陳紅，耿向瑾，李明亮，邱亞林，沈永慶，賽俊聰，梁正川

(1.云南電網(wǎng)公司電力研究院，昆明 650217，2.云南滇東能源發(fā)電有限責(zé)任公司，云南 富源 655508)

0 前言

目前，“W ”火焰鍋爐非常多，且向大容量、高參數(shù)發(fā)展。與此同時(shí)，也不可避免地出現(xiàn)一些鍋爐設(shè)計(jì)問(wèn)題，特別是從300 MW 切園燃燒鍋爐向600 MW“W ”火焰燃燒鍋爐的技術(shù)轉(zhuǎn)化和升級(jí)上，存在的問(wèn)題更多。某4×600MW 燃煤發(fā)電組是B＆WB—2028/17.4－M 型“W”火焰、亞臨界壓力、中間一次再熱自然循環(huán)鍋爐。采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)，配6 臺(tái)沈重BBD4060 型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)，設(shè)計(jì)燃用本地區(qū)無(wú)煙煤。鍋爐在基建投產(chǎn)后，雖然鍋爐能帶基本負(fù)荷，但存在爐膛出口煙溫低、燃燒不穩(wěn)定、機(jī)組調(diào)峰能力弱、一次熱風(fēng)溫度偏低、磨煤機(jī)干燥出力不足、飛灰含碳量高、主再熱汽溫達(dá)不到設(shè)計(jì)值和折焰角積灰嚴(yán)重等一系列問(wèn)題。通過(guò)一系列技術(shù)改造，以上問(wèn)題得以解決。

1 鍋爐存在的問(wèn)題及分析

1.1 存在的問(wèn)題［2－5］

1)爐膛出口煙溫低、燃燒不穩(wěn)、機(jī)組調(diào)峰能力弱，爐膛溫度水平稍略低，導(dǎo)致鍋爐經(jīng)常出現(xiàn)高負(fù)荷下燃燒不穩(wěn)，須投油助燃，耗費(fèi)大量助燃用油。嚴(yán)重影響了鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。另一方面，鍋爐最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷為420 MW，高于設(shè)計(jì)值(267 MW)，不能滿足電網(wǎng)深度調(diào)峰的要求。

2)一次風(fēng)溫度偏低、磨煤機(jī)干燥出力不足、飛灰含碳量偏高、再熱汽溫達(dá)不到設(shè)計(jì)值［4］

3)折焰角積灰嚴(yán)重，鍋爐運(yùn)行中，經(jīng)常發(fā)生折焰角處大量垮灰現(xiàn)象，造成爐膛負(fù)壓大幅波動(dòng)和部分火檢被灰遮擋，被迫投運(yùn)穩(wěn)燃油槍，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致因火檢而引發(fā)鍋爐MFT (主燃料跳閘保護(hù))動(dòng)作。

1.2 原因分析

1)爐膛衛(wèi)燃帶面積偏少［5］，機(jī)組投產(chǎn)后，鍋爐高負(fù)荷下常出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)、一次熱風(fēng)溫度偏低、再熱汽溫達(dá)不到設(shè)計(jì)值、飛灰可燃物偏高等現(xiàn)象，證明爐膛溫度水平偏低，影響著火、穩(wěn)燃、燃盡。

2)各一次風(fēng)管道粉量偏差較大［2］，易造成局部出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)、燃燒狀況不理想、爐膛負(fù)壓波動(dòng)大等現(xiàn)象，這也是飛灰燃盡率降低的主要原因之一。

3)煤粉過(guò)粗［2－3］，煤粉細(xì)度超標(biāo)且大顆粒多是造成鍋爐高負(fù)荷時(shí)燃燒惡化及飛灰可燃燒物高的主要原因。

4)煤質(zhì)變化較大，鍋爐實(shí)際燃用煤質(zhì)差且變化大，收到基低位發(fā)熱量最低為16.4 MJ/Kg，最高達(dá)21.0 MJ/Kg;灰分最高達(dá)38%以上;干燥無(wú)灰基揮發(fā)分在8～11%之間波動(dòng)，燃燒不穩(wěn)、飛灰爐渣可燃物高等問(wèn)題更為突出。

5)折焰角斜坡傾角設(shè)計(jì)不合理和高溫過(guò)熱器與高溫再熱器管屏間距離大。

6)水平煙道吹灰器設(shè)計(jì)剛性不足，存在吹灰盲區(qū)。

2 技術(shù)改進(jìn)措施

1)將空氣預(yù)熱器原順時(shí)針轉(zhuǎn)向改為逆時(shí)針，即旋轉(zhuǎn)方向由原來(lái):煙氣/二次風(fēng)/一次風(fēng)改為煙氣/一次風(fēng)/二次風(fēng)，增加一次熱風(fēng)溫度，強(qiáng)化燃燒、提高制粉干燥出力，降低煤粉細(xì)度。

