摘要：某为2*660MW机组#1锅炉的燃烧器投运时间已达6年之久，在检修过程中发现，燃烧器系统设备存在部分一次风喷管烧损变形严重，锥型分离板变形、脱落，一次风喷管入口锥型扩散器磨损、支撑断裂等缺陷，以上缺陷的存在严重影响了锅炉设备的燃烧工况，威胁机组的安全、经济及稳定运行。针对以上#1炉燃烧设备存在的缺陷，需要对锅炉燃烧系统设备进行检修工作，以解决所存在的问题。
关键词：火电厂锅炉燃烧器；检修；质量控制
引言
针对某660MW机组锅炉的燃烧器在长时间运行后产生的缺陷，对机组而言存在着安全隐患。本文结合实际施工，对该锅炉的燃烧器进行检查更换和修复，通过做好过程质量控制，得到良好效果。
1燃烧器结构与布置措施
1.1烟气再循环
采用烟气再循环技术的优点就是尾部烟气具有一定温度，通入炉膛既可以降低燃烧温度，又不至于让燃烧温度过低。在实际工作中，调节烟气供给与空气供给的比例，并进行有效的控制，有利于遏制热力型氮氧化物的生成。燃烧器的布置方法主要有2种：①氧气与烟气混合后一同携带煤粉进入炉膛燃烧。这种方法不利于煤粉与氧气的充分接触。②先让空气作为一次风携带煤粉进行燃烧，然后将烟气与二次风混合再喷入燃烧区进一步燃烧。这种方法既有利于煤粉初步燃烧，又使得燃烧温度不至于过高。
1.2分级燃烧
①将燃料分为2部分，由不同燃烧器喷嘴喷入炉膛，燃料比较多的一部分先进行富氧燃烧，然后再与较少的另一部分混合，将一级燃烧生成的氮氧化物还原。②将炉内燃烧空间分为2部分，不同的燃烧区域采用不同的氧气浓度。炉内底部为主燃烧区，控制此处的温度，使空气供给不足，即可形成缺氧燃烧的局面，抑制氮氧化物的生成。然后燃料在烟气流带动下进入富氧区（可以通过燃烧器喷嘴二次进风），在此区域内完全燃烧，有效抑制氮氧化物的生成，而且温度也可以用进风温度来调节。③为了使效果更加显著，可以将以上方法结合，即将烟气循环与空气混合，再分级进入锅炉控制燃烧温度和氧气浓度。同时，采用两部分分级法，一部分是燃烧器内分级，另一部分是锅炉内燃烧器布置分级。燃烧器内分级是将煤粉与空气以及烟气分级供给，通过控制空气进给量（或者氧气进给量）辅以烟气调节燃烧温度，实现对氮氧化物生成量的控制。锅炉内燃烧器布置是将炉内空间分为主燃烧区、主还原区和完全燃烧区，分级喷入不同浓度的燃料、空气和烟气，以达到进一步减少氮氧化物的目的。分级燃烧的缺陷是，烟气与空气的混合比例难以控制，过多的烟气和空气会使炉内温度降低过多，不利于煤粉充分燃烧，且容易带走炉内热量，降低锅炉效率；过少的空气会导致燃料不能充分燃烧。
2工程概况
该发电厂装机容量，其#1锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用前后墙对冲燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构Π型锅炉、露天布置燃煤锅炉。其燃烧器设计师采用前后墙对冲燃烧方式，前、后墙各三层布置。每一层单墙布置6只燃烧器，共36只燃烧器。在水冷壁前后墙燃烧器的上方，对冲布置一层NOx喷口，共16只NOx喷口。燃烧器出口段承受高温的零件采用耐热不锈钢1Cr20Ni14Si2，一次风喷口及一次风管道均采用ZG8Cr26Ni4Mn3N高铬优质耐热铸钢材料制成；所有叶片均由不锈钢1Cr20Ni14Si2制成。
3技术措施
（1）首先由技术人员根据该工程特点和业主的要求编写施工技术措施、施工作业指导书，并在开工前经过技术总工审核后出版。将与本工程有关的规程、规范、图纸等资料文件配齐，供施工时查阅。
（2）正式开工前，由现场技术人员组织所有施工人员学习施工技术方案，并进行安全技术交底，交底详细并记录。为确保施工过程能够高效、安全、优质的完成，技术员、质检员全过程监督施工情况，严格按照工艺要求执行，落实现场考核制度，并实行签证。
