DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720127

摘要：針對(duì)某采用風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)的鍋爐一直存在減溫水量大、大渣含碳量高、氧量偏高等問(wèn)題，通過(guò)摸底試驗(yàn)分析，明確了鍋爐存在制粉系統(tǒng)漏風(fēng)量偏大、一次風(fēng)率偏高、二次風(fēng)配風(fēng)不合理等問(wèn)題。通過(guò)制粉系統(tǒng)漏風(fēng)的初步治理和燃燒調(diào)整，一次風(fēng)率降低、鍋爐排煙溫度降低、大渣含碳量降低，鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性得到了改善。對(duì)于此類(lèi)型鍋爐的運(yùn)行調(diào)整和應(yīng)該注意的問(wèn)題提出了建議。

關(guān)鍵詞：風(fēng)扇磨；制粉系統(tǒng)漏風(fēng)；燃燒調(diào)整

風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)一般用于燃用高水分的褐煤。某電廠(chǎng)采用風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)的鍋爐一直存在減溫水量大、大渣含碳量高、氧量偏高等問(wèn)題，通過(guò)摸底試驗(yàn)分析，明確了鍋爐存在制粉系統(tǒng)漏風(fēng)量偏大、一次風(fēng)率偏高、二次風(fēng)配風(fēng)不合理等問(wèn)題。通過(guò)燃燒調(diào)整鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性得到了改善。

1 設(shè)備概況

鍋爐為哈爾濱鍋爐廠(chǎng)有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)的超高壓、自然循環(huán)、單爐膛六角切圓燃燒、平衡通風(fēng)、一次中間再熱、固態(tài)排渣，配有6套風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)。

2 鍋爐存在的問(wèn)題

進(jìn)行燃燒調(diào)整前，對(duì)鍋爐進(jìn)行了摸底試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鍋爐存在的問(wèn)題主要有以下幾方面：

（1）鍋爐熱效率為89.30%，比爐效設(shè)計(jì)值低2.4%。

（2）1、2號(hào)制粉系統(tǒng)總的漏風(fēng)率分別為11571%和121.76%，高溫爐煙管段至磨煤機(jī)入口測(cè)點(diǎn)處漏風(fēng)率均為61.58%。

（3）制粉系統(tǒng)干燥出力不足，主要是干燥介質(zhì)的溫度偏低造成。

（4）煤粉較粗，1號(hào)磨R90為60%左右，6號(hào)磨 R90為50%左右，設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度為40%。分離器調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度的能力較差。

（5）鍋爐減溫水量大。本鍋爐主再熱蒸汽分別設(shè)計(jì)有兩級(jí)減溫水，130MW時(shí)，主汽一級(jí)降溫水流量14t/h，二級(jí)減溫水流量17t/h，減溫水量較大。

3 燃燒調(diào)整方向

制粉系統(tǒng)調(diào)整方向：

（1）提高干燥出力的措施。

造成干燥介質(zhì)溫度偏低的主要原因是制粉系統(tǒng)漏風(fēng)大，如果將制粉系統(tǒng)的漏風(fēng)率治理到90%，磨煤機(jī)維持90000m3/h（設(shè)計(jì)值）的通風(fēng)量運(yùn)行，則只要干燥介質(zhì)的溫度為625.89℃，制粉系統(tǒng)就可以帶35t/h的煤量運(yùn)行，三臺(tái)磨完全可以帶夠130MW負(fù)荷。

（2）維持設(shè)計(jì)通風(fēng)量運(yùn)行。

當(dāng)前磨煤機(jī)通風(fēng)量高于設(shè)計(jì)值運(yùn)行，造成一次風(fēng)速偏高，燃燒滯后，鍋爐整體減溫水量偏大，排煙溫度偏高。維持磨煤機(jī)設(shè)計(jì)通風(fēng)量運(yùn)行很有必要。

（3）煤粉細(xì)度的調(diào)整。

煤粉較粗，也是造成燃燒滯后，鍋爐整體減溫水量偏大，排煙溫度偏高的原因之一。但是通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)分離器調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度的能力較差，除了和分離器本身的結(jié)構(gòu)因素有關(guān)外，與通風(fēng)量較大也有關(guān)系。

（4）煤粉濃度分配。

每臺(tái)磨煤機(jī)出口都安裝有三臺(tái)電動(dòng)一次風(fēng)門(mén)，三臺(tái)手動(dòng)一次風(fēng)門(mén)及三臺(tái)折向擋板。按設(shè)計(jì)初衷，調(diào)節(jié)折向擋板和一次風(fēng)門(mén)能夠改變?nèi)龑右淮物L(fēng)管的粉濃度。但是由于目前干燥出力不足，折向擋板和一次風(fēng)門(mén)都處于全開(kāi)位置?？梢酝ㄟ^(guò)擋板的調(diào)整控制粉管濃度分配，調(diào)節(jié)火焰中心高度。

（5）二次風(fēng)配風(fēng)及氧量調(diào)整。

由于一次風(fēng)率偏高，二次風(fēng)率偏低，目前二次風(fēng)整體開(kāi)度不大，平均在30%左右。所以配風(fēng)首先要考慮提高二次風(fēng)率。最下層二次風(fēng)開(kāi)度比較小，只開(kāi)50%。保證最下層足量的二次風(fēng)應(yīng)該能緩解大渣含碳量高的情況。

