暢旭兵 廣東粵電靖海發(fā)電有限公司

為防止鍋爐水冷壁高溫腐蝕，廣東粵電靖海發(fā)電有限公司#4 機(jī)組在2018 年進(jìn)行改造，增加四層貼壁風(fēng)，共16 個(gè)噴口，約占總風(fēng)量6%。在增加貼壁風(fēng)后，#4 機(jī)組超溫現(xiàn)象頻發(fā)，甚至出現(xiàn)大面積超溫的現(xiàn)象，最高溫度超過(guò)了650℃，且超溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，情況嚴(yán)重時(shí)高過(guò)壁溫亦超溫。為防止超溫，只能將所有貼壁風(fēng)手動(dòng)門關(guān)至10%，保證貼壁風(fēng)噴口最小冷卻風(fēng)量。

在2019 年燃燒調(diào)整試驗(yàn)時(shí)，對(duì)磨煤機(jī)出口一次風(fēng)進(jìn)行冷態(tài)調(diào)平，磨煤機(jī)出口粉管冷態(tài)相對(duì)偏差均小于5%。在一次風(fēng)調(diào)平的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)少數(shù)工況下，屏過(guò)處A、B 側(cè)汽溫存在不同程度的偏差，同時(shí)當(dāng)偏差較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致屏過(guò)管屏壁溫超溫（大于619℃），4 號(hào)鍋爐的超溫情況基本發(fā)生在機(jī)組升、降負(fù)荷過(guò)程中，在煤質(zhì)較差（平均Aar 超過(guò)20%）的時(shí)候發(fā)生頻次較高，在煤質(zhì)較好（平均Aar 不超過(guò)15%）的時(shí)候發(fā)生頻次較低。另外，當(dāng)貼壁風(fēng)開(kāi)度較高時(shí)（平均開(kāi)度大于30%），屏過(guò)超溫頻次較高。出現(xiàn)屏過(guò)超溫情況較多的負(fù)荷區(qū)間為750M～850MW，500M～600MW，負(fù)荷升、降過(guò)快時(shí)尤為明顯。因此，懷疑貼壁風(fēng)量偏大，造成燃燒器區(qū)域風(fēng)量不足，火焰中心抬高后造成屏過(guò)超溫。

2019 年5 月之前，貼壁風(fēng)開(kāi)度為40/20/20/20%，且OFA 手動(dòng)風(fēng)門未做任何調(diào)整時(shí)，屏過(guò)超溫較為頻繁，且為偏B 側(cè)超溫居多，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查看，發(fā)現(xiàn)4～7 號(hào)OFA手動(dòng)風(fēng)門開(kāi)度均低于50%。由于燃盡風(fēng)對(duì)火焰中心有一定的壓制作用，同時(shí)也對(duì)屏過(guò)管屏具有一定的冷卻作用，因此懷疑B 側(cè)燃盡風(fēng)量不足是造成B 側(cè)屏過(guò)超溫的原因之一。屏過(guò)溫度分布如圖1 所示。

圖1 調(diào)整貼壁風(fēng)前超溫情況

當(dāng)燃煤平均Aar 高于20%時(shí)，屏過(guò)超溫的頻次較燃用低灰分（Aar 低于15%）煤種時(shí)偏高較多。2019 年8 月13 日之后燃用煤種平均Aar 約為15%時(shí)，屏過(guò)超溫情況有較大緩解，從每天多次超溫變?yōu)檫B續(xù)幾天少量次數(shù)超溫（較幾個(gè)月前燃用低灰分煤種仍偏高，這是由于貼壁風(fēng)較原先開(kāi)度有所提升引起的）。

1 設(shè)備概況

廣東粵電靖海發(fā)電有限公司#3、4 鍋爐型號(hào)為DG3033/26.15-Ⅱ1 型。為東方鍋爐廠制造的超超臨界參數(shù)變壓直流爐、前后墻對(duì)沖燃燒、固態(tài)排渣、單爐膛、一次中間再熱、冷一次風(fēng)直吹制粉系統(tǒng)、π 型鍋爐。爐膛前、后墻燃燒器各有3 層，上層布置燃盡風(fēng)，每層左右側(cè)各布置貼壁風(fēng)。設(shè)計(jì)煤種為神府東勝煙煤，校核煤種為山西晉北煙煤。

2 技術(shù)方案

2.1 燃盡風(fēng)調(diào)整

由于較高的燃盡風(fēng)門開(kāi)度對(duì)屏過(guò)超溫有一定的緩解作用，針對(duì)機(jī)組屏過(guò)經(jīng)常超溫區(qū)域，相應(yīng)的調(diào)整對(duì)應(yīng)區(qū)域燃盡風(fēng)量，可以較好地調(diào)節(jié)、緩解屏過(guò)超溫現(xiàn)象。因此，重新分配不同燃盡風(fēng)噴口的燃盡風(fēng)量。燃盡風(fēng)分配原則為容易超溫區(qū)域的燃盡風(fēng)內(nèi)外二次風(fēng)門、中心風(fēng)門開(kāi)大，最外側(cè)的燃盡風(fēng)內(nèi)外二次風(fēng)門、中心風(fēng)門關(guān)小，從而增大容易超溫區(qū)域的燃盡風(fēng)量，保證超溫區(qū)域的風(fēng)量，避免風(fēng)量不足造成火焰中心上移。

2.2 調(diào)整配煤方案

將高灰分、低灰分燃煤進(jìn)行摻燒，使得入爐煤的平均灰分盡量不超過(guò)15%，以減少屏過(guò)超溫的頻次。特別是在500M～700MW負(fù)荷區(qū)間，通過(guò)配煤，將平均灰分降低，在超過(guò)700MW 以上時(shí)，平均灰分可適當(dāng)升高，但不要超過(guò)20%。

