1025t/h鍋爐低氮燃燒器改造后低負(fù)荷汽溫?zé)o法達(dá)設(shè)計(jì)值治理

周立國

摘 要：低氮燃燒器改造后低負(fù)荷過、再熱汽溫偏低情況普遍存在。為解決某廠中儲式制粉系統(tǒng)1025t/h鍋爐低氮燃燒器改造后低負(fù)荷過、再熱汽溫偏低問題，通過三層燃盡風(fēng)水平擺角不同組合、燃燒器垂直擺角調(diào)整、輔助風(fēng)、消旋風(fēng)與燃盡風(fēng)配合、提高爐膛火焰中心等方法，使過、再熱汽溫達(dá)到設(shè)計(jì)值。供電煤耗較調(diào)整前降低1g/kwh左右，對同類型鍋爐低氮燃燒器改造后調(diào)整有很好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：中儲式制粉系統(tǒng)；低氮燃燒器；汽溫；治理

1 設(shè)備簡介

某廠SG1025/17.4-M847型鍋爐為上海鍋爐廠制造亞臨界、一次中間再熱、自然循環(huán)、固態(tài)排渣爐，鍋爐為∏型布置，采用平衡通風(fēng)，四角切向燃燒，配四臺低速鋼球磨中儲式制粉系統(tǒng)。設(shè)計(jì)煤種為鄭州地區(qū)貧瘦煤。鍋爐50%額定負(fù)荷滑壓工況下設(shè)計(jì)過熱汽溫540，再熱汽溫515℃。

主燃燒器一次風(fēng)及二次風(fēng)逆時(shí)針方向布置，雙切圓直徑大小為？719/？686。三次風(fēng)順時(shí)針方向布置，與一、二次風(fēng)方向主軸反偏10度。SOFA燃燒器順時(shí)針方向布置，與一、二次風(fēng)方向主軸反偏6度。三次風(fēng)與SOFA風(fēng)共同起消旋風(fēng)作用。

主燃燒器一、二次風(fēng)噴口與SOFA燃燒器噴口均裝有自動垂直擺動裝置。一、二次風(fēng)噴口可上下擺動±30度，擺動機(jī)構(gòu)分為上、下兩組。SOFA風(fēng)噴口還可以以手動方式左右擺動±15度。

2 1#機(jī)組150MW低負(fù)荷工況下的汽溫問題及原因分析

鍋爐低氮燃燒器改造后主要存在單套制粉運(yùn)行時(shí)主汽溫度、再熱汽溫度低，但后屏過熱器管壁超溫，一級減溫水量增加的現(xiàn)象。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)在150MW時(shí)如果投運(yùn)兩套制粉系統(tǒng)，如A、C或B、C制粉系統(tǒng)汽溫可以達(dá)到536℃～538℃，且后屏不超溫，過熱器有減溫水。當(dāng)投單套制粉系統(tǒng)，過熱汽溫最低時(shí)達(dá)504℃左右，再熱汽溫低達(dá)495℃左右，但是過熱器一級減溫水量卻達(dá)到近40t/h，前屏也經(jīng)常超溫。

分析單套制粉系統(tǒng)運(yùn)行過、再熱汽溫偏低原因?yàn)椋?/p>

（1）當(dāng)投運(yùn)兩臺磨時(shí)，燃燒器四角能夠兩兩相對投運(yùn)三次風(fēng)，作為反切消旋功能的三次風(fēng)流場相對均勻，爐膛出口煙氣流場偏差較小，屏底超溫較好。

（2）當(dāng)投運(yùn)單臺磨時(shí)，燃燒器四角只能夠投運(yùn)一個(gè)對角三次風(fēng)而無法形成有效的消旋流場，再者對角三次風(fēng)的氣固兩相流速可能不均勻而有可能導(dǎo)致流場的紊亂，使得爐膛出口煙氣流場偏差增加，引發(fā)屏底超溫，過熱器減溫水大量增加，屏后煙溫降低，限制了過熱汽溫及再熱汽溫增加。

