摘要：針對(duì)某300MW鍋爐汽包水位波動(dòng)大問(wèn)題，通過(guò)觀察鍋爐運(yùn)行狀態(tài)判斷鍋爐燃燒不穩(wěn)導(dǎo)致汽包水位波動(dòng)。檢查鍋爐檢修前后燃燒器噴口濃淡風(fēng)速比數(shù)據(jù)，判斷電廠(chǎng)檢修燃燒器時(shí)對(duì)濃縮葉片和分流板修復(fù)不當(dāng)，導(dǎo)致燃燒器濃淡風(fēng)速比偏高，造成鍋爐燃燒不穩(wěn)。在機(jī)組無(wú)法及時(shí)停機(jī)檢修狀況下，通過(guò)配風(fēng)調(diào)整，提高了鍋爐燃燒穩(wěn)定性，有效降低了汽包水位波動(dòng)，為同類(lèi)型鍋爐汽包波動(dòng)問(wèn)題提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：汽包;水位;燃燒器;水平濃淡風(fēng)速比

1.前言

汽包作為亞臨界鍋爐的關(guān)鍵部件，其水位高低直接影響機(jī)組的安全運(yùn)行。汽包水位過(guò)高，使汽包蒸汽空間高度減小，汽水分離效果下降，將引起蒸汽帶水，嚴(yán)重時(shí)，導(dǎo)致過(guò)熱蒸汽溫度急劇下降，蒸汽管道、汽輪機(jī)等金屬溫度發(fā)生劇變，產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱變形，甚至發(fā)生水沖擊造成設(shè)備損壞。汽包水位過(guò)低，則會(huì)導(dǎo)致鍋爐下降管帶汽，循環(huán)流動(dòng)壓頭降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起水循環(huán)破壞，使水冷壁管超溫過(guò)熱。嚴(yán)重缺水時(shí)，還可能造成汽包干鍋水冷壁管燒損等嚴(yán)重事故[1]?；诖耍娬惧仩t普遍設(shè)置有汽包水位過(guò)高或過(guò)低則鍋爐跳閘的保護(hù)，運(yùn)行中出現(xiàn)的汽包水位波動(dòng)大問(wèn)題則給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。

本文針對(duì)某亞臨界330MW機(jī)組鍋爐汽包水位波動(dòng)大問(wèn)題展開(kāi)分析，并提出了解決方案，以保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.設(shè)備概況

某電廠(chǎng)的鍋爐為東方鍋爐股份有限公司制造的DG1025/17.4-Ⅱ4型鍋爐，該爐為亞臨界、自然循環(huán)、單爐膛的汽包鍋爐，設(shè)計(jì)煤種為貧煤。配300MW汽輪發(fā)電機(jī)組。

鍋爐燃燒器采用四角切圓的燃燒方式，經(jīng)低氮燃燒器改造，燃燒設(shè)備為采用MAS—LNCT低氮燃燒技術(shù)[2]的水平濃淡燃燒器，分A、B、C、D、E五層。爐膛水平濃淡燃燒及一次風(fēng)噴口示意圖如下所示。

3.汽包水位波動(dòng)概況

機(jī)組在檢修后發(fā)生汽包水位波動(dòng)大問(wèn)題，機(jī)組啟動(dòng)階段汽包波動(dòng)范圍最大可達(dá)±200mm，正常運(yùn)行階段，當(dāng)負(fù)荷低于180MW時(shí)，汽包水位波動(dòng)范圍大于±50mm，負(fù)荷越低波動(dòng)范圍約大，當(dāng)負(fù)荷低于170MW時(shí)，汽包水位波動(dòng)范圍大于±100mm。為減小汽包水位波動(dòng)，運(yùn)行人員在負(fù)荷低于180MW時(shí)投油運(yùn)行，機(jī)組安全性、經(jīng)濟(jì)性極差。

4.原因分析

檢查鍋爐運(yùn)行狀況發(fā)現(xiàn)，鍋爐燃燒穩(wěn)定性極差，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）180MW以下負(fù)荷不投油運(yùn)行時(shí)爐膛負(fù)壓波動(dòng)范圍約為

