王金林

(國(guó)電南寧發(fā)電有限公司，廣西 南寧 531307)

1 燃燒器及各配風(fēng)口的布置方式

燃燒器水平間距為2 240 mm，最外側(cè)燃燒器中心線與側(cè)水冷壁中心線之間距離為3 695.7 mm。雙旋風(fēng)煤粉濃縮型燃燒器是專門(mén)用于低揮發(fā)分燃料的燃燒器。其設(shè)計(jì)的著眼點(diǎn)是采用旋風(fēng)管進(jìn)行煤粉濃縮，并提供多種調(diào)節(jié)手段。雙旋風(fēng)煤粉燃燒器由煤粉進(jìn)口管、煤粉均分器、雙旋風(fēng)筒殼體、煤粉噴口、乏氣管、乏氣調(diào)節(jié)蝶閥等組成。

一次風(fēng)粉混合物經(jīng)煤粉管道輸送至燃燒器入口。進(jìn)入燃燒器后，煤粉均分器將其等分成2股氣流分別切向送入相應(yīng)的2個(gè)旋風(fēng)管，風(fēng)粉混合物在旋風(fēng)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在離心力作用下，大部分煤粉被分離至筒壁附近，旋風(fēng)筒中心部位的一次風(fēng)含粉量極少，即為“乏氣”。乏氣由乏氣管引出，并從乏氣噴口送入爐膛，其余一次風(fēng)的煤粉濃度因此而大大提高，從旋風(fēng)筒下端的主煤粉噴口向下噴射送入爐膛，組織“W”型火焰燃燒。乏氣管上設(shè)有乏氣調(diào)節(jié)蝶閥，可以通過(guò)調(diào)節(jié)乏氣引出量來(lái)調(diào)節(jié)主煤粉氣流中的煤粉濃度。每個(gè)旋風(fēng)筒內(nèi)均有消旋裝置，它由一個(gè)調(diào)節(jié)桿和3個(gè)直葉片組成，用于調(diào)節(jié)、抑制主煤粉氣流的旋流強(qiáng)度，使煤粉氣流保持足夠的剛度和最佳擴(kuò)散角。

圖1 燃燒器和磨煤機(jī)連接關(guān)系示意

二次風(fēng)配置的合理性是無(wú)煙煤燃燒的關(guān)鍵之一。該“W”型火焰鍋爐無(wú)煙煤燃燒技術(shù)為獨(dú)具特色的分級(jí)配風(fēng)方式。分級(jí)配風(fēng)的原則是：拱上只送入適量二次風(fēng)，以滿足噴口冷卻和燃燒初期需要為原則。煤粉著火后，在拱下適當(dāng)部位逐級(jí)送入燃燒所需的大量二次風(fēng)，以滿足燃盡的需要。二次風(fēng)系統(tǒng)分上、下部風(fēng)箱：上風(fēng)箱負(fù)責(zé)拱上配風(fēng)，分為3部分，分別由A，B，C 3個(gè)擋板控制。其中A風(fēng)控制乏氣噴口的冷卻風(fēng)；B風(fēng)控制燃燒器煤粉主噴口的周界風(fēng)，用于調(diào)節(jié)煤粉著火點(diǎn)及冷卻噴口；C風(fēng)控制點(diǎn)火穩(wěn)燃油槍燃燒所需的風(fēng)量，提供油槍、油火檢的冷卻風(fēng)，還提供部分煤粉燃燒初期所需的二次風(fēng)。下風(fēng)箱用于拱下配風(fēng)，分為2部分，分別由D，F(xiàn)擋板控制。D風(fēng)風(fēng)量較小，與拱部之間有適當(dāng)距離，作為分級(jí)送風(fēng)的調(diào)節(jié)手段，避免二次風(fēng)與煤粉氣流過(guò)早混合；F風(fēng)風(fēng)量大，燃燒所需風(fēng)量主要從擋板送入，是控制火焰行程和形狀的最主要調(diào)節(jié)手段。

2 影響燃燒穩(wěn)定的因素和強(qiáng)化燃燒的措施

2.1 煤粉細(xì)度的影響

煤粉越細(xì)，表面積越大，在其他條件相同的情況下，加熱時(shí)溫升越快，揮發(fā)分的析出、著火及化學(xué)反應(yīng)速度就越快，因而越容易著火。所需著火時(shí)間越短，燃燒也就越完全。

