W火焰燃煤鍋爐的燃燒調(diào)整分析

摘 要：無煙煤燃燒技術(shù)是一個鍋爐界普遍關(guān)注的大課題，W型火焰燃煤鍋爐是解決這一課題的途徑之一。文章簡介W火焰鍋爐適應(yīng)于無煙煤燃燒的結(jié)構(gòu)特點，重點從實踐出發(fā)總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗，分析其運(yùn)行中容易出現(xiàn)的燃燒不穩(wěn)問題，提出了解決這些問題的具體措施。

關(guān)鍵詞：無煙煤；W火焰鍋爐；燃燒技術(shù)；燃燒調(diào)整

引言

華能雨汪電廠#1，2機(jī)組鍋爐為北京巴威公司生產(chǎn)的“W”火焰鍋爐，采用“W”火焰燃燒方式，設(shè)計燃料為無煙煤，采用雙進(jìn)雙出正壓直吹制粉系統(tǒng)，配備六臺雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)，并配置濃縮型EI-XCL低Nox雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器。現(xiàn)就W型火焰鍋的燃燒調(diào)整就以下幾個方面作具體分析。

1 影響燃燒的因素

1.1 燃料的影響

我廠鍋爐燃煤設(shè)計煤種為無煙煤，由于煤礦未投產(chǎn)，我廠燃煤來自市場外購，煤質(zhì)達(dá)不到設(shè)計值，且煤質(zhì)不穩(wěn)定，變化頻繁。實際煤種固定碳、低位發(fā)熱量均比設(shè)計煤種偏低較多，實際煤種灰份、水份、揮發(fā)份、含硫量均比設(shè)計煤種偏高。

1.2 制粉系統(tǒng)的影響

1.2.1 分離器擋板的影響。在F磨煤機(jī)出力基本維持在44.8t/h左右，進(jìn)行了變分離器上級擋板開度試驗。分離器上級擋板開度分別為25°、30°變擋板試驗。

分離器上級擋板開度處于30°時，驅(qū)動端煤粉細(xì)度R90=8.80%，非驅(qū)動端煤粉細(xì)度R90=6.36%；分離器上級擋板為25°時，驅(qū)動端煤粉細(xì)度R90=6.42%，非驅(qū)動端煤粉細(xì)度R90=4.80%。所以運(yùn)行中分離器出口擋板盡量維持在25%左右較好。

1.2.2 一次風(fēng)速的影響。目前，我廠#1機(jī)組正在進(jìn)行一次風(fēng)速測量試驗，試驗尚未結(jié)束，但由前期的一些測量數(shù)據(jù)可以看出，六臺磨煤機(jī)的一次風(fēng)速存在不平衡現(xiàn)象，這也可能是#1爐在高負(fù)荷時燃燒不穩(wěn)的一些因素，因為在高負(fù)荷時一次風(fēng)速的偏差較大。

1.2.3 分級風(fēng)的影響。在鍋爐正常運(yùn)行中，磨煤機(jī)的所有分級風(fēng)均為開啟狀態(tài)，但大風(fēng)箱分級風(fēng)的四個手動門自#1機(jī)B修后均在長期關(guān)閉狀態(tài)，現(xiàn)除右前分級風(fēng)擋板全關(guān)以外，其余左前，左后，右后分級風(fēng)擋板開度為5%，根據(jù)以前的燃燒調(diào)整來看，當(dāng)四個分級風(fēng)手動門開度為30%以上時，鍋爐燃燒較不穩(wěn)，導(dǎo)致為了保證鍋爐燃燒而將其關(guān)閉。但這會導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦的加劇。

1.2.4 套筒風(fēng)的影響。鍋爐正常運(yùn)行中，磨煤機(jī)的套筒風(fēng)隨著負(fù)荷的升降進(jìn)行適度的開關(guān)，但是當(dāng)燃燒變差時，大家習(xí)慣性的將左前C4套筒和右前D3套筒全部關(guān)閉，燃燒確實會變好，但這會造成C4和D3燃燒器噴口因為局部缺氧而結(jié)焦。

