郭辰熹

摘 要 330MW四角切圓燃煤機組采用低氮燃燒器，通過燃燒調(diào)整試驗，將煤粉細度R90控制在20%以內(nèi)，出口風溫在75～90℃之間，在低負荷時（180MW～220MW），二次風門選擇下大上小正寶塔燃燒方式，氧量在2.8%～3.5%之間，能夠在原有的基礎將再熱汽溫提升15℃～20℃，達到537℃～540℃；中高負荷時（220MW～300MW）時，二次風門選擇束腰型，氧量控制在2.0%～2.5%之間，采用缺氧型燃燒方式，能夠有效降低NOx的排放，經(jīng)過SCR脫硝后，可達到27mg/m3，在原有的基礎上可降低5～10mg/m3。

關鍵詞 燃煤機組 燃燒調(diào)整 影響因素

0引言

中國是世界上第二大能源生產(chǎn)國與消費國。目前，我國燃煤發(fā)電機組占整個發(fā)電機組裝機容量的73.76%。電力能源是碳排放和環(huán)境污染的重點行業(yè)，以碳基能源發(fā)電為主的電力能源行業(yè)的發(fā)展，給我國的能源資源與環(huán)境帶來很大的壓力。而NOx仍是火力發(fā)電廠污染物排放的重要指標，NOx排入大氣，將形成酸雨，生成光化學煙霧，危害人類的健康。新建成的火力發(fā)電廠大多選用低氮燃燒技術，采用缺氧燃燒方式，通過燃盡風和還原風的調(diào)整，降低NOx的排放量，應低于國家環(huán)保部《火力發(fā)電廠大氣污染物排放標準》中燃煤鍋爐的NOx排放標準100mg/m3，在實際燃燒調(diào)整過程中，在低負荷（180MW～220MW）運行時，出現(xiàn)了再熱汽溫較低（515℃～525℃），且爐膛左右兩側(cè)煙溫偏差較大（60℃～100℃）等問題，對SCR脫銷系統(tǒng)造成了一定的影響。因此，對應于不同的機組負荷，應該采用合理的配風方式，更好的縮小兩側(cè)煙溫偏差，使再熱汽溫達到額定值，提高機組的效率。

1設備概述

某電廠#1機組為330MW機組，鍋爐是DG1163/17.35-Ⅱ13型，亞臨界參數(shù)，四角切向燃燒方式、自然循環(huán)汽包爐，單爐膛€%櫳筒賈茫加醚堂?；次中间再三x膠饌ǚ紜⒐燙旁止辜芐踅峁梗羯矸獗眨捎梅繢涫礁沙絞??？

燃燒設備為四角布置，切向燃燒，百葉窗式水平濃淡直流擺動式燃燒器，燃燒器噴口中心線與爐膛中心線的兩個假想切圓相切，假想切圓直徑分別為€%o1032和€%o548。每角燃燒器分上、中、下三組，共布置16層噴口，其中一次風噴口5層，二次風噴口7層，用于降低NOX生成量的燃盡風噴口4層。一次風噴口均布置有周界風。一次風進入爐膛后向火面的煤粉濃度高，背火面的煤粉濃度低，這有利于低負荷穩(wěn)燃、防止結(jié)焦、防止高溫腐蝕及降低NOX的生成量。中組和下組所有噴口均能上下擺動30€？由氣動執(zhí)行器完成，每組燃燒器配一個氣動執(zhí)行器，每角2個，全爐共8個。上組所有的OFA噴口能上下擺動15€埃捎檬侄鶻?。?/p>

2燃燒調(diào)整影響因素

2.1磨煤機風量

在磨煤機出力28t/h以下時，磨煤機風量控制在64～68t/h之間，磨煤機出力28～34t/h時，控制在68～72t/h之間。在沒有堵磨趨勢時，盡量采用低的一次風率，若出現(xiàn)磨一次風量下降、磨煤機差壓持續(xù)上升、磨煤機電流增大等現(xiàn)象，應及時增加一次風量并減少煤量，防止堵磨。

2.2煤粉細度

磨煤機分離器變頻頻率宜控制在26Hz左右，如果飛灰可燃物偏高，可適當提高最上層磨煤機分離器變頻頻率到28Hz。建議煤粉細度R90控制在20%以內(nèi)，可以保證較低的飛灰可燃物，同時NOX排放也可控制在較低水平。

2.3二次風量

在改進方案之前，機組負荷為180MW～220MW時，上層燃盡風擋板開度通常在60～65之間，選擇缺氧型燃燒方式，但在燃燒過程中，出現(xiàn)了再熱汽溫偏差較大，可達到100℃，造成了再熱汽溫較低，脫銷煙氣進口溫度也比較低，影響了鍋爐的燃燒效率。而在高負荷250MW～300MW時，上層燃盡風擋板開度適當開大，其具體的配風方式見表1，其燃燒各參數(shù)見表2。

