唐宏韜

摘要：火力發(fā)電是目前最主要的發(fā)電形式，火電廠運行過程中需要應用不同規(guī)格的燃煤鍋爐，其中660MW超臨界燃煤鍋爐是最為重要的部分之一。鍋爐運行過程中燃燒器是最為關鍵的部分之一，其運行特征直接影響著鍋爐的運行。本文針對660MW超臨界燃煤鍋爐，分析其燃燒器運行特征，希望能夠對相關專業(yè)人士有所幫助。

關鍵詞：火電廠;超臨界燃煤鍋爐;燃燒器;運行特征

1 引言

某發(fā)電廠鍋爐采取的是超臨界參數(shù)本生直流鍋爐，此鍋爐采取的是旋流燃燒器，該燃燒器采取的是單爐膛結構以及低NOX軸方式，其按照前后墻對沖燃燒的方式運行，主要進行無煙煤的燃燒。另外，預制配合的制煤系統(tǒng)主要采取的是雙進雙出鋼球磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，為了確保其正常運行，每一臺鍋爐都會匹配4臺雙進雙出鋼球磨煤機（具體型號：BBD-4360）。

2 燃燒系統(tǒng)的特點分析

（1）燃燒器分析

此鍋爐燃燒器主要采取的是前后墻的設置方式，能夠實現(xiàn)對沖燃燒。在實際布置時會在前后墻的相應高度（分別為：18.35m、22.19m、26.04m、29.89m）各布置4排燃燒器，每一排分別設置4只LNA SB燃燒器（主要包括：一次風道、二次風道、三次風道、旋流控制機構、中心風孔、喉口等），前后墻共設置32只此類燃燒器。具體布置時，需要在最上層煤粉燃燒器的上部（高度為33.39m）前后墻分別設置燃盡風口，為了能夠充分排風，需要每一排設置7只燃盡風口（前后墻共14只燃盡風口）。燃燒器設置有分風箱（分成前后墻風向），按照燃燒器前后墻所設層數(shù)分別在前后墻設置4個小風箱，每一排燃燒器可以通過1個小風箱進行進風，用于燃燒。另外，每一只LNA SB燃燒器都配備1只油槍，主要用于燃燒器的點火之用。

（2）LNA SB燃燒器的燃燒配風方式分析

第一，一次風情況。主要通過一次風機進行一次風供應，通過一次風能夠對磨煤機原煤進行干燥，同時能夠將完成磨制的煤粉引入到LNA SB燃燒器當中（利用燃燒器一次風入口的彎頭組件等），之后經過燃燒器的一次風管進入到爐膛當中。從一次風管結構來看，在接近爐膛端部位置設置有相應規(guī)格的整流器，通過整流器的作用能夠確保煤粉氣流進入到爐膛之前進行濃縮，通過此種濃縮與二次風、三次風調節(jié)進行配合，從而有效降低燃燒初期的NOX量。

第二，二次風以及三次風情況。主要是通過燃燒器風箱來對燃燒器進行二次風、三次風供應，為了確保進入到燃燒器的各個分風量可以處于平衡狀態(tài)，需要在每個燃燒器中設置風量均衡擋板。在二次風、三次風輸送過程中，利用設置在燃燒器內部的環(huán)形通道可以確保不同風在合適燃燒階段進入到爐膛內部。另外，在燃燒器內也設置有套筒式的擋板，通過擋板的調節(jié)作用能夠保證二次風、三次風進行相應比例的分配。另外，在不同的通道中分別設置有旋流裝置，但是兩種旋流裝置有所差異，其中二次風旋流裝置能夠順著軸向進行調節(jié)，通過調節(jié)能夠控制二次風的旋流強度。而三次風的旋流裝置屬于無法調節(jié)式，其設置在燃燒器出口最前部位置。風量與旋流擋板調節(jié)桿都穿過燃燒器面板，可以對燃燒器、風箱之外擋板位置實施調節(jié)。

第三，中心風以及燃盡風（OFA）。對于燃燒器來說，中心風管的作用在于進行點火設備的設置。中心風在經過中心風管之后進入到爐膛內部，從而為點火設備運行提供必要的風量，同時能夠在點火設備暫停運行情況下避免灰渣的聚集;對于燃盡風來說，其風口主要具有“中央氣流”以及“外圈氣流”等2股單獨的氣流，其中中央氣流屬于非旋轉型氣流，此氣流能夠直接進入到爐膛中心位置，而外圈氣流則為旋轉氣流，其能夠和接近爐膛水冷壁上升煙氣進行混合。

