唐萬廷

【摘 要】國產(chǎn)300MW燃煤機(jī)組大多采用中儲(chǔ)式、四角切圓燃煤鍋爐，這種鍋爐在最低穩(wěn)燃負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，空氣與煤粉的混合非常差，加之過小的火焰不能很好的充盈爐膛，會(huì)導(dǎo)致煤粉不能充分地燃燒，從而不能充分釋放煤粉燃料的熱量，鍋爐效率變低，燃燒工況惡化，極易發(fā)生熄火。本文旨在探討某電廠300MW機(jī)組低負(fù)荷情況下如何提高鍋爐燃燒穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】300MW;燃燒;調(diào)整

中圖分類號(hào)： TM621.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）28-0089-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.28.036

0 概述

該電廠300MW為四角切圓燃煤鍋爐，設(shè)計(jì)兩個(gè)中儲(chǔ)式煤粉倉，每個(gè)角燃燒器共設(shè)有17層噴口，包括一次風(fēng)送粉噴口5層（A、B、C、D、E），二次風(fēng)噴口9層（AA、AB、BC、CC、DD、DE、EF、GG及頂二次風(fēng)），設(shè)有3層大流量油槍（AB、BC、DE二次風(fēng)噴口），B層燃燒器內(nèi)部布置有點(diǎn)火輔助用小油槍。300MW工況運(yùn)行16個(gè)火嘴，有四層煤火檢，煤粉濃度大概維持在0.5左右，剩下4個(gè)火嘴備用，燃燒工況穩(wěn)定，調(diào)節(jié)裕度大，便于調(diào)整。但是最低穩(wěn)燃負(fù)荷（190MW），僅投運(yùn)3層給粉機(jī)，根據(jù)煤質(zhì)情況，會(huì)增加1-2個(gè)火嘴運(yùn)行，這種工況下，煤層火檢僅有三層，如果煤質(zhì)發(fā)熱量高，燃料量勢(shì)必減少，若采取停運(yùn)火嘴措施，勢(shì)必會(huì)影響層火檢的穩(wěn)定性，若采取降低煤粉濃度的措施，亦會(huì)使燃燒穩(wěn)定性降低，給燃燒調(diào)整帶來很大的挑戰(zhàn)，那么如何在低負(fù)荷時(shí)保證鍋爐安全運(yùn)行，就成了必須面對(duì)和解決的問題。

1 加強(qiáng)原煤的統(tǒng)籌管理，保證煤質(zhì)穩(wěn)定

根據(jù)負(fù)荷曲線，合理控制上倉，為應(yīng)對(duì)低負(fù)荷燃燒需求，制定了一系列燃煤上倉摻配方案，防止低揮發(fā)分的煤直接上倉，很大程度保證了煤質(zhì)的穩(wěn)定性，能滿足不同負(fù)荷的需求;在設(shè)備缺陷或其它原因使部分低揮發(fā)分的煤直接上倉后，應(yīng)根據(jù)上煤情況進(jìn)行相應(yīng)的燃燒調(diào)整，更應(yīng)注意鍋爐的穩(wěn)燃，針對(duì)揮發(fā)分低而熱量高的煤種著火較為困難、完全燃燒時(shí)間長的特點(diǎn)，可采取適當(dāng)關(guān)小周界風(fēng)開度，適當(dāng)開大燃燼風(fēng)擋板開度，開大曖風(fēng)器進(jìn)汽量，提高一、二次風(fēng)溫等措施。

2 通過調(diào)整配風(fēng)提高燃燒穩(wěn)定性

增加燃燒穩(wěn)定性，應(yīng)從降低煤粉的著火熱和提高著火供熱兩個(gè)方面著手。一次風(fēng)風(fēng)壓、風(fēng)溫對(duì)燃燒穩(wěn)定至關(guān)重要，一次風(fēng)率的大小，涉及到需要著火熱的多少，從而影響著火的遲早。在確定一次風(fēng)速時(shí)，首先考慮有一個(gè)合適的風(fēng)粉比例，才能獲取比較大的火焰?zhèn)鞑ニ俾剩谥鸬姆€(wěn)定;其次還要要考慮一次風(fēng)所能提供的氧量，能滿足揮發(fā)分著火燃燒的需求。一次風(fēng)溫的高低，也會(huì)直接影響到煤粉著火熱的多少。一次風(fēng)溫越高，就相應(yīng)地減小了著火熱量，燃料的著火時(shí)間就會(huì)大大縮短;還要保持一個(gè)穩(wěn)定的一次風(fēng)壓，一次風(fēng)壓應(yīng)在保證安全（不堵管）的前提下，靠下限運(yùn)行，同時(shí)隨煤種變化調(diào)整一次風(fēng)壓，確保著火距離合適。