（3）检修施工中，技术人员及时整理相关验收资料；所有工作完成后，经自检符合验标要求后，申请业主进行验收。
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4施工工序
施工准备→煤粉管加固→弯头拆卸→风筒抽出及锥形扩散器更换→分离板矫正或更换→风筒前部更换焊接→风筒回装→弯头回装→密封圈焊接→加固拆除→现场清理。
5火电厂锅炉燃烧器检修质量控制措施
（1）施工准备。首先准备好所用的材料、工具、临时照明，在施工区域进行防火篷布的铺盖，敷设施工电源线，根据现场情况进行焊机的布置。由起重人员搭好脚手架，经验收后方可使用，对外围的保温棉拆除。
（2）在将燃烧器一次风筒拆除前，使用12#槽钢对煤粉管进行加固，拆除过程中做好防护，进行实时监测，防止管子发生偏移。
（3）煤粉管加固完成以后，拆卸一次风中心筒连接弯头，首先拆解弯头上部螺栓,然后弯头下部螺栓拆解,将弯头移出,做好现场的洞口封堵。
（4）使用氧乙炔火焰割刀切割连接一次风筒密封中心圈，利用3-4台链条葫芦配合将风筒抽出，放置到平台。对需要更换锥形扩散器的风筒，使用等离子切割机将锥形扩散器卡槽外部割开取下，更换新的扩散器后，恢复卡块，焊接牢固。对需要更换或矫正的分离板进行更换或矫正。
（5）根据风筒的变形情况或磨损情况，确定更换风筒前部还是整筒。若更换风筒前部，使用等离子切割机将原风筒前部割除，开出坡口，使用磨光机将坡口打磨干净，直至露出金属光泽,然后进行焊接。
（6）焊接质量控制。1）焊接方法：采用全氩弧焊工艺，根据风筒材质选则适用的焊材。2）焊接要求：①焊接时，为减小焊缝的热输入量，采用薄焊道多层焊接，确保3层以上的焊缝层数。焊缝与母材之间圆滑过渡，焊接接头应齐整。②焊工在施焊中，手法操作要熟练，时刻观察熔化状态，注意熔池和焊缝的接头质量，以免出现弧坑裂纹等焊接缺陷，提高焊缝的机械性能。3）注意事项：①禁止在被焊设备表面引燃电弧、试电流、随便焊接临时支撑。②进行点固焊接，其焊接材料、工艺要与正式施焊一致。③根部点固焊后，挨个检查焊点的质量，发现缺陷要立即清除，再次点焊。④施焊过程，做好接头和收弧的质量，收弧时将熔池填满。
（7）若更换整筒，将原风筒倒运至厂内指定位置，将新风筒倒运至安装位置。检查风筒焊接处无明显表面缺陷或新风筒到达安装平台后，将其回装至安装就位。
（8）确认锥形扩散器及其他附件已安装合格后，将风筒调正，安装风筒与煤粉管连接弯头，加好垫圈，紧固螺栓。
（9）一次风筒与煤粉管连接弯头紧固好后，恢复其风筒外围密封。
（10）所有风筒安装工序结束后，申请业主进行检查验收。验收通过后，拆除临时加固措施，并按照7S标准，恢复油漆，恢复施工中拆除的所有保温设施。
（11）所有工序结束后，清理临时加固措施钢材，废品、废料等杂物，恢复现场清洁。
结语
综上所述，在对该锅炉燃烧器检修更换施工中，通过对全过程所制定的检修工艺、技术措施，施工中严格质量和安全控制，确保其焊接质量，圆满完成设备的检修，延长产品的使用年限，并全部通过验收，为机组后续的安全稳定运行奠定了良好的基础。
参考文献
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[4]徐宁.关于京隆电厂低氮燃烧器改造的研究[D].北京：华北电力大学，2015.
论文作者:赵勇波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/27
标签：燃烧器论文; 锅炉论文; 烟气论文; 弯头论文; 煤粉论文; 温度论文; 空气论文; 《基层建设》2018年第34期论文;