-200～0Pa，負(fù)荷越低爐膛負(fù)壓波動(dòng)越大，高負(fù)荷爐膛負(fù)壓波動(dòng)范圍約為-75～0Pa，燃燒相對(duì)穩(wěn)定。（2）180MW以下負(fù)荷運(yùn)行時(shí)A/B/C層燃燒器火檢信號(hào)均有變?nèi)踮厔?shì)，其中個(gè)別火檢模擬量強(qiáng)度多次衰減至約10%。（3）150MW現(xiàn)場(chǎng)看火發(fā)現(xiàn)，部分火嘴存在火焰忽明忽暗，燃燒不穩(wěn)現(xiàn)象。（4）低負(fù)荷飛灰含碳量約11%，明顯偏高，也說(shuō)明燃燒狀況較差。

由于低負(fù)荷燃燒穩(wěn)定性差，爐膛燃燒強(qiáng)度波動(dòng)導(dǎo)致進(jìn)入汽包的汽水混合物含汽率不斷變化，含汽率高時(shí)汽包水位增大，含汽率低時(shí)汽包水位降低，進(jìn)而產(chǎn)生汽包水位波動(dòng)現(xiàn)象。

機(jī)組檢修期間更換了大部分燃燒器，更換后動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明

B/C/D/E各層濃淡風(fēng)速比均值均大于2.15（A層為微油燃燒器，無(wú)水平濃淡分級(jí)），濃淡風(fēng)速比顯著偏高。當(dāng)燃燒器葉片間距比減小、葉片遮蓋率增大、阻塞率增大、分流板開(kāi)度過(guò)大時(shí)，易造成燃燒器出口濃淡風(fēng)速比偏高，即濃側(cè)風(fēng)速偏高、淡側(cè)風(fēng)速偏低，運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)著火點(diǎn)偏遠(yuǎn)，燃用低揮發(fā)分煤種時(shí)燃燒不穩(wěn)。查閱檢修前燃燒器對(duì)應(yīng)的動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，

B/C/D/E層濃淡風(fēng)速比范圍為1.4～1.7，濃淡風(fēng)速比合適?；诖耍袛嚯姀S(chǎng)檢修燃燒器時(shí)對(duì)濃縮葉片和分流板修復(fù)不當(dāng)，未準(zhǔn)確復(fù)原其尺寸或位置，導(dǎo)致燃燒器濃淡風(fēng)速比偏高，鍋爐燃燒不穩(wěn)。

5.處理措施及效果

為解決燃燒不穩(wěn)問(wèn)題需對(duì)燃燒器濃縮葉片、分流板進(jìn)行準(zhǔn)確修復(fù)，恢復(fù)其原始位置和尺寸，降低燃燒器出口濃淡風(fēng)速比。

由于機(jī)組無(wú)法在短期內(nèi)停機(jī)檢修，對(duì)鍋爐燃燒配風(fēng)方式進(jìn)行了調(diào)整，將低負(fù)荷鍋爐二次風(fēng)均等配風(fēng)調(diào)整為倒寶塔配風(fēng)方式，提高燃燒穩(wěn)定性，同時(shí)適當(dāng)提升主燃區(qū)氧量加強(qiáng)燃燒。經(jīng)運(yùn)行調(diào)整，機(jī)組在180MW以下可不投油燃燒，汽包水位波動(dòng)范圍小于±50mm，燃燒穩(wěn)定性增強(qiáng)。

6.結(jié)論

汽包水位波動(dòng)主要原因?yàn)殡姀S(chǎng)檢修燃燒器時(shí)對(duì)濃縮葉片和分流板修復(fù)不當(dāng)，未準(zhǔn)確復(fù)原其尺寸或位置，導(dǎo)致燃燒器濃淡風(fēng)速比偏高，鍋爐燃燒不穩(wěn)，爐膛燃燒強(qiáng)度波動(dòng)導(dǎo)致汽包水位波動(dòng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐道朋.臺(tái)山電廠(chǎng)2號(hào)爐汽包水位波動(dòng)大原因分析及控制措施[J].機(jī)電信息，2021，12.009.

[2]白巖.低氮燃燒+SCR技術(shù)在燃煤電廠(chǎng)改造工程實(shí)踐[J].山東化工，2015，44（17）：5.

作者簡(jiǎn)介：逯朝鋒（1990-1），男，漢族，河南省鞏義市，工程師，碩士研究生，大唐中南電力試驗(yàn)研究院，研究方向：電站鍋爐試驗(yàn)、調(diào)試、設(shè)備治理改造等。