淺析300MW亞臨界機組鍋爐輔助風擋板的調整

摘要：通過對1、2號機組配置的直吹式四角切圓燃燒器鍋爐的運行實踐，探討二次風擋板調整的控制策略，講述了不同工況下二次風的運行調整及控制方式。

關鍵詞：鍋爐；二次風；運行調整

大唐戶縣第二熱電廠2×300MW機組鍋爐由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司制造，配備型號為HG—1025/17.5—YM，為亞臨界、自然循環、單爐膛、一次中間再熱、露天布置、全鋼構架、平衡通風、直流擺動燃燒器、固態排渣燃煤汽包爐。燃燒器采用四角切向燃燒，共設五層一次風噴口，分A、B、C、D、E五層布置，三層油風室，位于AB、BC、DE三層二次風風室內，兩層高位燃盡風（OFA）布置在燃燒器上部實現分級送風；一、二次風呈間隔排列，三層油風室正常運行時同時做為二次風室；上部燃盡風室兩層二次風形成反向切圓；二次風采用ABB—CE大風箱典型結構，非平衡式，2013年經脫硝改造后，增加6層擺角可控SOFA風。在鍋爐燃料的燃燒過程中，二次擋板的調節性能起到了極其重要的作用，下面論述運用正三角、倒三角、平衡通風和腰鼓型的配風形式，對鍋爐燃燒的影響。

1 二次風控制的原則和要求

二次風的作用為提高燃燒需要的氧氣，增強一次風的剛性，防止燃燒氣流偏斜和煤粉離析。過高則推遲著火點，提高了火焰中心，增大飛灰可燃物和排煙熱損失，降低了鍋爐燃燒的經濟性，過低則使剛性變弱，使燒毀燃燒器噴口。進行燃燒調整時，必須要根據機組負荷、制粉系統的投入情況及爐內燃燒工況進行針對性調整，以保證燃燒動力場的穩定及經濟性。

1.1 周界風的調整

周界風的主要作用是用來冷卻一次風口，增強一次風的燃燒剛性，防止氣流偏斜。不同煤質的揮發份高低要采用不同的調整方式來保護燃燒器噴口。在煤質揮發份較高時，因燃點低、燃燒上火快，可以適當開大此擋板；相反，燃燒揮發份較低的煤質時，要將此擋板關小，甚至全關。一些運行人員籠統地認為開大周界風會提高燃燒剛性，本質上就是錯誤的，不同的揮發分的煤種要充分考慮到，如果開啟過大，在鍋爐吹灰時容易造成燃燒不穩、爐膛負壓大幅波動，威脅機組運行安全。

1.2 燃油輔助風的調整

油槍設置在二次風口內，共三層，分別為AB、BC、DE層。鍋爐啟動引送風機點火時，將此三層二次風開啟，置爐膛吹掃位，30%額定總風量以上進行爐膛吹掃，吹掃完畢打開AB層燃油輔助風及下層助燃風，投入氣化油槍，燃油燃燒穩定后，啟動制粉系統，開啟A層周界風。在負荷達到150MW以上時，逐步退出油槍，再根據制粉系統的投入進行二次風的調整。

1.3 燃盡風和SOFA風的調整

原設置的OFA1、OFA2經脫硝改造后將OFA2改造為6層擺角可調SOFA風，SOFA風門主要作用是在燃燒高溫區低氧富燃料燃燒，在上部低溫區補充氧量繼續燃燒，減少氮氧化合物產生，即分級燃燒技術，將擺角上擺和開大擋板可有效降低脫硝SCR區入口NOX，減少了噴氨量。OFA1調節主要作用為調整過熱汽溫的變化及偏差，與主燃燒器煤粉燃燒氣流形成順時針反向切圓，比主燃燒器切圓半徑大，用以減小煙氣旋轉能量，使爐膛出口煙氣分布均勻。

2 運行中的調整

本爐設計煤種和校核煤種均為黃陵煙煤，可以采用均等配風形式，但實際入爐煤收到基揮發份不穩定，使燃燒穩定性、汽溫、汽壓、排煙溫度都會有不同程度偏差且與機組設計值相去甚遠，調整也不得不根據煤質變化頻繁進行。必須人為手動干預，解除自動控制。通過對不同工況下的調整研究，我總結了不同配風形式對燃燒產生的影響。

對二次風擋板調節的前提，首先必須要保證燃燒動力場穩定，煤粉能夠充分燃燒，避免因未燃盡煤粉進入尾部煙道及空預器形成二次燃燒。其次是提高運行的經濟性，降低鍋爐排煙溫度、減少鍋爐四管管壁超溫次數、降低廠用電率。這就需要在鍋爐不同工況下，對噴燃器各二次風門擋板進行精調、細調。一般地，濃淡一次風上部的二次風是使煤粉著火后能及時燃燒，提供足夠的熱量，并且盡可能燃燼，同時確保火焰燃燒高度，保證爐膛出口溫度在設計范圍內。兩組一次風口之間的中部二次風，則提供燃燒火焰所需要的氧氣，保證燃燒的穩定性。一次風口下面的二次風其作用是穩定火焰，避免火焰沖刷冷灰斗，減少煤粉掉落。增加上部二次風，則使火焰中心下移，對保證燃燒穩定和降低排煙溫度效果明顯；減少上部二次風，則可以使得火焰中心上移，適當提高汽溫。

在燃燒較好，煤質、燃燒穩定時，在240MW300MW負荷下，基本可以采取均等配風形式；200MW240MW負荷下，在調整過程中，我們采取了腰鼓型配風形式，提高中部二次風量，能較好地保證鍋爐燃燒的穩定性。在機組負荷150MW200MW時，為保證火焰穩定，采用倒三角的配風形式，下二次風25%左右，上部二次風開大可使爐膛火焰集中，不過分上揚，防止下層冷風的大量輸送使燃燒不穩定。

在實際的操作中，需綜合考慮制粉系統、二次風與爐膛差壓等因素。如制粉系統隔層燃燒，需將停運制粉系統的周界風開啟10%左右，以減少高溫火焰的沖刷，冷卻并保護噴嘴。另外，本爐運行初期煙道及二次風風道壓差較小，在運行十年以后，差壓有所增大，雖采取了空預器蒸汽吹灰改造及空預器在線水沖洗的措施，但二次風阻力仍逐年增大，這就造成了兩側二次風差壓有所偏差，尤其在負荷較低時，差壓自動投入時容易造成風門擋板開度20%以下的情況，因此，必須注意風箱壓力與爐膛差壓數值，不能過高或過低。差壓低時，二次風進入爐內的量少，且不能很好地穿透爐內高溫氣流，不能有效地提供燃燒所需要的氧氣；反之，差壓過高時，對一次風有干擾，會把煤粉著火的熱量降低，不利于煤粉著火及穩定。本爐在150MW200MW時把二次總風差壓控制0.3kpa0.4kpa，風門擋板開度20%以上對穩定燃燒有比較好的促進作用。

作者簡介：彭建虎（1986），男，漢族，陜西西安人，本科，助理工程師，目前擔任大唐戶縣第二熱電廠集控運行值長，研究鍋爐優化運行。