某電廠660MW鍋爐燃燒器改造方案

唐 健（哈爾濱鍋爐廠有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

某電廠660MW鍋爐燃燒器改造方案

唐 健
（哈爾濱鍋爐廠有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

摘 要：本文根據鍋爐燃燒結焦和汽溫偏差問題，通過數值模擬分析，提出了燃燒器改造方案。

關鍵詞：燃燒器； 數值模擬；改造方案

某電廠660MW鍋爐采用墻式切圓燃燒方式。設計煤質為寧東當地煙煤，目前電廠煤質與設計煤質有所偏差，鍋爐在實際運行時，鍋爐出現了一些問題（爐內結焦、左右汽溫偏差），影響到鍋爐的安全經濟運行。因此需要對煤粉燃燒器進行改造，解決鍋爐結焦嚴重的難題，針對此問題對鍋爐煤粉燃燒器進行技術改造。

1 設備現狀

鍋爐結焦主要發生在高負荷（600MW～660MW）時，結焦位置主要集中在SOFA燃燒器區域及其上方水冷壁區域，同時屏過及末過迎風面也有掛焦，焦塊為硬質焦，左右側墻焦量較前后墻大。使用除焦劑后焦質變得疏松。現場鍋爐滿負荷時6臺磨運行（設計為5運1備），現場收集的煤質報告中沒有灰成分、灰熔點，據反應現場燃燒煤種復雜，有20種之多，備煤分廠反應經混煤處理后灰熔點最高1300度，最低1260度。通過以上運行煤質（表1）可以看出，該實際燃煤熱值有所下降，灰分、水分有所增加，含硫量也較高，因此結焦和高溫腐蝕傾向較嚴重，由于結焦較嚴重造成過再熱汽溫偏差較高的現象。

表1 電廠實際運行燃煤煤質

2 數值模擬分析

通過對墻式切圓和燃燒器加裝20°導流隔板前后的數值模擬分析對比可以看出，改造后一、二次風氣流沖刷水冷壁的現象明顯減輕。

3 改造工程范圍

（1）主燃燒器修改設計。（2）SOFA燃燒器增加上下擺動功能。

4 燃燒器改造方案

本次改造主要以防止鍋爐結焦為主要目的，但燃燒器改造的設計還必須充分重視煤粉的著火穩定、燃盡、煤種適應性，必須保證設備具有較寬的負荷調節能力和較低的不投油穩燃負荷，也必須考慮防止高溫腐蝕及磨損等問題。

根據目前電廠實際燃煤情況，為盡可能避免爐內結焦，提高鍋爐燃燒穩定性，保證鍋爐安全運行，同時盡可能減少改造范圍、節省改造費用，基于對燃料特性的認識和本公司豐富的經驗，并參照有關設計規范，我們提出了用于電廠600MW機組燃燒器改造的設計初步方案。

為方便現場施工縮短施工周期，對燃燒器進行改造，將原燃燒器進行部分更換，并對原風門執行器等主要設備利舊恢復。本方案燃燒器噴口分三組布置，上部SOFA燃燒器共布置四層分離式燃燼風噴口，燃燼風噴口可水平垂直擺動。燃燼風噴口反切布置，反切角度可手動調節（水平±10°），同時燃燼風也可上下擺動，調整火焰中心，垂直擺動角度為上下±30°。下兩組燃燒器為主燃燒器區，其中包含6層一次風噴口，一次風噴口采用百葉窗分離+水平濃淡+偏置周界風技術，可以綜合解決鍋爐低負荷穩燃、防止爐膛結焦和低NOx排放等問題。8層二次風噴口。本次改造方案主燃燒器二次風內偏置13°，主燃燒器區域一次風煤粉噴口向內偏置18°，主要目的是減小一二次風切圓角動量、增加水冷壁區域氧量，減少結渣的可能性。為了避免出現一二次風切圓減小造成排煙溫度升高，我們將SOFA設置為可垂直擺動，以便適當的調整火焰中心。同時SOFA的垂直擺動在其它一些電廠還可用來調節鍋爐左右汽溫偏差。

綜上所述，本燃燒器主要做如下改進：（1）選取合理的一、二次風速以及良好的配風方式，達到鍋爐出力的要求，保證良好的燃燒效率，使鍋爐能安全穩定的運行。（2）更換一二次風噴口，改變一次風射流方向，減小一次風切圓。減小一二次風切圓角動量。避免一次風煤粉顆粒沖刷水冷壁。（3）為了避免一次風切圓變小可能造成的排煙溫度上升，增加SOFA燃燒器上下擺動功能，同時此措施可調節鍋爐左右熱偏差。

5 預期效果

通過實施此方案，預計可以緩解鍋爐的結焦問題，同時由于切圓旋轉角動量的減小，對于鍋爐左右汽溫偏差及鍋爐側振動包墻也會有所緩解，改造后滿足合同中各參數要求，最低穩燃負荷30%BMCR，NOX排放滿足合同保證值。

參考文獻

[1] 張晨.660MW機組鍋爐擺動燃燒器執行器控制單元改造[J]. 科技視界， 2013 （28）：239-240.

中圖分類號：TK22

文獻標識碼：A

作者簡介：唐健，工程師，畢業于遼寧工程技術大學，從事鍋爐安裝服務工作。