（3）相對于投運(yùn)兩臺磨，單臺磨投運(yùn)時(shí)燃燼區(qū)煤粉濃度低于兩臺磨投運(yùn)時(shí)的工況，屏底煙氣溫度也相應(yīng)較低。

3 治理方案及效果

針對低負(fù)荷單套制粉系統(tǒng)主、再熱汽溫偏低問題原因，提出以下治理措施：

（1）提高爐膛送風(fēng)量，可提高煙氣流量。

（2）調(diào)整SOFA風(fēng)左右擺角，中、下層SOFA風(fēng)已經(jīng)調(diào)成與一次風(fēng)及二次風(fēng)一致，均為逆時(shí)針方向布置，上層SOFA風(fēng)與一次風(fēng)及二次風(fēng)反切。配合主燃燒器消旋二次風(fēng)及其它二次風(fēng)比例以控制爐膛出口煙氣溫度及煙氣量的偏差，控制屏過金屬溫度兩側(cè)無偏差時(shí)盡量減少減溫水量提高汽溫。

（3）在以上基礎(chǔ)上汽溫仍低時(shí)，采用調(diào)節(jié)主燃燒器擺角向上；適當(dāng)啟動部分D層燃燒器；減少磨機(jī)再循環(huán)率，提高三次風(fēng)量；盡量提高C、D層給粉機(jī)轉(zhuǎn)速，降低A或B層給粉機(jī)轉(zhuǎn)速等方式亦可提高汽溫。

1#機(jī)組150MW低負(fù)荷單臺磨工況下的運(yùn)行調(diào)整如下表：

因?yàn)閱闻_蘑運(yùn)行時(shí)為對角三次風(fēng)運(yùn)行，不能形成切圓，投運(yùn)FF后能帶動三次風(fēng)旋轉(zhuǎn)，避免三次風(fēng)煤粉短路上行引發(fā)屏底超溫。開大SOFA1的目的也是壓制三次風(fēng)，使風(fēng)粉上行速度減緩。通過調(diào)整SOFA1水平擺角、配合排粉風(fēng)機(jī)出力，使過、再熱兩側(cè)煙溫及煙氣量的分布平衡（包括倒寶塔配置二次風(fēng)），屏過兩側(cè)金屬溫度均勻且控制不超溫，過熱器減溫水量可以大幅減少。過熱汽溫度達(dá)到正常值。由于減少了過熱器吸熱量后，尾部煙道處煙氣溫度有所上升，再熱汽溫也同步上升。

以上配風(fēng)方式時(shí)在低負(fù)荷滑壓工況下，主汽溫可達(dá)536℃～538℃；再熱汽溫可達(dá)515℃，滿足鍋爐設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉志江.低氮燃燒器改造及其存在問題處理[J].熱力發(fā)電，2013，12（3）77-81.

摘 要：低氮燃燒器改造后低負(fù)荷過、再熱汽溫偏低情況普遍存在。為解決某廠中儲式制粉系統(tǒng)1025t/h鍋爐低氮燃燒器改造后低負(fù)荷過、再熱汽溫偏低問題，通過三層燃盡風(fēng)水平擺角不同組合、燃燒器垂直擺角調(diào)整、輔助風(fēng)、消旋風(fēng)與燃盡風(fēng)配合、提高爐膛火焰中心等方法，使過、再熱汽溫達(dá)到設(shè)計(jì)值。供電煤耗較調(diào)整前降低1g/kwh左右，對同類型鍋爐低氮燃燒器改造后調(diào)整有很好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：中儲式制粉系統(tǒng)；低氮燃燒器；汽溫；治理

1 設(shè)備簡介

某廠SG1025/17.4-M847型鍋爐為上海鍋爐廠制造亞臨界、一次中間再熱、自然循環(huán)、固態(tài)排渣爐，鍋爐為∏型布置，采用平衡通風(fēng)，四角切向燃燒，配四臺低速鋼球磨中儲式制粉系統(tǒng)。設(shè)計(jì)煤種為鄭州地區(qū)貧瘦煤。鍋爐50%額定負(fù)荷滑壓工況下設(shè)計(jì)過熱汽溫540，再熱汽溫515℃。