2.3 修訂調(diào)整運(yùn)行措施

在40%～70%負(fù)荷階段，適當(dāng)降低中間點(diǎn)過(guò)熱度，控制在5℃左右，確保過(guò)熱器一級(jí)減溫水有一定的裕量，避免加負(fù)荷過(guò)程中的超溫。適當(dāng)關(guān)小燃盡風(fēng)門，增加燃燒器區(qū)域的氧量，促進(jìn)燃燒。

#3/4 爐燃燒器三次風(fēng)門開(kāi)度調(diào)整為20/50/100/100/100/100/50/20%，以增加爐膛中心風(fēng)量，非特殊情況下，盡量不要調(diào)整。爐膛出口氧量不平衡時(shí)，可通過(guò)三次風(fēng)門開(kāi)度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。鍋爐兩側(cè)汽溫、煙溫相差較大時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整燃盡風(fēng)開(kāi)度，盡量減少兩側(cè)偏差，防止其中一側(cè)超溫。燃盡風(fēng)門最小可關(guān)至20%。加負(fù)荷時(shí)，應(yīng)及時(shí)增加送風(fēng)量，保證鍋爐氧量。在燃燒高灰分、高含碳量的煤種時(shí)，在#3/4 爐磨煤機(jī)、動(dòng)態(tài)分離器電流不超標(biāo)的情況下，提高分離器轉(zhuǎn)速至850rpm?！吧闲?、下大”（正塔）的二次風(fēng)配風(fēng)方式有利于屏過(guò)壁溫的降低，停運(yùn)磨煤機(jī)所對(duì)應(yīng)的二次風(fēng)門關(guān)至10%。

機(jī)組升負(fù)荷過(guò)程中，對(duì)新投入的制粉系統(tǒng)應(yīng)采用階段性增加給煤量的調(diào)節(jié)手段適當(dāng)進(jìn)行控制，防止給煤量的突增對(duì)爐膛熱負(fù)荷的過(guò)大干擾。當(dāng)鍋爐任一點(diǎn)壁溫超過(guò)DCS報(bào)警值時(shí)，應(yīng)通過(guò)調(diào)整中間點(diǎn)溫度、燃盡風(fēng)門偏差、減溫水量、煙氣擋板開(kāi)度、鍋爐風(fēng)量、一次風(fēng)壓、煤粉細(xì)度及加強(qiáng)鍋爐吹灰等手段進(jìn)行調(diào)整。

2.4 熱態(tài)下磨煤機(jī)出口粉管縮孔調(diào)整

根據(jù)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)研究A、B 側(cè)燃盡風(fēng)電動(dòng)門開(kāi)度相同、風(fēng)量相差較小時(shí)，各磨組合情況下出現(xiàn)屏過(guò)汽溫的偏差情況，依次將B、C 磨的3、4 號(hào)粉管縮孔調(diào)整至80%（即在現(xiàn)有基礎(chǔ)上關(guān)小1%～20%）。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀察，汽溫偏差現(xiàn)象得到一定緩解。如果在以后的運(yùn)行過(guò)程中仍出現(xiàn)較為嚴(yán)重的汽溫偏差（偏B 側(cè)），則可以考慮將F 磨的3、4 號(hào)粉管縮孔在現(xiàn)有基礎(chǔ)上關(guān)小10%～20%。

3 方案效果

經(jīng)過(guò)以上綜合治理，自2019 年9 月起，#4 爐屏過(guò)超溫現(xiàn)象得到大幅度改善。燃燒15%灰分煤種時(shí)屏過(guò)溫度分布如圖2 所示。

圖2 調(diào)整后屏過(guò)溫度分布

屏過(guò)溫度分布較為均勻，最大值為593℃，最小值為542℃，相差51℃，根據(jù)廠家建議，偏差在50～80℃均屬正常范圍。最大值僅為593℃，溫度正常，未超溫。

在屏過(guò)未超溫的基礎(chǔ)，開(kāi)大貼壁風(fēng)門開(kāi)度后，壁面氛圍較之前大為改善。由于需要兼顧超溫和目前貼壁風(fēng)開(kāi)度為40/45/45/30%（從下往上），壁面氛圍實(shí)測(cè)如表1 所示。

表1 調(diào)整后水冷壁壁面氛圍

4 結(jié)語(yǔ)

本文以廣東粵電靖海發(fā)電有限公司#4機(jī)組鍋爐為方案實(shí)施對(duì)象，對(duì)以往運(yùn)行參數(shù)及經(jīng)驗(yàn)分析，采取一系列措施對(duì)屏過(guò)管壁超溫問(wèn)題進(jìn)行綜合治理，最高溫度由640℃降低至593℃，兩側(cè)壁溫分布均勻，水冷壁壁面氛圍良好，主要采用了4 項(xiàng)措施。

①對(duì)易超溫區(qū)域燃盡風(fēng)門進(jìn)行調(diào)整，具體調(diào)整參數(shù)可參見(jiàn)表1。將貼壁風(fēng)門開(kāi)度由40/20/20/20%調(diào)整為40/45/45/30%。

②調(diào)整配煤方案，將入爐煤平均灰分控制在15%～20%區(qū)間內(nèi)。

③調(diào)整運(yùn)行措施，對(duì)磨煤機(jī)分離器轉(zhuǎn)速、中間點(diǎn)溫度、燃盡風(fēng)門開(kāi)度等加以控制。

④調(diào)整磨煤機(jī)出口粉管縮孔，將B、C磨的3、4 號(hào)粉管縮孔調(diào)整至80%，使磨煤機(jī)各粉管出力盡可能相同。