電廠鍋爐低氮燃燒改造現(xiàn)狀及運行優(yōu)化途徑探討

王樹俅

國家能源集團菏澤發(fā)電有限公司 山東 菏澤 274000

引言

在新時期環(huán)境下，隨著我國對環(huán)境保護力度的不斷加強，針對火力發(fā)電廠運行過程中的排放濃度以及排放總量標準進行有效規(guī)定，而新的排污收費制度的實施大大增加了企業(yè)的運行成本，對此，發(fā)電廠要對相關(guān)技術(shù)進行創(chuàng)新，針對有關(guān)設備改造現(xiàn)狀進行深入的研究，從而為發(fā)電廠健康穩(wěn)定運行提供保障。

1 電廠鍋爐低氮燃燒設備改造現(xiàn)狀分析

1.1 電廠鍋爐低氮燃燒設備應用安全經(jīng)濟現(xiàn)狀分析

某發(fā)電公司#3爐型號為MBEL—1025/17.3—541/541，在實際應用過程中主要以“W”火焰為燃燒方式，其中制粉系統(tǒng)為雙進雙出鋼球磨正壓直吹式，其中每臺爐配置3臺磨煤機，燃燒器型式主要為單旋風筒狹縫式燃燒器，#3爐采用“W”火焰鍋爐低NOx燃燒技術(shù)進行低氮燃燒改造后，爐膛溫度偏高，尤其高負荷存在明顯的結(jié)焦現(xiàn)象，還使排煙溫度升高，廠用電耗增大，鍋爐的整體熱效率下降。而且大量掉焦引起爐膛負壓波動并且?guī)状我驀乐氐艚乖斐扇紵Х€(wěn)，除渣系統(tǒng)卡死停運，嚴重危害鍋爐安全經(jīng)濟運行。

1.2 電廠鍋爐低氮燃燒設備改造后結(jié)焦現(xiàn)狀分析

電廠鍋爐低氮燃燒設備在王樹俅完成改造后容易出現(xiàn)爐掉焦現(xiàn)象，一般有±400Pa以內(nèi)的負壓波動，爐膛火焰電視變黑，火檢大幅閃動。依照相關(guān)數(shù)據(jù)分析，公司#3爐因為落大焦致使爐膛負壓波動超過±400Pa范圍的就達17次，造成爐底除渣系統(tǒng)卡死、停運達6次，機組限負荷3次。依照實際來分析，后墻左側(cè)上層看火孔已被焦塊封實，后墻右側(cè)上層看火孔部分被焦塊堵住，而對其他看火孔觀察時未見焦塊。因此，需對#3爐低氮改造后結(jié)焦嚴重進行分析研究，并針對#3爐運行調(diào)整提出具體方案，有效地控制鍋爐受熱面結(jié)焦問題的發(fā)生，不斷提高機組運行經(jīng)濟性和環(huán)保指標水平。

2 電廠鍋爐低氮燃燒設備運行優(yōu)化技術(shù)方案分析

2.1 有效調(diào)整各項技術(shù)參數(shù)

第一，積極調(diào)整燃燒器后二次風噴口角度，使乏氣噴口下移并偏向爐膛中心，并且要打通乏氣噴口周圍的冷卻風通道，開大拱上二次風門80%，關(guān)小拱下三次風門50%，以降低爐膛火焰中心高度，增加水冷壁有效吸熱面積，降低主燃燒區(qū)溫度。同時，要提高拱上主氣風速，在旋風子上部乏氣豎直段加裝一12mm厚截流擋板，保留60%的通流面積，適當開大燃燒器乏氣可調(diào)縮孔30%，提高燃燒器煤粉濃淡分離的程度，維持合適的風粉比。第二，將分級風導流板角度適當調(diào)大，在拱上下行氣流的壓制作用下貼向冷灰斗下行，在冷灰斗表面形成一層空氣膜，減小分級風風門，則防焦風風量將增大，有效防止爐膛結(jié)焦。