1.3 鍋爐氧量的影響

鍋爐氧量由鍋爐的風(fēng)量來決定，但是當(dāng)鍋爐燃燒變差時，值班員會減小風(fēng)量來使鍋爐的燃燒好轉(zhuǎn)，這也確實是有效的方法。可是維持鍋爐較低的氧量，會加劇鍋爐的結(jié)焦，所以適當(dāng)?shù)难趿考饶鼙ＷC鍋爐的燃燒，又能防止鍋爐的結(jié)焦是我們所要探尋的方向。

2 燃燒的調(diào)整

通過以上幾個方面的原因分析，作者覺得可以通過以下幾個方面來探索燃燒的調(diào)整。

2.1 燃料的調(diào)整

由于鍋爐的燃煤遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計煤種，這也是我們暫時無法解決的問題，我們只能是加強(qiáng)和燃料部的溝通，盡量能根據(jù)負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮⑴洌驗槊旱暮脡牟攀菍﹀仩t燃燒影響最大的因素，#1爐高負(fù)荷時燃燒較差，部門是否可以和燃料部溝通，在高負(fù)荷時盡量將煤的發(fā)熱量提高一些，以此來觀察和尋找#1爐高負(fù)荷燃燒不穩(wěn)的真正原因。

2.2 制粉系統(tǒng)的調(diào)整

2.2.1 分離器擋板的調(diào)整。自從#1爐磨煤機(jī)分離器改造后，分離器出口擋板基本維持在25-30的開度，很少進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)以前西安熱工院來做過制粉系統(tǒng)試驗結(jié)果可以看出，磨煤機(jī)分離器出口擋板維持上級擋板開度30°、下級擋板開度70°是較為合適的。

2.2.2 一次風(fēng)速的調(diào)整。在煤粉細(xì)度合格的條件下，根據(jù)煤質(zhì)的燃燒特性調(diào)節(jié)一次風(fēng)量對提高燃燒效率具有顯著的作用。根據(jù)平時運(yùn)行經(jīng)驗，對于難燃煤，控制較低的一次風(fēng)量，有利于穩(wěn)定著火燃燒。但在W型火焰鍋爐上，當(dāng)燃用非難燃煤時，由于大量衛(wèi)燃帶的作用，使燃燒室形成高溫燃燒狀態(tài)，燃燒速度主要取決于氧量供給與擴(kuò)散條件。因而過低的一次風(fēng)量與過低的一次風(fēng)速將使著火區(qū)嚴(yán)重缺氧，抑制燃燒速度，影響燃燒效率，此時可以適當(dāng)?shù)奶岣咭淮物L(fēng)速。

一次風(fēng)速存在不平衡，我們可以通過一次風(fēng)壓來調(diào)整整體的一次風(fēng)速，由于磨煤機(jī)出口粉管上的節(jié)流縮孔大部分已無法進(jìn)行調(diào)整，所以很難將各粉管的一次風(fēng)速調(diào)平。唯一的手段是通過調(diào)整單臺磨煤機(jī)的旁路風(fēng)擋板來調(diào)整一次風(fēng)速之間的偏差，但這會造成粉管間的煤粉濃度偏差，影響鍋爐的局部燃燒。我們可以將粉管上的節(jié)流縮孔進(jìn)行改造，以便將各個粉管的一次風(fēng)速和煤粉濃度均能調(diào)平。