合理二次風(fēng)也是保證燃燒穩(wěn)定的重要因素。二次風(fēng)是保證鍋爐爐膛內(nèi)具有良好的空氣動(dòng)力場和燃燒的穩(wěn)定性，它的作用就是助燃，能及時(shí)補(bǔ)充后期煤粉著火后缺失的氧量。二次風(fēng)風(fēng)速一般較一次風(fēng)風(fēng)速大，這樣能使空氣與煤粉更好的混合，使煤粉完全燃燒。但要控制好尺度，過大會(huì)使二次風(fēng)速過分的影響一次風(fēng)，使風(fēng)與粉過早地混合，影響著火。況且還會(huì)對(duì)下游煤粉氣流造成沖擊，造成煤粉氣流偏斜貼墻，最終導(dǎo)致鍋爐切圓難以形成，破壞鍋爐燃燒動(dòng)力場，使燃燒惡化，低負(fù)荷時(shí)，爐膛內(nèi)溫度會(huì)降低，煤粉卷吸煙氣流溫度較低，著火距離變長，適當(dāng)降低周界風(fēng)、輔助風(fēng)，防止脫火現(xiàn)象。大多數(shù)情況下采用"倒寶塔"形配風(fēng)（上多下少的二次風(fēng)搭配方式）。負(fù)荷低的階段，在煤量（給粉量）調(diào)整中，應(yīng)控制下兩層較大為基礎(chǔ)量;最上層為調(diào)節(jié)量，用于正常的調(diào)節(jié);控制原則是最底層最大，最上層最小?？梢酝ㄟ^就地看火，了解燃燒及煤質(zhì)情況，正常狀況下火焰應(yīng)為金黃色，比較光亮，火焰能均勻地充盈滿爐膛但又不會(huì)沖擊水冷壁，著火、回火都比較穩(wěn)定，火焰中不會(huì)夾帶明顯的星點(diǎn)。如果火焰過分發(fā)白，以有很強(qiáng)的刺眼感，代表氧量偏大風(fēng)量偏多。如果火焰呈現(xiàn)暗紅色，閃爍不穩(wěn)，火焰尾部顏色發(fā)暗且夾有黑色的煙氣，則表明風(fēng)量偏少。如果煤粉細(xì)度過大或給粉機(jī)來粉不正常﹑灰分含量太大，火焰則閃動(dòng)比較明顯。如果煤粉揮發(fā)份低而水分過高，火焰則會(huì)呈現(xiàn)發(fā)黃，同時(shí)參考DCS各種參數(shù)變化，來調(diào)整一次風(fēng)風(fēng)率、二次風(fēng)風(fēng)風(fēng)率、一次風(fēng)溫度，來提高燃燒穩(wěn)定性。

3 把握‘高濃度集中燃燒原則

高濃度集中燃燒，是保證鍋爐燃燒穩(wěn)定的指導(dǎo)思想，根據(jù)目前煤質(zhì)情況，為了兼顧燃燒穩(wěn)定性及合格主參數(shù)，負(fù)荷較低時(shí)投運(yùn)B、C、D層火嘴，E層投運(yùn)1-2個(gè)火嘴，維持給粉機(jī)轉(zhuǎn)速在400-450r/min范圍內(nèi)，調(diào)整相同層燃燒器各粉管煤粉濃度、風(fēng)速大致相同，偏差不大于0.2，各粉管溫度之差控制在10℃左右，保持相對(duì)較高煤粉濃度進(jìn)行燃燒，運(yùn)行層給粉機(jī)應(yīng)盡量保持全層運(yùn)行，這樣層火焰才能充分形成，避免同層火嘴缺角運(yùn)行;若粉位較高，應(yīng)及時(shí)停運(yùn)制粉系統(tǒng)或關(guān)小三次風(fēng)門，必要時(shí)可以犧牲部分經(jīng)濟(jì)性以保證安全。特別是燃用揮發(fā)份較低的煤種時(shí)，應(yīng)采用集中火嘴，增加煤粉濃度的運(yùn)行方式，使?fàn)t膛熱負(fù)荷較集中，有利于新燃料的著火。

