DG-1025/18-Ⅱ17型W火焰鍋爐配風改造

張朝綱，徐洪強

（鴨溪發電廠，貴州 遵義 563108）

1 鍋爐燃燒系統簡介

貴州鴨溪發電廠3，4號鍋爐采用東方鍋爐廠引進美國福斯特·惠勒公司技術制造的亞臨界壓力、中間一次再熱自然循環汽包爐。鍋爐型號：DG1025/18.2-Ⅱ17，鍋爐為雙拱形單爐膛，燃燒器布置在前后拱上，呈“W”型火焰。鍋爐為倒“U”型布置，尾部雙煙道結構，再熱汽溫采用煙氣擋板調節，過熱蒸汽溫度采用兩級噴水減溫調節，固態排渣，全鋼構架全懸吊結構，平衡通風，露天布置。鍋爐配有4臺D-11D雙進雙出球磨機，2臺AN30e6(V19-1)靜葉可調引風機，2臺ASN-2070/900送風機，2臺G6-45-12No19F一次風機。采用正壓直吹制粉系統，前后拱共有24只雙旋風分離式燃燒器，每只雙旋風分離式煤粉燃燒器有2個消旋葉片和2個乏氣擋板，燃燒所需的二次風來自風箱,兩側風道送入前后墻風箱,從拱上和拱下的風口進入爐膛。每只燃燒器的二次風各為一個單元,可實現單獨調節。每一單元內布置6個二次風道及擋板，其中A，B，C 擋板控制拱上二次風量，D，E，F 擋板控制拱下部分的二次風量。拱上的二次風占二次風總量的30%～40%。擋板A(手動)控制燃燒乏氣噴嘴及主火檢孔的冷卻風,擋板B(手動)調節燃燒器煤粉噴口的周界風量,用于調節煤粉氣流的穿透能力及冷卻噴口,擋板C(電動)控制點火油槍及油火檢的風量。大量的二次風(約65 %～70 %) 從拱下垂直墻上的風口進入爐膛,共分3層，風量分別由擋板D，E，F控制，其中以F擋板控制的風量為最大,擋板D，E為手動，擋板F為電動。此外，在冷灰斗四角交接處及出灰口設有吹掃風，以減少焦渣在該處的堆積。燃燒器配風方式如圖1所示。

鍋爐設計煤種、校核煤種均為仁懷、遵義地區無煙煤，煤質資料如表1所示。

2 鍋爐燃燒系統存在的問題

3，4號鍋爐自2005年投產以來存在以下問題：在高負荷時爐膛火焰在下爐膛燃燒停留時間短暫，二次風量對燃燒影響大，二次風量偏小，氧量偏低，火焰中心上移，導致拱下部側墻結焦嚴重，爐膛出口煙溫高，減溫水投用量大，鍋爐效率低和排渣口附近容易堵焦等。

表1 煤質資料

3 改造方案

針對采用FW技術的3，4號鍋爐投產運行中存在的火焰下沖能力不足，煤粉在下爐膛的行程和停留時間不夠，燃燒后期擾動和混合、結焦等幾個方面的問題，于2009年年初對3號爐配風方式進行了改造：

(1) 采用傾角可調的拱下配風裝置、即在F風口增設傾角可調的導向裝置。F擋板適當下傾后，火焰下沖行程和煤粉停留時間明顯增加，下爐膛火焰充滿度和均勻性明顯改善，從而能有效改善煤粉的燃盡程度，而且有效地消除了冷灰斗的反向渦流，降低了冷灰斗壁面附近和排渣口處溫度，有利于降低排渣口處堵焦傾向。同時，F擋板適當下傾后能有效地減少減溫水用量，提高循環效率。

(2) 對乏氣噴口及配風進行改造。取消乏氣噴口并在原乏氣及其周界風噴口處增設燃盡二次風噴口。通過現場調整燃燒發現，乏氣的存在對鍋爐的穩燃和燃盡都是不利的，并且也沒有起到明顯的降低NOX排放的作用。取消乏氣后，不但能進一步增強火焰下沖力，而且在原乏氣噴口處送入二次風能從火焰內部進行補風、強化后期混合，進一步保證煤粉的燃盡，同時還能起到分級風的作用，減少NOX排放。

(3) 增設冷灰斗四角吹掃風。此舉可降低側墻結焦的幾率，避免冷灰斗結焦堵塞排渣口。

改造方案如圖2所示。

4 改造前后比較

配風方式改造后，對各個風門擋板進行調整試驗后的比較如下：

(1) 燃燒穩定性提高，二次風量和氧量大幅度增加。改造前，在300 MW負荷下，送風機電流最多只有70 A左右，氧量在3 %左右，如果加大送風機出力，爐膛負壓波動大，燃燒不穩，容易發生熄火。改造后，在300 MW負荷下，送風機電流可以達到90

