于55%，同时关小A1、C2喷燃器对应F风挡板，开度不宜小于15%。
4、对于图二③区域温度偏高，适当开大C3、A4喷燃器对应的F
风挡板，开度不宜大于55%；同时关小D1、F2喷燃器对应F风挡板，开度不宜小于15%。
5、在调整F风挡板的同时适当反方向地调整对应的C风挡板，以避免局部区域风粉比例不当引起的燃烧不稳。
图三 BCDE磨煤机运行时的二次风调整建议参考图
图四是该厂在经过上述调整后#1机组在375MW负荷时前墙上部水冷壁温度柱状图截屏，从图中我们可以看出容易出现温度偏高的①区域附近温度最高435℃，管壁温度得到了明显控制。
图四 调整后的水冷壁温度柱状图
目前该厂前墙上部水冷壁温度偏高的问题已经采用上述方法调整，基本可以控制在440℃左右，较调整调整前温度下降近20℃。前墙上部水冷壁温度偏高的问题得到了不小的改善。
结束语：
写论文是一个学习，总结，再学习的过程。经过一个月的燃烧优化试验跟踪和日常的燃烧调整工作，我对威信电厂W型火焰锅炉有了更深层次的认识，本文可以说是对现阶段工作的的总结。我会以此为新的起点继续钻研，学习，不断提升自己的技能水平。在此向一直以来给我关心和鼓励的公司领导和支持理解的同事们表示衷心的感谢。
参考文献：
[1]威信能源有限公司 《集控运行规程》 2016.10 第1.1.2 锅炉设备概述。
[2]威信电厂#1锅炉燃烧调整试验小结 2015.04
论文作者:陈东奇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签：水冷论文; 温度论文; 锅炉论文; 偏高论文; 风挡论文; 组合论文; 区域论文; 《电力设备》2018年第31期论文;