4 加強(qiáng)調(diào)整，運(yùn)用好穩(wěn)燃手段

爐膛負(fù)壓是反映燃燒工況是否穩(wěn)定的重要運(yùn)行參數(shù)之一，實(shí)踐表明：爐膛負(fù)壓忽高忽低，就是爐膛燃燒惡化的直接表現(xiàn)。正常運(yùn)行中引風(fēng)"自動(dòng)"應(yīng)投入，當(dāng)負(fù)壓大幅波動(dòng)時(shí)及時(shí)手動(dòng)干預(yù)。當(dāng)判明確因燃燒不穩(wěn)造成爐膛負(fù)壓大幅度波動(dòng)，應(yīng)果斷投油助燃。減負(fù)荷過程中發(fā)現(xiàn)爐膛負(fù)壓較大（<-150Pa），應(yīng)及時(shí)將爐膛負(fù)壓切為手動(dòng)進(jìn)行控制，手動(dòng)調(diào)整引風(fēng)機(jī)出力大小，并使?fàn)t膛負(fù)壓恢復(fù)至-100Pa～-50Pa之間，此時(shí)不應(yīng)增加送風(fēng)開度調(diào)整爐膛負(fù)壓。若同時(shí)出現(xiàn)個(gè)別火嘴跳閘時(shí)應(yīng)及時(shí)投入大油槍穩(wěn)燃，此時(shí)應(yīng)關(guān)注燃油流量變化，防止油槍電磁閥未開啟火檢"偷看"，為確保投油過程中不至于導(dǎo)致爐膛正壓熄火，原則上同一時(shí)間投用油槍數(shù)不應(yīng)超過二支，待投用的油槍著火正常后，根據(jù)爐內(nèi)燃燒狀況及爐膛負(fù)壓情況決定是否繼續(xù)增投油槍，并保持一定的投油時(shí)間，待燃燒調(diào)整穩(wěn)定后方可切至小油槍或逐漸退出油槍，退油槍時(shí)應(yīng)做好投另一支油槍的準(zhǔn)備，防止退油槍過程中燃燒的惡化。

中儲(chǔ)式鍋爐給粉機(jī)來粉情況和粉倉粉位有很大關(guān)系，維持合理的粉倉粉位，保證給粉機(jī)來粉的穩(wěn)定性，防止粉位不當(dāng)，煤粉自流、來粉不暢。保持合理的制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式，做到制粉系統(tǒng)不經(jīng)常啟停切換，以減少對(duì)鍋爐燃燒的擾動(dòng);同時(shí)啟停制粉系統(tǒng)，根據(jù)燃燒情況可增投油槍穩(wěn)燃。

嚴(yán)格控制磨煤機(jī)出口溫度，維持70℃左右，防止粉倉溫度過低引起給粉機(jī)來粉不暢、粉倉溫度過高煤粉自燃結(jié)塊卡澀給粉機(jī)，如遇給粉機(jī)不來粉、卡澀等異常情況的及時(shí)投油穩(wěn)燃，防止多個(gè)給粉機(jī)同時(shí)不來粉造成燃燒工況惡化;制粉系統(tǒng)的三次風(fēng)也是影響爐膛燃燒穩(wěn)定性的因素，那么啟停制粉系統(tǒng)時(shí)，操作盡量緩慢，調(diào)節(jié)幅度不宜過大，時(shí)刻注意爐膛負(fù)壓，同時(shí)保證制粉系統(tǒng)原煤倉煤位，避免空倉，遇到磨煤機(jī)來煤不好或者空倉，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，控制磨煤機(jī)冷風(fēng)調(diào)門開度不大于50%，同時(shí)關(guān)小排粉機(jī)入口電動(dòng)門;清理制粉系統(tǒng)木屑分離器時(shí)，減少制粉系統(tǒng)對(duì)爐膛燃燒擾動(dòng);同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。加強(qiáng)對(duì)風(fēng)煙系統(tǒng)各轉(zhuǎn)機(jī)、火嘴、油槍等設(shè)備的檢查，對(duì)一些DCS重要參數(shù)加強(qiáng)監(jiān)視，同時(shí)根據(jù)設(shè)備可靠性，在負(fù)荷調(diào)整后，可檢查就地小風(fēng)門實(shí)際開度應(yīng)與DCS顯示相一致，保證燃燒配風(fēng)的有效性。

5 結(jié)束語

鍋爐的燃燒，是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程，其影響因素眾多，調(diào)整復(fù)雜，低負(fù)荷燃燒惡化，調(diào)整手段有限;我們通過一系列的組織手段，技術(shù)手段，從物、料、人各方面著手，保障燃料供應(yīng)穩(wěn)定，提升設(shè)備安全可靠，加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整，最大程度保證了負(fù)荷燃燒的穩(wěn)定性。

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