對(duì)于氧量偏高，在鍋爐不結(jié)焦的前提下嘗試降低氧量運(yùn)行。

4 燃燒調(diào)整

4.1 制粉系統(tǒng)調(diào)整

（1）制粉系統(tǒng)通風(fēng)量調(diào)整。

燃燒調(diào)整前，電廠(chǎng)對(duì)磨煤機(jī)的漏風(fēng)，特別是給煤機(jī)漏風(fēng)進(jìn)行了臨時(shí)處理，制粉系統(tǒng)干燥出力明顯提高，通過(guò)調(diào)整，制粉系統(tǒng)通風(fēng)量控制在115000m3/h左右，磨出口溫度控制在110℃。

a.煤粉細(xì)度調(diào)整。

制粉系統(tǒng)通風(fēng)量調(diào)整后，重新對(duì)磨煤機(jī)的煤粉分離器進(jìn)行了重新調(diào)整，磨煤機(jī)R90平均控制在45%左右，比調(diào)整前有所降低。

b.火焰中心調(diào)整。

將上一次風(fēng)管對(duì)應(yīng)的電動(dòng)一次風(fēng)門(mén)開(kāi)到50%，上一次風(fēng)速明顯降低。

（2）二次風(fēng)配風(fēng)調(diào)整。

試驗(yàn)過(guò)程中，將最下層的兩層二次風(fēng)開(kāi)到全開(kāi)位置，大渣的含碳量有所降低。

在二次風(fēng)門(mén)平均開(kāi)度并不大的情況下，不運(yùn)行磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)角的二次風(fēng)門(mén)開(kāi)度10%左右。試驗(yàn)過(guò)程中將不運(yùn)行磨的二次風(fēng)門(mén)開(kāi)度開(kāi)到5%，只要保證不投運(yùn)燃燒器及二次風(fēng)噴口不燒損就可以了。

（3）鍋爐氧量調(diào)整。

試驗(yàn)期間，130MW時(shí)將鍋爐氧量降低到4.5%運(yùn)行，經(jīng)觀察并未見(jiàn)有嚴(yán)重結(jié)焦現(xiàn)象。160MW運(yùn)行時(shí)，鍋爐氧量控制在3%運(yùn)行，經(jīng)觀察并未見(jiàn)有嚴(yán)重結(jié)焦現(xiàn)象。

5 燃燒調(diào)整后試驗(yàn)結(jié)果

調(diào)整后熱效率鍋爐熱效率為90.57%，比調(diào)整前提高127%。調(diào)整前排煙氧量7.6%左右，調(diào)整后6.5%左右，實(shí)測(cè)排煙溫度降低了5℃左右，這是爐效提高的主要原因。調(diào)整后的爐效值仍然低于設(shè)計(jì)值，鍋爐氧量仍然有下降的空間，在保證鍋爐不結(jié)焦的前提下，應(yīng)繼續(xù)降低鍋爐氧量。

大渣含碳量由調(diào)整前的20%左右降低到15%左右，大渣含碳量仍然偏高。

鍋爐過(guò)熱器減溫水總量降低到20t/h左右。

6 總結(jié)

通過(guò)對(duì)制粉系統(tǒng)漏風(fēng)的初步治理及燃燒調(diào)整，鍋爐效率提高提高1.27%。對(duì)于本鍋爐及其它風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)的鍋爐的主要建議如下：

（1）應(yīng)特別重視對(duì)制粉系統(tǒng)的漏風(fēng)治理，使磨煤機(jī)通風(fēng)量接近設(shè)計(jì)值運(yùn)行。作用是：

第一，可以提高磨煤機(jī)出力，減少磨煤機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)，降低制粉單耗。

第二，可以增加熱風(fēng)量（熱風(fēng)溫度低于高溫爐煙溫度），使通過(guò)空氣預(yù)熱器風(fēng)量增加，有效降低排煙溫度。

第三，可以提高二次風(fēng)量，使燃燒調(diào)整方式更趨合理。

第四，使磨煤機(jī)出口氧量得到有效控制，使燃燒調(diào)整方式合理，減少用增加過(guò)量空氣降低爐溫的作法，減少排煙熱損失。

第五，由于磨煤機(jī)采用的是慣性分離器，磨出口設(shè)有撞擊錐，所以風(fēng)選起主要作用，折向門(mén)主要起沿長(zhǎng)行程提高分離能力作用，其分離能力較差。其分離機(jī)理決定了其優(yōu)點(diǎn)是阻力小，煤粉均勻性好。磨煤機(jī)通風(fēng)量接近設(shè)計(jì)值時(shí)，煤粉細(xì)度會(huì)得到改善，有利于提高煤粉的燃燼度。

（2） 可以通過(guò)磨煤機(jī)出口一次風(fēng)門(mén)及折向擋板門(mén)的配合調(diào)整風(fēng)管的煤粉分配，以調(diào)整爐膛火焰中心，改善鍋爐的汽溫特性，減少減溫水量及超溫風(fēng)險(xiǎn)；

（3）對(duì)于二次風(fēng)的調(diào)整，為降低爐渣含碳量，建議最下層的兩層二次風(fēng)開(kāi)到全開(kāi)位置；不運(yùn)行磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)角的二次風(fēng)門(mén)開(kāi)度開(kāi)度開(kāi)到5%；盡量降低鍋爐氧量運(yùn)行；二次風(fēng)的配風(fēng)方式應(yīng)在滿(mǎn)足低氮燃燒的前提下，盡量提高燃燒器區(qū)域的配風(fēng)比例，以提高煤粉燃燒效率。

作者簡(jiǎn)介：張振國(guó)（1982），男，漢族，研究生，研究方向：火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐設(shè)備能耗診斷、節(jié)能改造。