主燃燒器一次風(fēng)及二次風(fēng)逆時(shí)針方向布置，雙切圓直徑大小為？719/？686。三次風(fēng)順時(shí)針方向布置，與一、二次風(fēng)方向主軸反偏10度。SOFA燃燒器順時(shí)針方向布置，與一、二次風(fēng)方向主軸反偏6度。三次風(fēng)與SOFA風(fēng)共同起消旋風(fēng)作用。

主燃燒器一、二次風(fēng)噴口與SOFA燃燒器噴口均裝有自動垂直擺動裝置。一、二次風(fēng)噴口可上下擺動±30度，擺動機(jī)構(gòu)分為上、下兩組。SOFA風(fēng)噴口還可以以手動方式左右擺動±15度。

2 1#機(jī)組150MW低負(fù)荷工況下的汽溫問題及原因分析

鍋爐低氮燃燒器改造后主要存在單套制粉運(yùn)行時(shí)主汽溫度、再熱汽溫度低，但后屏過熱器管壁超溫，一級減溫水量增加的現(xiàn)象。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)在150MW時(shí)如果投運(yùn)兩套制粉系統(tǒng)，如A、C或B、C制粉系統(tǒng)汽溫可以達(dá)到536℃～538℃，且后屏不超溫，過熱器有減溫水。當(dāng)投單套制粉系統(tǒng)，過熱汽溫最低時(shí)達(dá)504℃左右，再熱汽溫低達(dá)495℃左右，但是過熱器一級減溫水量卻達(dá)到近40t/h，前屏也經(jīng)常超溫。

分析單套制粉系統(tǒng)運(yùn)行過、再熱汽溫偏低原因?yàn)椋?/p>

（1）當(dāng)投運(yùn)兩臺磨時(shí)，燃燒器四角能夠兩兩相對投運(yùn)三次風(fēng)，作為反切消旋功能的三次風(fēng)流場相對均勻，爐膛出口煙氣流場偏差較小，屏底超溫較好。

（2）當(dāng)投運(yùn)單臺磨時(shí)，燃燒器四角只能夠投運(yùn)一個(gè)對角三次風(fēng)而無法形成有效的消旋流場，再者對角三次風(fēng)的氣固兩相流速可能不均勻而有可能導(dǎo)致流場的紊亂，使得爐膛出口煙氣流場偏差增加，引發(fā)屏底超溫，過熱器減溫水大量增加，屏后煙溫降低，限制了過熱汽溫及再熱汽溫增加。

（3）相對于投運(yùn)兩臺磨，單臺磨投運(yùn)時(shí)燃燼區(qū)煤粉濃度低于兩臺磨投運(yùn)時(shí)的工況，屏底煙氣溫度也相應(yīng)較低。

3 治理方案及效果

針對低負(fù)荷單套制粉系統(tǒng)主、再熱汽溫偏低問題原因，提出以下治理措施：

（1）提高爐膛送風(fēng)量，可提高煙氣流量。

（2）調(diào)整SOFA風(fēng)左右擺角，中、下層SOFA風(fēng)已經(jīng)調(diào)成與一次風(fēng)及二次風(fēng)一致，均為逆時(shí)針方向布置，上層SOFA風(fēng)與一次風(fēng)及二次風(fēng)反切。配合主燃燒器消旋二次風(fēng)及其它二次風(fēng)比例以控制爐膛出口煙氣溫度及煙氣量的偏差，控制屏過金屬溫度兩側(cè)無偏差時(shí)盡量減少減溫水量提高汽溫。

（3）在以上基礎(chǔ)上汽溫仍低時(shí)，采用調(diào)節(jié)主燃燒器擺角向上；適當(dāng)啟動部分D層燃燒器；減少磨機(jī)再循環(huán)率，提高三次風(fēng)量；盡量提高C、D層給粉機(jī)轉(zhuǎn)速，降低A或B層給粉機(jī)轉(zhuǎn)速等方式亦可提高汽溫。