A以上，氧量可以維持在4.5%～5.5%，爐膛負壓波動較小。改造前后空預器入口左、右側氧量分布如表2所示，各個負荷工況下參數對比見表3。

(2) 過熱器減溫水用量明顯下降。改造前，300 MW負荷下，一級減溫水調門開度經常在80%～100 %，二級減溫水調門開度在70%～90%，減溫水總流量在130 t/h以上；改造后一級減溫水調門開度在60 %～80 %，二級減溫水調門開度也在60 %～80%，減溫水總流量降到了80 t/h左右。

表2 改造前后空預器入口左、右側氧量分布 (%)

表3 各負荷工況下參數對比(括號內為改造前參數)

(3) 鍋爐結焦得到了有效的控制。改造前，為了防止3號爐結焦，采取了停運4個角上的燃燒器，開大4個角上的D，E，F擋板開度來降低爐膛溫度，防止結焦，在變工況運行時，甚至需要將停運的4個角上的粉管輔助風開出來。盡管如此，3號爐還是發生過被迫停運除焦的非停事故。改造后的3號爐為了降低結焦的可能性，仍然要求停運4個角的燃燒器，但角部C擋板和D，E擋板基本上可以不開，只要視燃燒情況適當開啟F擋板就可以對鍋爐結焦進行有效控制。

(4) 燃燒經濟性得到提高。改造前、后鍋爐效率如表4所示。

表4 改造前后鍋爐效率對比 (%)

5 改進總結

DG-1025/18-Ⅱ17型鍋爐經改造，將燃燒器的乏氣風噴口取消，并在二次風箱F擋板處將原來水平送風方式改為可由手動擋板調節F風下傾角的送風方式，在四角前后墻上增設了吹向側墻的F風口后，經過運行觀察，總結如下：

(1) 無論是經數值模擬計算還是實際運行均可發現，F風擋板適當下傾后，煤粉的下沖行程得到增強，火焰在下爐膛燃燒停留時間增加，下爐膛火焰充滿度和均勻性明顯改善，爐膛內氣流結構穩定性加強，改善了燃燒對稱性，爐內燃燒工況穩定，爐膛負壓波動小，所以在原來的基礎上加大了二次風量，使得燃燒風量和氧量大為增加，降低了飛灰及大渣含碳量。

(2) 取消乏氣噴口，并在原乏氣及其周界風噴口處增設燃盡二次風噴口，與一次風成較大夾角，水平噴入爐膛，同時利用原乏氣周界風擋板對燃盡二次風進行調節，與F擋板下傾的改造配合，對推遲風粉混合、強化后期混合上起到了很大作用。不僅能進一步增強火焰下沖能力，并且對后期混合進行補風，保證煤粉的燃盡，同時起到了分級風的作用，從而減少了NOX排放。

(3) 過熱器減溫水用量大為減少，由原來130 t/h左右降到了80 t/h左右，機組經濟性得到提高。并且為主汽溫度的控制提供了更有裕度的調節手段，在運行中減少了蒸汽超溫的幾率，提高了機組的安全可靠性。

(4) F風擋板適當下傾后有效地消除了冷灰斗的反向渦流，降低了冷灰斗壁面附近和排渣口處的溫度，使鍋爐冷灰斗排渣口堵焦得到了確實有效的控制，即使在高負荷時也很少發生流焦的情況。但從14 m側墻以上看火孔觀察，發現結有大焦，并且結焦速度較快，每班必須定時清除，以防止焦塊結大后直接垮落，造成垮焦熄火事故的發生，過去為防止側墻結焦而長期停運的4個角的燃燒器在改造后也未能投用。由此看來，本次改造后在側墻仍存在渦流區，對造成側墻結焦的問題還需繼續摸索。鑒于本廠安裝有側墻吹掃風的1，2號鍋爐，從2004年投運至今在側墻沒有集結過大焦的情況，筆者建議在3，4號鍋爐今后的改造中可以借鑒，即在拱下側墻處增加風量可調的側墻吹掃風。這樣不僅可以破環側墻的渦流區，減少側墻結焦的幾率，而且可以適當停運中部燃燒器，投入4個角的燃燒器，進一步改善燃燒工況，提高鍋爐效率。

1 石 踐. 安順電廠二期鍋爐的改進及與一期鍋爐的比較[J]. 貴州電力技術, 2003(6):1-4

2 張玉斌. 二次風傾角對W火焰鍋爐爐內流動的影響[J]. 發電設備, 2008(1):15-18