要想保持最佳的煤粉細(xì)度可從以下4個(gè)方面來(lái)考慮。

(1) 采用低料位運(yùn)行，會(huì)使煤粉變粗，風(fēng)量及風(fēng)煤比增大；高料位運(yùn)行，會(huì)使煤粉變細(xì)，風(fēng)量及風(fēng)煤比減小。

(2) 在磨煤機(jī)里面加不同型號(hào)的鋼球，一直到細(xì)度和磨煤機(jī)的出力達(dá)到最理想的狀態(tài)。電廠6臺(tái)磨煤機(jī)的鋼球有30 mm，40 mm，50 mm 3種型號(hào)，從2012年2月9號(hào)開(kāi)始增加鋼球量，一直加到3月中旬，使每臺(tái)磨煤機(jī)的電流由原來(lái)的165 A增加到185 A。從化驗(yàn)單里抽取的數(shù)據(jù)來(lái)看，煤粉細(xì)度隨著加球量的增加而好轉(zhuǎn)。

(3) 磨煤機(jī)分離器擋板調(diào)到合適位置。

試驗(yàn)工作在科神公司自制的土豆播種機(jī)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行,測(cè)試播在蓖麻油帶上的種子粒距。供試驗(yàn)的土豆種子根據(jù)新疆當(dāng)?shù)赝炼狗N子的特點(diǎn)取為切塊種子，種子尺寸長(zhǎng)寬高均在35～50mm。在其他因素不變的條件下，考察種架傾角、種勺線速度和種勺空間尺寸對(duì)株距合格率、重播率和漏播率的影響。

(4) 經(jīng)常檢查回粉管及鎖氣器，防止鎖氣器堵塞，使粗粉不能有效地分離，從而影響煤粉細(xì)度。

2.2 一次風(fēng)風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)溫的影響

正常運(yùn)行中，減少風(fēng)粉混合物中一次風(fēng)的數(shù)量，一方面相當(dāng)于提高煤粉濃度，可使煤粉的著火點(diǎn)降低，另一方面在同樣高溫?zé)煔饬康幕亓飨?，可使煤粉達(dá)到更高的溫度，因而可加速著火過(guò)程，對(duì)煤粉的著火和燃燒有利。但一次風(fēng)量過(guò)低，往往會(huì)由于煤粉著火初期得不到充足的氧氣，使反應(yīng)速度減慢而不利于著火擴(kuò)展。因此，一次風(fēng)量應(yīng)以能滿足揮發(fā)分的燃燒為原則。

一次風(fēng)速過(guò)高，將降低煤粉氣流的加熱程度，使著火點(diǎn)推遲，容易引起燃燒不穩(wěn)定，且煤粉燃燒也不易完全。特別是降負(fù)荷的時(shí)候，由于爐內(nèi)溫度變低，甚至有可能造成火焰中斷或熄火。此時(shí)應(yīng)設(shè)法降低一次風(fēng)速，但一次風(fēng)速過(guò)低會(huì)造成粉管堵塞，而且使著火點(diǎn)過(guò)于靠前，還可能燒壞燃燒器。

一次風(fēng)溫越高，煤粉氣流達(dá)到著火點(diǎn)所需的熱量就越少，著火速度就越快。但一次風(fēng)溫過(guò)高時(shí)，燃用高揮發(fā)分的煤種往往會(huì)由于著火點(diǎn)離燃燒器噴口過(guò)近而燒壞燃燒器或結(jié)渣。反之，一次風(fēng)溫過(guò)低，則會(huì)使煤粉的著火點(diǎn)推遲，對(duì)著火不利。

2.3 一次風(fēng)與二次風(fēng)配合的影響

一次風(fēng)與二次風(fēng)的混合特性也是影響著火和燃燒的重要因素。二次風(fēng)在煤粉著火以前過(guò)早的混合，對(duì)著火是不利的，因?yàn)檫@種過(guò)早的混合等于增加了一次風(fēng)量，將使煤粉氣流加熱到著火溫度的時(shí)間延長(zhǎng)，著火點(diǎn)推遲。如果二次風(fēng)過(guò)遲混合，又會(huì)使著火后的燃燒缺氧。故二次風(fēng)的送入應(yīng)與火焰根部有一定的距離，使煤粉氣流先著火，當(dāng)燃燒過(guò)程發(fā)展到迫切需要氧量的時(shí)候，再與二次風(fēng)混合。

