摘 要：現(xiàn)代火力發(fā)電站節(jié)能降耗主要采取燃燒器改造的方法，降低硫化物（NOx）的排放，并取得了顯著的效果，但也引起了鍋爐汽體溫度不滿足使用要求和設(shè)計(jì)要求的問(wèn)題，文章對(duì)600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后汽溫調(diào)整進(jìn)行研究，為提高鍋爐燃燒器改造的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性提供借鑒，實(shí)現(xiàn)火力鍋爐動(dòng)力的升級(jí)。

關(guān)鍵詞：600MW鍋爐；低NOx燃燒器；汽溫調(diào)整

1 600MW鍋爐低NO-x燃燒器設(shè)備簡(jiǎn)介

本次研究中使用的600MW鍋爐低NO-x燃燒器是由上海鍋爐廠有限公司設(shè)計(jì)制造，引進(jìn)于2001年，系統(tǒng)配置與現(xiàn)代發(fā)電設(shè)備相比較為落后，爐膛的設(shè)計(jì)采用的是單爐膛的H形口漏斗式，在填料的方式上設(shè)計(jì)為露天布置，傳送帶輸送的模式，采用的萬(wàn)利達(dá)的低速煤炭碾壓機(jī)和高速磨煤機(jī)結(jié)合的煤炭粉碎裝置，利用負(fù)壓曲直吹式煤粉吹送機(jī)進(jìn)行燃料的供給和氧氣的輸送，鍋爐燃燒器的對(duì)稱分布，采用對(duì)角線布置的方法，鍋爐燃燒器的擺動(dòng)式為四角切向，煤粉從露天頂部傳送口進(jìn)行補(bǔ)料，燃燒室從上到下有六層燃燒過(guò)濾層，在沒(méi)層設(shè)置燃燒室，最上層為12個(gè)，最下層為4個(gè)，煤渣的運(yùn)送和降塵采用的機(jī)械噴霧的方式，每個(gè)單獨(dú)的燃燒器上有6個(gè)獨(dú)立式的煤粉噴嘴，采用間隔分布共同工作的形式，保證煤粉的滯空時(shí)間和燃燒的充分，獨(dú)立設(shè)計(jì)也是為了燃燒的充分性和經(jīng)濟(jì)性，最上面的一組煤粉吹風(fēng)口斜角45度角直吹方式，主要是抑制氮化物和硫化物的生成，二次風(fēng)中的一部分是熱膨脹氣體，自下而上貫穿6層爐膛，其余為送風(fēng)口供氣送入燃燒器。

2 600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后升級(jí)概述

舊鍋爐的改造是系統(tǒng)工程，是當(dāng)前最為經(jīng)濟(jì)的升級(jí)方式，在600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造升級(jí)中采用了高級(jí)復(fù)合式空氣分級(jí)燃燒技術(shù)，保留了原先的燃料供給系統(tǒng)和爐渣灰塵處理系統(tǒng)，將煤管道的設(shè)計(jì)分為直線式和曲線式排布，在冷卻系統(tǒng)中添加了水冷系統(tǒng)，燃燒室進(jìn)行了獨(dú)立分割設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了用電高峰期和用電低潮期的終端輸出控制，在煤粉吹口的設(shè)計(jì)上將原先的6層直噴設(shè)計(jì)改為對(duì)向設(shè)計(jì)，在煤粉的四周重新設(shè)立氧氣輸送口，煤兩層設(shè)立輔助進(jìn)風(fēng)口，輔助進(jìn)風(fēng)口采用雙向?qū)ΨQ的偏置設(shè)計(jì)，在鍋爐底部添加鼓風(fēng)箱，每層設(shè)立3個(gè)高位燃盡風(fēng)噴嘴。

3 600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后出現(xiàn)的問(wèn)題

在600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后首要的問(wèn)題是汽溫達(dá)不到預(yù)置溫度，在高負(fù)荷工作狀態(tài)下溫度上升緩慢，在變負(fù)荷工作中出現(xiàn)汽溫急劇下降的狀況，不能滿足正常的工作要求，與改造前的工作溫度設(shè)定有很大的差別，原鍋爐的正常工作汽溫在551℃左右，能夠正常的運(yùn)作，改造后汽溫的再熱蒸汽出口的溫度出現(xiàn)不均衡的現(xiàn)象，高側(cè)的蒸汽的溫度達(dá)到531℃，低側(cè)溫度在55℃，都低于正常工作設(shè)定溫度，不能進(jìn)行正常工作，達(dá)不到改造后預(yù)期效果，燃燒室溫度出現(xiàn)偏差效應(yīng)，對(duì)發(fā)電機(jī)組的損耗加大，限制了600MW鍋爐低NO-x燃燒器功能和效率的提升。

4 600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后汽溫調(diào)整過(guò)程

4.1 調(diào)整方式的確定

在進(jìn)行600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后汽溫調(diào)整中，采用了綜合調(diào)整法進(jìn)行整體改造鍋爐的調(diào)整，首先通過(guò)收集的燃燒器工作效率與汽溫、擺角的相關(guān)性數(shù)據(jù)，分析擺角與燃燒器汽溫的關(guān)系曲線，進(jìn)行試調(diào)。調(diào)整煤粉吹送機(jī)的吹送效率與頻率，改變供電效率與煤粉吹送機(jī)的反饋函數(shù)，增大通風(fēng)和排氣管道口徑，降低爐膛內(nèi)不燃燒物體的玷污系數(shù)，降低排煙溫度，對(duì)爐膛冷卻系統(tǒng)增強(qiáng)水冷的效率，分析爐膛的爐渣量與排煙溫度的關(guān)系，調(diào)整輔助風(fēng)口的風(fēng)速與風(fēng)口角度，對(duì)二次風(fēng)進(jìn)行調(diào)整。