2.2.3 分級風(fēng)的調(diào)整。分級風(fēng)在燃燒器下部，火焰折轉(zhuǎn)前設(shè)置分級風(fēng)，可使燃燒器的調(diào)節(jié)性能進(jìn)一步提高。當(dāng)燃燒處于高負(fù)荷狀態(tài)時，減小分級風(fēng)，增大燃燒器二次風(fēng)量，可使火焰長度增加，火焰中心下移，延長燃料在燃燒室的停留時間，有利于燃盡。但對于難燃煤，如果燃燒器的二次風(fēng)量過多，則會影響著火穩(wěn)定性，這時，分級風(fēng)就起調(diào)節(jié)作用。增大分級風(fēng)量既可保證燃燒后期所需的氧量，又可避免因火焰折轉(zhuǎn)太晚而直接沖擊冷灰斗，導(dǎo)致結(jié)渣。當(dāng)燃燒處于低負(fù)荷狀態(tài)時，增大分級風(fēng)，減小燃燒器的二次風(fēng)量，可保持著火區(qū)的高溫燃燒狀態(tài)，穩(wěn)定著火燃燒。試驗證明，分級風(fēng)對燃燒器的調(diào)節(jié)性能和燃燒效率的影響十分顯著。實際上，分級風(fēng)使二次風(fēng)配風(fēng)進(jìn)一步趨于多級化，這就使得在燃燒過程的各個階段可按需要組織送風(fēng)量，改善煤粉氣流的預(yù)熱及著火條件，保證穩(wěn)定燃燒，提高燃燒效率。

2.2.4 雙調(diào)風(fēng)燃燒器的調(diào)整。燃燒器調(diào)風(fēng)機(jī)構(gòu)一般在冷態(tài)試驗階段就已經(jīng)調(diào)整好，熱態(tài)時無論燃燒器是否投入運(yùn)行或燃燒器負(fù)荷是高是低，已經(jīng)調(diào)整好的燃燒器的調(diào)風(fēng)機(jī)構(gòu)的開度一般不再改變。但是燃燒出現(xiàn)下列故障時需要對燃燒器進(jìn)行調(diào)整。

（1）煤粉點火困難：此時應(yīng)提高二次風(fēng)旋流強(qiáng)度。（2）火焰不均勻：此時應(yīng)檢查調(diào)風(fēng)盤、軸向葉片和風(fēng)箱調(diào)節(jié)擋板的位置和裝配的準(zhǔn)確性以提高二次風(fēng)配風(fēng)均勻性。（3）燃燒器喉部結(jié)焦：此時應(yīng)加大內(nèi)、外二次風(fēng)葉片及擋板的開度，減小旋流強(qiáng)度。（4）著火點離噴口太遠(yuǎn)：此時應(yīng)減小內(nèi)二次風(fēng)軸向葉片的開度，降低內(nèi)二次風(fēng)速。

2.3 氧量的調(diào)整

氧量控制對于鍋爐煤燃燒效率的影響也是十分顯著的，試驗數(shù)據(jù)表明，一般在高負(fù)荷狀態(tài)下，氧量控制在4%左右時，飛灰可燃物較理想。正常運(yùn)行時，氧量隨負(fù)荷降低而升高，但在W型火焰鍋爐上，低負(fù)荷時由于火焰中心上移，爐膛出口煙溫提高，為防止過熱器超溫，必須限制供氧量。可以根據(jù)減溫水量和鍋爐燃燒情況來調(diào)整氧量，盡量保持氧量在4.8%以上。

3 結(jié)束語

當(dāng)前，W型火焰燃燒技術(shù)對于燃用無煙煤和劣質(zhì)煤種有著獨(dú)特的優(yōu)勢。但W型火焰鍋爐的燃燒運(yùn)行技術(shù)還需探索。我國揮發(fā)分低的無煙煤蘊(yùn)藏豐富，開展W型火焰燃煤鍋爐燃燒技術(shù)的研究非常必要。實踐證明，只要采用鍋爐優(yōu)化燃燒的必要技術(shù)措施，W火焰鍋爐完全能夠穩(wěn)定燃燒無煙煤和劣質(zhì)煤。這對于節(jié)約利用煤炭資源有著十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]云南滇東雨汪電廠.李寶根.鍋爐培訓(xùn)教材[Z].

[2]北京巴布科克威爾科克斯有限公司.鍋爐說明書[Z].

[3]劉殿濤，李寶根，詹新民，等.云南滇東雨汪電廠集控運(yùn)行規(guī)程[S].

作者簡介：夏濤，華能云南滇東雨汪發(fā)電廠集控副值長，祖籍：云南曲靖，畢業(yè)于東北電力大學(xué)。