2)增加衛(wèi)燃帶面積，減少水冷壁吸熱量［5］，將每面墻衛(wèi)燃帶設(shè)計(jì)成拼集形、互不相聯(lián)的若干小塊，既達(dá)到著火穩(wěn)定又避免爐膛結(jié)焦的目的。

3)將原徑向粗粉分離器改為雙級(jí)軸向粗粉分離器，該分離器阻力小、分離器效率比徑向型有較大提高。

4)制粉系統(tǒng)優(yōu)化:根據(jù)實(shí)際煤質(zhì)調(diào)整運(yùn)行風(fēng)煤比，控制磨煤機(jī)的一次風(fēng)流量不高于20 Kg/S;改進(jìn)分離器回粉閥，由氣動(dòng)定時(shí)全開(kāi)全關(guān)結(jié)構(gòu)改為重錘式;改變裝球比例，減少大球比例，增加鋼球研磨表面積，降低煤粉細(xì)度。

5)水平煙道增加擾流吹灰裝置，防止斜坡積灰。

6)燃燒調(diào)整:分級(jí)風(fēng)量調(diào)整，為增加W 形火焰行程及煤粉在爐內(nèi)的停留時(shí)間，分級(jí)風(fēng)風(fēng)量宜調(diào)整適當(dāng);控制一次風(fēng)量，一次風(fēng)流量盡量低一些，使煤粉在爐膛內(nèi)燃燒時(shí)間長(zhǎng)一些;爐膛負(fù)壓要適當(dāng)，負(fù)壓大，使煤粉燃燒時(shí)間縮短;合理控制氧量;二次風(fēng)旋流葉片角度調(diào)整，內(nèi)二次風(fēng)旋流葉片角度宜小于45°，外二次風(fēng)葉片角度前墻燃燒器為50°，后墻燃燒器為60°;內(nèi)二次風(fēng)調(diào)風(fēng)盤(pán)開(kāi)度為125 mm。

3 改進(jìn)效果

1)在設(shè)計(jì)煤質(zhì)附近，鍋爐最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷，從先前的420 MW 下降到300 MW，下降120 MW 以上，在常用煤質(zhì)發(fā)熱量17.00～l8.00 MJ/kg 下，鍋爐最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷為360 MW;

2)煤粉偏粗且大顆粒多問(wèn)題得到解決;

3)額定負(fù)荷下一次熱風(fēng)溫度從325～327℃增加到379，提高了50℃以上，飛灰和爐渣可燃物也有所降低，鍋爐效率平均提高了0.5%;

4)再熱蒸汽溫度低的問(wèn)題有所緩解，420 MW 負(fù)荷下，再熱汽溫可達(dá)535℃以上。

5)運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)水平煙道吹灰控制后，運(yùn)行中再?zèng)]有發(fā)生垮灰現(xiàn)象，停爐檢查未見(jiàn)折焰角斜坡明顯積灰。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)改變空氣預(yù)熱器旋轉(zhuǎn)方向，分離器改造，增加爐膛衛(wèi)燃帶面積和水平煙道增加擾流吹灰裝置等一系列技術(shù)改造，以及制粉系統(tǒng)優(yōu)化和燃燒調(diào)整等措施。鍋爐穩(wěn)燃能力大幅提升，滿足電網(wǎng)深度調(diào)峰的要求，一次熱風(fēng)溫度升高50℃以上，煤粉細(xì)度達(dá)R90=4～6%，鍋爐效率提高0.5%，再熱汽溫有所提高和斜坡嚴(yán)重積灰的問(wèn)題得到徹底解決，提高了鍋爐的安全和經(jīng)濟(jì)性。

［1］B＆WB－2028/17.4－M 鍋爐說(shuō)明書(shū)［R］.北京:北京巴布科克·威爾科克斯有限公司，2004.

［2］魏銅生.滇東電廠1 號(hào)鍋爐燃燒系統(tǒng)調(diào)整試驗(yàn)報(bào)告［R］.西安:西安熱工研究院有限公司，2007.

［3］耿向瑾.滇東電廠600 MW 機(jī)組2、3、4 號(hào)鍋爐制粉系統(tǒng)性能試驗(yàn)報(bào)告［R］.云南:云南電力試驗(yàn)研究院 (集團(tuán))有限公司電力研究院，2007.

［4］耿向瑾.滇東電廠600 MW 機(jī)組3 號(hào)鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)報(bào)告［R］.云南:云南電力試驗(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司電力研究院，2007.

［5］滇東電廠600 MW 機(jī)組鍋爐有關(guān)問(wèn)題和改造方案會(huì)議紀(jì)要［R］.Beijing:BABCOCK ＆ WILCOX BEIJING Co.，Ltd.，2007.

［6］沈永慶.滇東電廠600 MW 機(jī)組4 號(hào)鍋爐分離器改造后性能鑒定試驗(yàn)報(bào)告［R］.云南:云南電力試驗(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司電力研究院，2009.

［7］李明亮.滇東電廠600 MW 機(jī)組2、3 號(hào)鍋爐改造后鑒定試驗(yàn)報(bào)告［R］.云南:云南電力試驗(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司電力研究院，2012.