1#機(jī)組150MW低負(fù)荷單臺磨工況下的運(yùn)行調(diào)整如下表：

因?yàn)閱闻_蘑運(yùn)行時(shí)為對角三次風(fēng)運(yùn)行，不能形成切圓，投運(yùn)FF后能帶動三次風(fēng)旋轉(zhuǎn)，避免三次風(fēng)煤粉短路上行引發(fā)屏底超溫。開大SOFA1的目的也是壓制三次風(fēng)，使風(fēng)粉上行速度減緩。通過調(diào)整SOFA1水平擺角、配合排粉風(fēng)機(jī)出力，使過、再熱兩側(cè)煙溫及煙氣量的分布平衡（包括倒寶塔配置二次風(fēng)），屏過兩側(cè)金屬溫度均勻且控制不超溫，過熱器減溫水量可以大幅減少。過熱汽溫度達(dá)到正常值。由于減少了過熱器吸熱量后，尾部煙道處煙氣溫度有所上升，再熱汽溫也同步上升。

以上配風(fēng)方式時(shí)在低負(fù)荷滑壓工況下，主汽溫可達(dá)536℃～538℃；再熱汽溫可達(dá)515℃，滿足鍋爐設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉志江.低氮燃燒器改造及其存在問題處理[J].熱力發(fā)電，2013，12（3）77-81.

摘 要：低氮燃燒器改造后低負(fù)荷過、再熱汽溫偏低情況普遍存在。為解決某廠中儲式制粉系統(tǒng)1025t/h鍋爐低氮燃燒器改造后低負(fù)荷過、再熱汽溫偏低問題，通過三層燃盡風(fēng)水平擺角不同組合、燃燒器垂直擺角調(diào)整、輔助風(fēng)、消旋風(fēng)與燃盡風(fēng)配合、提高爐膛火焰中心等方法，使過、再熱汽溫達(dá)到設(shè)計(jì)值。供電煤耗較調(diào)整前降低1g/kwh左右，對同類型鍋爐低氮燃燒器改造后調(diào)整有很好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：中儲式制粉系統(tǒng)；低氮燃燒器；汽溫；治理

1 設(shè)備簡介

某廠SG1025/17.4-M847型鍋爐為上海鍋爐廠制造亞臨界、一次中間再熱、自然循環(huán)、固態(tài)排渣爐，鍋爐為∏型布置，采用平衡通風(fēng)，四角切向燃燒，配四臺低速鋼球磨中儲式制粉系統(tǒng)。設(shè)計(jì)煤種為鄭州地區(qū)貧瘦煤。鍋爐50%額定負(fù)荷滑壓工況下設(shè)計(jì)過熱汽溫540，再熱汽溫515℃。

主燃燒器一次風(fēng)及二次風(fēng)逆時(shí)針方向布置，雙切圓直徑大小為？719/？686。三次風(fēng)順時(shí)針方向布置，與一、二次風(fēng)方向主軸反偏10度。SOFA燃燒器順時(shí)針方向布置，與一、二次風(fēng)方向主軸反偏6度。三次風(fēng)與SOFA風(fēng)共同起消旋風(fēng)作用。

主燃燒器一、二次風(fēng)噴口與SOFA燃燒器噴口均裝有自動垂直擺動裝置。一、二次風(fēng)噴口可上下擺動±30度，擺動機(jī)構(gòu)分為上、下兩組。SOFA風(fēng)噴口還可以以手動方式左右擺動±15度。

2 1#機(jī)組150MW低負(fù)荷工況下的汽溫問題及原因分析

鍋爐低氮燃燒器改造后主要存在單套制粉運(yùn)行時(shí)主汽溫度、再熱汽溫度低，但后屏過熱器管壁超溫，一級減溫水量增加的現(xiàn)象。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)在150MW時(shí)如果投運(yùn)兩套制粉系統(tǒng)，如A、C或B、C制粉系統(tǒng)汽溫可以達(dá)到536℃～538℃，且后屏不超溫，過熱器有減溫水。當(dāng)投單套制粉系統(tǒng)，過熱汽溫最低時(shí)達(dá)504℃左右，再熱汽溫低達(dá)495℃左右，但是過熱器一級減溫水量卻達(dá)到近40t/h，前屏也經(jīng)常超溫。