3 鍋爐運行特性分析

（1）風粉量均勻性

為了能夠確保風量均勻地進行勻的進行分配，需要在二次風系統(tǒng)的燃燒器左右側風道設置相應裝置進行風量的監(jiān)測，并且在前后墻大風箱位置設置風壓測點，在實際運行過程中能夠按照風量、風壓具體值為參照進行燃燒器總風門開度的調整，正常情況下前墻風門的開度要超過后墻風門，通過這些操作能夠確保每一排燃燒器風量可以均勻分配。另外，前后大風箱分隔控制每一排燃燒器的總體風量，可以利用風量均衡擋板對于每一個燃燒器風量實施調節(jié)，但是缺少比較有效的措施來對風量進行監(jiān)控。同時，擋板調節(jié)采取的是手動拉桿的方式，并不利于調節(jié)，特別是在熱態(tài)情況下容易產生卡澀的情況，所以為了避免出現(xiàn)此問題最好要在冷態(tài)下將其調整好，熱態(tài)保持恒定狀態(tài)運行。

從現(xiàn)階段來看，直吹式對沖爐主要采用2種方式進行供粉，分別為：單臺磨煤機供一層燃燒器、單臺磨煤機供前墻或者后墻一排燃燒器的方式，具體應用何種方式要參照燃燒器所具有的成熟、磨煤機的臺數(shù)等來確定。通過分析可知，此電廠鍋爐主要采取單臺磨煤機供一層燃燒器進行供粉，每一臺磨煤機能夠對8個燃燒器進行供粉，不同的位置來對不同區(qū)域進行供粉，其中驅動端主要供前墻燃燒器，非驅動端主要供后墻燃燒器。采取此種方式進行供粉，應用的磨煤機數(shù)量較少，每一臺磨煤機具有較大的出力，但是在煤粉分配均勻性方面還具有缺陷，特別是對于前后墻來說在系統(tǒng)阻力方面具有比較大的偏差。在進行冷態(tài)運行時可以利用對可調縮孔開度進行調節(jié)來確保8個一次風管阻力的平衡，但是熱態(tài)運行時情況有所差異，很難完全將煤粉分配偏差徹底消除掉。

（2）煙氣/蒸汽溫度偏差分析

此鍋爐運行時主要采取的是前后墻對沖布置的燃燒方式，相對于四角切圓燃燒方式來說，由于此種燃燒方式并不具有爐膛出口氣流殘余旋轉的問題，所以此種燃燒方式在煙溫偏差、汽溫偏差方面要小得多?？偟膩碚f，對沖爐煙溫度偏差影響因素主要包括如下幾方面，分別為：燃燒器熱負荷分配不均勻、受熱面潔凈度不均勻、左右煙氣擋板開度不同。在實際運行中主要是利用冷/熱態(tài)磨煤機出口一次風速來調節(jié)燃燒器熱負荷均勻性的，雖然此種方式能夠一定程度降低偏差，但是無法徹底將其消除。熱負荷偏差更多體現(xiàn)在水冷壁壁溫以及中間點溫度方面，從實際運行情況看此鍋爐前后墻垂直水冷壁壁溫偏差為6℃，左右側分離器出口溫度偏差為4℃，此偏差會在順著過熱器傳輸?shù)慕徊嬷邢?。此鍋爐在實際運行時，受到過熱器與再熱器煙氣擋板結構故障的影響，左右兩側煙氣擋板存在較大的開度偏差，這就會造成煙溫偏差以及汽溫偏差比較大，在對煙氣擋板進行修繕之后有效解決了溫度偏差的問題。

通過對實際運行情況分析可知：鍋爐爐內部流場以及溫度場都比較均勻，運行過程中高溫再熱器的出口煙溫度偏差在15℃以下，而兩側的蒸汽溫度相對均衡，再熱汽溫偏差<5℃。

（3）爐膛結焦傾向分析

通過分析可知，該鍋爐結焦特性往往會受到煤結焦特性、爐膛結構參數(shù)、燃燒配風等相關因素影響，對于此超臨界鍋爐來說，在設計煤種情況下并不會產生較為嚴重的結焦情況。之所以會產生結焦問題，站在運行以及煤質角度來看，主要是由于煤灰熔點相對較低并且存在中等結焦屬性，另外鍋爐運行初始階段的燃燒器配風也不夠合理，同時存在著二次風旋流強度偏差較大、風量分配不均等問題。為了有效解決以上問題，要對配風實施必要的調整，主要是一定程度上降低二次風旋流強度（要將靠側墻的燃燒器二次風旋流拉桿調節(jié)到偏小，其他調節(jié)到中間位置）。為了保證同一個層級的然說起每一個都具有較均勻的風量，可以將接近側墻位置燃燒器風量均衡擋板一定程度調小。為了防止爐膛出現(xiàn)玷污結焦的情況，需要對水冷壁進行定期的清理，一般情況下需要對鍋爐爐膛按照2次/天的頻次進行吹灰，利用上述方式能夠有效抑制鍋爐結焦的情況產生。

（4）運行情況分析

從實際運行情況分析來看，鍋爐煤質大體上處于穩(wěn)定狀態(tài)，飛灰可燃物Cfh總體上保持在2.5%左右，爐渣可燃物Clz總體上保持在1%左右，鍋爐燃燒率始終保持在比較高的效率。

4 結束語

通過實際操作可知，此660MW超臨界鍋爐比較好的滿足調劑煤質的運行需要，整體運行穩(wěn)定性較好，相關技術指標符合設計標準，具有較好的運行效果。

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