根據(jù)電廠目前燃用煤質(zhì)，當機組負荷為180MW-220MW時，二次風采用正寶塔型，即上層燃盡風（TOFA2、TOFA1）、還原風可適當收小，下層二次風可以適當開大，低負荷時采用正寶塔有利于再熱器氣溫的控制，比倒寶塔型燃燒方式提高15～20℃，可達額定參數(shù)535-537℃。

當機組負荷在220MW負荷以上時，二次風和燃盡風整體采用束腰配風方式，調(diào)整原則為：開大最底層二次風開度（最底層二次風為投運的最低層磨煤機緊鄰的下一層二次風），以降低爐渣可燃物；減少其他燃燒器處二次風量，以造成爐膛主燃區(qū)中上部缺氧燃燒，有助于降低NOX的生成，經(jīng)過SCR脫硝后，可達到35mg/m3。然后通過增加燃盡風，可提高爐膛內(nèi)火焰中心高度，提高蒸汽溫度，只要控制得當，飛灰可燃物可控制在較低水平，再熱汽溫可達額定參數(shù)537-540度。經(jīng)過燃燒試驗，以下幾個負荷段的二次風開度較為合適，在此基礎上可獲得較高的爐膛溫度及較理想的燃燒參數(shù)，其具體的風門擋板開度見表3，燃燒參數(shù)見表4。

2.4氧量控制

對于低氮燃燒，氧量的控制非常重要，且調(diào)整區(qū)間比較窄，由于爐膛中上部為缺氧燃燒，如果在升降負荷時氧量控制偏大，會改變該區(qū)域的缺氧燃燒氣氛，致使火焰中心大幅度下降，汽溫波動很大。因此，在升降負荷時需要解除氧量自動控制，進行人工預調(diào)整送風量。預期為升負荷時，提前增加送風量，將氧量控制在以下建議的上限位置，如果預期為降負荷時，提前減少送風量，將氧量控制在以下建議的下限位置。DCS顯示總氧量控制的推薦值如下（DCS顯示氧量比實測氧量偏低較多）：

300MW負荷 實測氧量2.6～3.0%（即DCS總氧量1.4～1.8%） 總風量約1180t/h；

250MW負荷 實際氧量2.8～3.2%（即DCS總氧量1.6～2.0%）總風量約1020t/h；

200MW負荷 實際氧量3.0～3.4%（即DCS總氧量1.8～2.2%）總風量約880t/h；

180MW負荷 實際氧量3.2～3.6%（即DCS總氧量2.0～2.4%）總風量約800t/h。

2.5磨煤機出口風溫

磨煤機出口溫度的控制：入爐煤可燃基揮發(fā)分30%以下時應控制磨煤機出口風溫在90～100℃，以提高燃燒的穩(wěn)定性和燃盡性。入爐煤可燃基揮發(fā)分在30%以上時控制磨煤機出口風溫在75～85℃，以保證揮發(fā)分升高后磨煤機運行的安全性。

2.6燃燒器擺角

如果要大幅度升負荷，可預先將燃燒器擺角下傾，防止受熱面超溫，每次調(diào)整中組和下組燃燒器擺角5%，可多次調(diào)整。（燃燒器擺角50%是水平位置，40%是向下擺動6€埃？0%是向上擺動6€埃┤忌掌靼誚竊？0～40%之間和60～80%之間調(diào)節(jié)汽溫最靈敏。如果要大幅度減負荷，可預先將燃燒器擺角上傾，防止汽溫嚴重偏低，每次調(diào)整中組和下組燃燒器擺角5%，直致溫度穩(wěn)定。在吹灰過程，盡可能保持燃燒器擺角在中間位，更有利于氣溫的控制和燃燒的穩(wěn)定性。

2.7燃燒煤種

如有條件，建議電廠燃用印尼煙煤（或摻混印尼煙煤），可在現(xiàn)有基礎上進一步降低NOx排放。

3結(jié)論

（1）在低負荷（200MW以下）燃燒時，二次風門應該盡可能的選擇上小下大的正寶塔燃燒方式，具體配風情況見表3，控制空預器后的氧量在2.9%～3.5%之間，最為合適，能夠?qū)⒃贌崞麥靥嵘?5℃～20℃，達到535℃～537℃，鍋爐燃燒效率也可以提高0.2%左右；

（2）在中高負荷（220MW以上）燃燒時，二次風門可以選擇束腰型燃燒方式，上兩層燃盡風可適當開大，還原風和A、B、C層二次風門可適當收效，采取缺氧的燃燒方式，具體配風方式見表3，控制空預器后的氧量在1.8%～2.5%之間，可以獲得較好的燃燒參數(shù)，達到537℃～540℃，而且能夠?qū)⑴欧诺腘Ox降低5～10mg/m3，可低至27mg/m3，獲得較好的機組環(huán)保指標；

（3）在燃燒調(diào)整實驗中，磨煤機的煤粉分離器頻率選擇在26～28Hz之間，出口風壓保持在3.2MPa以上，出口溫度保持在78℃～84℃之間，燃燒器擺角選在中間位置（50%左右），利用二次風量、一次風量、氧量等方式來調(diào)整，更有利于維持爐膛的燃燒穩(wěn)定。

參考文獻

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