摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，火电厂建设越来越多。本文针对某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。
关键词：燃烧器；检修；质量控制
锅炉燃烧器是任何一个火电厂都不会缺少的重要存在，设施的运行情况与整个锅炉运行效率挂钩，间接影响到火电厂发电的效率。所以，在优化火电厂燃烧情况时，需要关注锅炉系统内部的温度、压力和蒸发量，从而确保燃料能够被充分燃烧，保持一种稳定的燃料输出，减少燃料解渣，同时保护燃烧器，极大地提高机组经济效益，减少污染物的排放总量，缓解大气压力。
1工程概况
神华国能宁夏煤电有限公司鸳鸯湖电厂一期安装两台660MW超临界燃煤直接空冷汽轮发电机组。1、2号锅炉为上海锅炉厂有限公生产的超临界参数变压运行螺旋管直流炉，单炉壁、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、全钢架构、紧身封闭布置、固态排渣、全悬吊结构π型锅炉。
2燃烧系统
燃烧方式采用摆动式四角切圆燃烧技术。本燃烧设备设计煤种和校核煤种均为烟煤，制粉系统采用中速磨（ZGM磨）冷一次风直吹系统，煤粉燃烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器。燃烧器共设置6层煤粉喷嘴，每台锅炉配置6台ZGM113G-II中速磨煤机，BMCR工况下5台运行，一台备用。每台磨煤机的出口由四根煤粉管接至炉膛的同一层煤粉喷嘴，24只直流式燃烧器分为6层布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈切圆燃烧方式，煤粉细度R90=21%。最上排燃烧器喷口中心标高为35384mm，距分隔屏底部距离为22956mm，最下排燃烧器喷口中心标高为25124mm，至冷灰斗转角距离为5298mm。在主燃烧器和炉膛出口之间标高45821mm处布置一组SOFA燃烧器喷嘴（距上排燃烧器喷口中心10437mm）。锅炉点火采用等离子点火，等离子点火布置A、B层喷燃器。
燃烧器采用低NOX同轴燃烧系统。通过分析煤粉燃烧时NOX的生成机理，低NOX煤粉燃烧系统设计的主要任务是减少挥发份氮转化成NOX，其主要方法是建立早期着火和使用控制氧量的燃料/空气分段燃烧技术。
主风箱设有6层宽调节比煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风（周界风）。在每相邻2层煤粉喷嘴之间布置有1层辅助风喷嘴，其中包括上下2只偏置的辅助风喷嘴，1只直吹风喷嘴，在主风箱上部设有2层紧凑燃烬风喷嘴和5层可水平摆动的高位燃烬风喷嘴，在主风箱下部设有1层火下风喷嘴。连同煤粉喷嘴的周界风，每角主燃烧器和高位燃烬风燃烧器各有二次风挡板26组，均由气动执行器单独操作。
主燃烧器A、B、C、D、E、F层位煤粉风室，其余各层均为二次风室，主燃烧器喷嘴由内外连接机构传动，每组分别带动一到二组煤粉喷嘴及其相邻的二次风室，这四组传动结构又由外部垂直连杆连成一个摆动系统，由一台气动执行器统一操纵作同步摆动，二次风喷嘴摆动范围可达±30°，煤粉喷嘴的摆动范围为±20°。
燃烧器每层风室均配有相应的二次风挡板，每角主燃烧器配有26只风门挡板，相应配有20只气动执行结构，其中在每层煤粉风室上下的二只偏置辅助风风室由一只执行机构，通过连杆进行控制，每角高位燃烬风配有5只风门挡板，相应配有5只执行机构，每台锅炉共配有100只执行机构。
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3施工过程控制
（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。
4明确火电厂未来发展方向和企业规划
①燃烧控制设置更加智能化和封闭化。技术的成熟和大量锅炉燃烧实践经验的积累，让锅炉燃烧逐渐追求智能化和闭环控制。立足于解决当下的困难，利用DCS硬件优势，以及软件组态灵活方便的功能，形成这一控制系统。这一系统具有硬件费用不会另外增加、稳定性强、维护工程量小等特点，这些特点都对以后系统的控制和发展具有重要作用。由于锅炉燃烧是一种动态程序操作，想要妥善地造成燃烧的控制工作是很复杂的，需要运用现阶段最先进的控制策略，才能够保证整个控制系统得到真正的优化。根据具体情况，我们决定以分级控制锅炉系统的方法来优化设施，从一些细节入手，逐步改善整个系统运行情况，此外，有针对性地选择利用先进、典型的控制策略，实现智能综合控制，将成为未来发展的重要趋势。②了解发展趋势，不断更新未来技术发展的定位。观察锅炉燃烧情况和数据检测是优化燃烧系统的一个重要条件，然而我们目前所选用的机器和设施准确性不能满足我们的需要，存在着误差与漏洞。对此，有关工作人员给予了充分的关注。在一段时期以后，经过大量的研究和实验，有望能够利用软测量技术来解决这一类系统问题。在软测量建模中，有有基于对象数学模型、工艺机理、模式识别、回归分析、人工神经网络、粗糙集理论、支持向量机等多种方法。
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
[1]李洪波.浅析发电厂的锅炉本体检修[J].科学教育前沿,2017(06).
[2]DL/T869-2012，火力发电厂焊接技术规程[S].北京：中国电力出版社,2012.
论文作者:代连龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/18
标签：喷嘴论文; 燃烧器论文; 锅炉论文; 煤粉论文; 系统论文; 火电厂论文; 弯头论文; 《电力设备》2018年第30期论文;