2.2 加強對電廠鍋爐低氮燃燒設備應用管理質(zhì)量

在應用電廠鍋爐低氮燃燒設備過程中，針對#3爐改造實際情況進行深入的分析，對此首先要對電廠鍋爐低氮燃燒設備#3爐的爐膛漏風進行全面查找，一旦發(fā)現(xiàn)有漏風情況，要及時封堵爐膛漏風，并積極增加火焰的充滿度和攪拌混合情，從而防止火焰中心升高或偏斜。其次，加大對入廠煤、入爐煤質(zhì)的監(jiān)督，對燃煤進行合理摻配，確保入爐煤質(zhì)符合設計煤種。同時，要嚴格空預器、受熱面定期吹灰工作，尤其是重點區(qū)域要增加吹灰次數(shù)，對有故障的吹灰器及時聯(lián)系檢修處理，確保清潔和傳熱效果。最后，加強巡回檢查，就地檢查活動磨煤機回粉閥，并爐底渣樣、燃燒器著火情況和除渣系統(tǒng)運行狀況及時掌握。同時，當煤質(zhì)有波動時，要根據(jù)實際情況進行調(diào)整，合理配風，保證空氣和燃料的良好混合，避免形成還原性氣氛，防止局部嚴重積灰、結(jié)焦。

3 電廠鍋爐低氮燃燒運行優(yōu)化途徑

3.1 有效調(diào)整參數(shù)，避免出現(xiàn)鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象

依照實際情況來分析，電廠鍋爐低氮燃燒過程中的結(jié)焦部位主要集中在衛(wèi)燃帶上，基于看火孔掛焦和側(cè)墻壁面處CO濃度來分析，結(jié)焦部位主要集中在后墻區(qū)域，在燃燒器噴口周圍沒有焦塊，對此要去除翼墻上靠近側(cè)墻和垂直墻部分的衛(wèi)燃帶，以適當降低爐膛溫度，防止鍋爐結(jié)焦。其次，電廠鍋爐低氮燃燒設備#3爐在實際應用過程中，SOFA燃盡風擺角要進行合理化調(diào)整，確保爐底注入風門在30%以內(nèi)，避免爐底熱風干擾主燃燒組織，從而有效解決鍋爐結(jié)焦問題。最后，利用停爐機會對燃燒器后二次風噴口角度進行調(diào)整，使乏氣噴口下移，減輕刷墻現(xiàn)象，同時打通乏氣噴口周圍的冷卻風通道，減輕掛焦現(xiàn)象。

3.2 優(yōu)化內(nèi)部運行方式，提升設備應用質(zhì)量和效率

首先，將分級風導流板角度適當調(diào)大，在拱上下行氣流的壓制作用下貼向冷灰斗下行，在冷灰斗表面形成一層空氣膜，因而冷灰斗不易結(jié)渣。減小分級風風門，則防焦風風量將增大，有效防止爐膛結(jié)焦。其次，合理控制鍋爐氧量水平，調(diào)節(jié)二次風量，調(diào)節(jié)爐底注入風，使其提供充足的氧量保證煤粉的充分燃燒，同時要嚴禁缺氧燃燒，避免局部區(qū)域的熾熱焦碳和揮發(fā)分得不到氧量而出現(xiàn)局部還原性氣氛，導致結(jié)焦。同時，要調(diào)節(jié)一次風，使火焰長度合適；調(diào)節(jié)三次風，開度調(diào)整范圍在15%-35%間，使火焰不貼壁，有效調(diào)整鍋爐燃燒，適當提高磨煤機料位，以保持較低的一次風壓，維持合適的風煤比，通過調(diào)整磨煤機給煤量和分離器轉(zhuǎn)速等手段，控制磨煤機出口溫度，維持兩端出口溫度基本一致。由于#3爐A磨煤機粉管風速偏低，但A磨出力不低，造成風煤比低，因此減少A磨出力，同時增加A磨燃燒器后墻二次風量。

結(jié)束語：綜上所述，通過對電廠鍋爐低氮燃燒設備#3爐低氮燃燒器改造后鍋爐結(jié)焦運行情況的分析研究，找出了造成結(jié)焦的原因，并通過對鍋爐配風優(yōu)化、運行燃燒調(diào)整等一系列措施實施，基本消除了“W”火焰鍋爐結(jié)焦問題，避免了鍋爐結(jié)焦造成鍋爐被迫停運除焦、鍋爐限出力、爐底除渣系統(tǒng)被迫停運等現(xiàn)象，保證鍋爐和除渣系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，提高了鍋爐運行的經(jīng)濟性和安全性。