4.2 調(diào)整工作的實(shí)施

試驗(yàn)中運(yùn)用了工作負(fù)荷為600MW的鍋爐燃燒器，在進(jìn)行工作盡量避免人為因素的干擾，找到主要影響汽溫調(diào)整的關(guān)鍵因素進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)對(duì)以上影響因素的相關(guān)性分析，相關(guān)性最高的是燃燒器的擺角、吹灰頻率、煤粉細(xì)度以及氧氣的供給量，在實(shí)際調(diào)整中，采用局部調(diào)整，多次實(shí)驗(yàn)的方式，首先進(jìn)行燃燒器工作汽溫降低的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)試解決，在熱溫度出現(xiàn)偏差主要是由煙道和冷卻系統(tǒng)有關(guān)。因此，進(jìn)行利用改善煙氣在爐膛內(nèi)的氣旋方式，采用左右同時(shí)過(guò)濾的煙道改進(jìn)設(shè)計(jì)，對(duì)再熱溫度不足和出現(xiàn)偏差的問(wèn)題進(jìn)行修正。最后運(yùn)用整體調(diào)試的方法，對(duì)燃燒器、吹灰頻率、煤粉細(xì)度和氧氣的供給量進(jìn)行合理的調(diào)整，對(duì)600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后汽溫調(diào)整效果進(jìn)行定性分析，最終得到合理的工作運(yùn)行狀態(tài)。

4.3 600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后汽溫調(diào)整結(jié)論

（1）在600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后，在燃燒器的冷卻方式上增強(qiáng)水冷的效果，加強(qiáng)了燃燒室內(nèi)部自我清理爐渣能力，防止?fàn)t渣沉積，影響氧氣的進(jìn)氣量和煤粉燃燒效果，對(duì)塵土懸浮密度的降低有顯著效果，降低了除塵水霧噴射裝置的使用頻率，減少吹灰實(shí)現(xiàn)全面吸熱的能力，保證爐膛供熱的均勻性，滿足爐膛出煙溫度適合當(dāng)前設(shè)計(jì)要求和600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后的正常運(yùn)行?？傮w上說(shuō)，通過(guò)對(duì)舊600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后汽溫調(diào)整實(shí)現(xiàn)了降低氮化物和硫化物的排放，提高了鍋爐防結(jié)渣的能力，對(duì)煤炭的使用要求降低，加強(qiáng)了環(huán)境適應(yīng)性，對(duì)供電的調(diào)節(jié)能力大大加強(qiáng)，燃燒器擺角調(diào)整實(shí)現(xiàn)了600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后汽溫的顯著提升，符合600MW鍋爐低NO-x燃燒器的設(shè)計(jì)工作要求，在原有的基礎(chǔ)上燃料的利用率有所提升，對(duì)供電功率控制的精確度提升了一個(gè)臺(tái)階。

（2）600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后汽溫調(diào)整中輔助風(fēng)嘴主要的作用是強(qiáng)化作用，緩沖二次風(fēng)箱與爐膛之間的壓力差，保持兩者的壓力均在410KPa左右，壓力差在±40KPa浮動(dòng)，有效地解決了600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后汽溫不平衡的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)燃燒室工作的穩(wěn)定性與調(diào)整過(guò)程的線性變化，在研究中發(fā)現(xiàn)，輔助風(fēng)口開(kāi)啟過(guò)大（供風(fēng)量過(guò)大），會(huì)導(dǎo)致煤粉提起燃燒，降低能量的利用效率，從而影響再熱器的吸熱，對(duì)600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后汽溫的提升有不良作用，考慮到在壓滑作用下會(huì)造成再熱溫度出現(xiàn)溫差，改造后解決了負(fù)荷變化后出現(xiàn)嚴(yán)重超調(diào)的問(wèn)題?？梢缘贸鼋Y(jié)論：600MW鍋爐低NO-x燃燒器改造后汽溫調(diào)整滿足設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)

[1]任君，司徒有功，馬軍，等.大唐南京發(fā)電廠2×660 MW機(jī)組濕法脫硫裝置“石膏雨”的治理[A].第七屆電力工業(yè)節(jié)能減排學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C].2012.

[2]鄒磊，岳峻峰，寧新宇，等.基于CFD計(jì)算的凈煙氣煙道內(nèi)煙氣流量測(cè)點(diǎn)的選擇[A].第七屆電力工業(yè)節(jié)能減排學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C].2012.

[3]楊定龍，胡斌.燃煤鍋爐SCR法煙氣脫硝增效改造實(shí)踐及探討[A].第七屆電力工業(yè)節(jié)能減排學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C].2012.

[4]陳紅亮.基于PID模糊控制中央空調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A].第七屆電力工業(yè)節(jié)能減排學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C].2012.

[5]孟明.開(kāi)式水泵高低速改造運(yùn)行及節(jié)能分析[A].第七屆電力工業(yè)節(jié)能減排學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C].2012.

作者簡(jiǎn)介：金賢星（1978-），男，浙江臺(tái)州市人，浙江浙能樂(lè)清發(fā)電有限責(zé)任公司，職務(wù)：助理工程師，研究方向：電廠設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)。