2.4 各風(fēng)門(mén)擋板開(kāi)度的影響

(1) 消旋葉片安裝在燃燒器噴口，用于調(diào)整風(fēng)粉混合物的旋流強(qiáng)度及氣流形狀。在調(diào)整時(shí)，消旋葉片在零位的消旋作用最強(qiáng)；若將消旋葉片上提，則消旋作用變差，氣流的擴(kuò)散增強(qiáng)，火焰穿透力差；若將消旋葉片的位置調(diào)低，則消旋作用增強(qiáng)，氣流的剛性增強(qiáng)。同時(shí)，消旋葉片對(duì)調(diào)節(jié)爐膛燃燒中心的作用也比較明顯，煤質(zhì)差時(shí)消旋葉片應(yīng)上提，以增大旋流強(qiáng)度，提高穩(wěn)定性；在煤質(zhì)好時(shí)，應(yīng)放低消旋葉片，以延長(zhǎng)火焰行程。

(2) A擋板用于調(diào)節(jié)拱上乏氣噴口的環(huán)形二次風(fēng)風(fēng)量，乏氣周圍的環(huán)形二次風(fēng)可增加乏氣的穿透深度。開(kāi)大A檔板的開(kāi)度，可提高環(huán)形風(fēng)的速度，增加乏氣的穿透深度和剛性。由于乏氣射流的含粉量較少，煤粉細(xì)且位于爐膛中心，容易燃盡，其穿透深度就不顯得那么重要。

(3) B擋板用于調(diào)節(jié)拱上燃料噴口的環(huán)形二次風(fēng)風(fēng)量，燃燒器燃料噴口環(huán)形二次風(fēng)可以提高煤粉的穿透能力。開(kāi)大環(huán)形二次風(fēng)擋板，提高環(huán)形二次風(fēng)的速度，增加煤粉氣流的剛性，可使煤粉氣流的穿透能力增強(qiáng)，使著火略有推遲，火焰行程增長(zhǎng)；反之，則著火提前，火焰行程變短。B擋板開(kāi)度過(guò)大，使一次風(fēng)速增加，不利于煤粉的著火和燃盡。

(4) D，E擋板用于調(diào)整垂直墻上、中層的二次風(fēng)量，使拱上風(fēng)和垂直墻分級(jí)二次風(fēng)的動(dòng)量比達(dá)到一個(gè)最佳值，以及時(shí)供給煤粉主氣流著火燃燒所需風(fēng)量，獲得理想的火焰形狀和火焰行程。 開(kāi)大D，E擋板時(shí)，由于上層和中層二次風(fēng)的風(fēng)速提高，使得垂直墻的分級(jí)二次風(fēng)對(duì)從拱上下來(lái)的煤粉主氣流的沖擊作用加劇，造成煤粉主氣流波動(dòng)，著火穩(wěn)定性變差，主火焰有比較明顯的上飄，不利于鍋爐的穩(wěn)定燃燒。因此，D，E擋板開(kāi)度不宜過(guò)大。

(5) F擋板用于調(diào)節(jié)垂直墻下層的二次風(fēng)風(fēng)量，供給煤粉主氣流燃燒所需的大量二次風(fēng)，是調(diào)節(jié)沿爐膛寬度方向風(fēng)量分布均勻性的主要手段。由于“W”型火焰鍋爐爐膛較寬，采用大風(fēng)箱結(jié)構(gòu)，左右兩側(cè)進(jìn)風(fēng)，風(fēng)量分布不均，且每臺(tái)磨煤機(jī)一次風(fēng)管風(fēng)粉不均，因此需對(duì)每個(gè)燃燒器對(duì)應(yīng)的F擋板進(jìn)行調(diào)整，使沿爐膛寬度方向上的進(jìn)風(fēng)量分布均勻。一般情況下，F(xiàn)擋板開(kāi)的開(kāi)度呈拱橋形設(shè)置，兩邊小、中間大。

綜上所述，穩(wěn)燃的調(diào)節(jié)措施可歸納為:

(1) 提高熱風(fēng)溫度，通過(guò)加鋼球、保持合適料位、調(diào)節(jié)分離器出口折向擋板、檢查回粉管鎖氣器等控制好煤粉細(xì)度；

(2) 保持適量的空氣，根據(jù)煤種控制合理的一次風(fēng)量和一次風(fēng)速?？刂坪线m的氣流速度，以保證適當(dāng)?shù)幕鹧嫖恢茫?/p>

(3) 根據(jù)燃燒過(guò)程的發(fā)展，及時(shí)送入二次風(fēng)，做到既不使燃燒缺氧，又不降低火焰溫度；

(4) 保持著火區(qū)的高溫，增強(qiáng)氣流中高溫?zé)煔獾木砦?/p>