分析單套制粉系統(tǒng)運(yùn)行過、再熱汽溫偏低原因?yàn)椋?/p>

（1）當(dāng)投運(yùn)兩臺磨時(shí)，燃燒器四角能夠兩兩相對投運(yùn)三次風(fēng)，作為反切消旋功能的三次風(fēng)流場相對均勻，爐膛出口煙氣流場偏差較小，屏底超溫較好。

（2）當(dāng)投運(yùn)單臺磨時(shí)，燃燒器四角只能夠投運(yùn)一個(gè)對角三次風(fēng)而無法形成有效的消旋流場，再者對角三次風(fēng)的氣固兩相流速可能不均勻而有可能導(dǎo)致流場的紊亂，使得爐膛出口煙氣流場偏差增加，引發(fā)屏底超溫，過熱器減溫水大量增加，屏后煙溫降低，限制了過熱汽溫及再熱汽溫增加。

（3）相對于投運(yùn)兩臺磨，單臺磨投運(yùn)時(shí)燃燼區(qū)煤粉濃度低于兩臺磨投運(yùn)時(shí)的工況，屏底煙氣溫度也相應(yīng)較低。

3 治理方案及效果

針對低負(fù)荷單套制粉系統(tǒng)主、再熱汽溫偏低問題原因，提出以下治理措施：

（1）提高爐膛送風(fēng)量，可提高煙氣流量。

（2）調(diào)整SOFA風(fēng)左右擺角，中、下層SOFA風(fēng)已經(jīng)調(diào)成與一次風(fēng)及二次風(fēng)一致，均為逆時(shí)針方向布置，上層SOFA風(fēng)與一次風(fēng)及二次風(fēng)反切。配合主燃燒器消旋二次風(fēng)及其它二次風(fēng)比例以控制爐膛出口煙氣溫度及煙氣量的偏差，控制屏過金屬溫度兩側(cè)無偏差時(shí)盡量減少減溫水量提高汽溫。

（3）在以上基礎(chǔ)上汽溫仍低時(shí)，采用調(diào)節(jié)主燃燒器擺角向上；適當(dāng)啟動部分D層燃燒器；減少磨機(jī)再循環(huán)率，提高三次風(fēng)量；盡量提高C、D層給粉機(jī)轉(zhuǎn)速，降低A或B層給粉機(jī)轉(zhuǎn)速等方式亦可提高汽溫。

1#機(jī)組150MW低負(fù)荷單臺磨工況下的運(yùn)行調(diào)整如下表：

因?yàn)閱闻_蘑運(yùn)行時(shí)為對角三次風(fēng)運(yùn)行，不能形成切圓，投運(yùn)FF后能帶動三次風(fēng)旋轉(zhuǎn)，避免三次風(fēng)煤粉短路上行引發(fā)屏底超溫。開大SOFA1的目的也是壓制三次風(fēng)，使風(fēng)粉上行速度減緩。通過調(diào)整SOFA1水平擺角、配合排粉風(fēng)機(jī)出力，使過、再熱兩側(cè)煙溫及煙氣量的分布平衡（包括倒寶塔配置二次風(fēng)），屏過兩側(cè)金屬溫度均勻且控制不超溫，過熱器減溫水量可以大幅減少。過熱汽溫度達(dá)到正常值。由于減少了過熱器吸熱量后，尾部煙道處煙氣溫度有所上升，再熱汽溫也同步上升。

以上配風(fēng)方式時(shí)在低負(fù)荷滑壓工況下，主汽溫可達(dá)536℃～538℃；再熱汽溫可達(dá)515℃，滿足鍋爐設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉志江.低氮燃燒器改造及其存在問題處理[J].熱力發(fā)電，2013，12（3）77-81.