300MW燃煤機組低負荷穩燃探討

唐萬廷

【摘 要】國產300MW燃煤機組大多采用中儲式、四角切圓燃煤鍋爐，這種鍋爐在最低穩燃負荷運行時，空氣與煤粉的混合非常差，加之過小的火焰不能很好的充盈爐膛，會導致煤粉不能充分地燃燒，從而不能充分釋放煤粉燃料的熱量，鍋爐效率變低，燃燒工況惡化，極易發生熄火。本文旨在探討某電廠300MW機組低負荷情況下如何提高鍋爐燃燒穩定性。

【關鍵詞】300MW;燃燒;調整

中圖分類號： TM621.2文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）28-0089-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.28.036

0 概述

該電廠300MW為四角切圓燃煤鍋爐，設計兩個中儲式煤粉倉，每個角燃燒器共設有17層噴口，包括一次風送粉噴口5層（A、B、C、D、E），二次風噴口9層（AA、AB、BC、CC、DD、DE、EF、GG及頂二次風），設有3層大流量油槍（AB、BC、DE二次風噴口），B層燃燒器內部布置有點火輔助用小油槍。300MW工況運行16個火嘴，有四層煤火檢，煤粉濃度大概維持在0.5左右，剩下4個火嘴備用，燃燒工況穩定，調節裕度大，便于調整。但是最低穩燃負荷（190MW），僅投運3層給粉機，根據煤質情況，會增加1-2個火嘴運行，這種工況下，煤層火檢僅有三層，如果煤質發熱量高，燃料量勢必減少，若采取停運火嘴措施，勢必會影響層火檢的穩定性，若采取降低煤粉濃度的措施，亦會使燃燒穩定性降低，給燃燒調整帶來很大的挑戰，那么如何在低負荷時保證鍋爐安全運行，就成了必須面對和解決的問題。

1 加強原煤的統籌管理，保證煤質穩定

根據負荷曲線，合理控制上倉，為應對低負荷燃燒需求，制定了一系列燃煤上倉摻配方案，防止低揮發分的煤直接上倉，很大程度保證了煤質的穩定性，能滿足不同負荷的需求;在設備缺陷或其它原因使部分低揮發分的煤直接上倉后，應根據上煤情況進行相應的燃燒調整，更應注意鍋爐的穩燃，針對揮發分低而熱量高的煤種著火較為困難、完全燃燒時間長的特點，可采取適當關小周界風開度，適當開大燃燼風擋板開度，開大曖風器進汽量，提高一、二次風溫等措施。

2 通過調整配風提高燃燒穩定性

增加燃燒穩定性，應從降低煤粉的著火熱和提高著火供熱兩個方面著手。一次風風壓、風溫對燃燒穩定至關重要，一次風率的大小，涉及到需要著火熱的多少，從而影響著火的遲早。在確定一次風速時，首先考慮有一個合適的風粉比例，才能獲取比較大的火焰傳播速率，利于著火的穩定;其次還要要考慮一次風所能提供的氧量，能滿足揮發分著火燃燒的需求。一次風溫的高低，也會直接影響到煤粉著火熱的多少。一次風溫越高，就相應地減小了著火熱量，燃料的著火時間就會大大縮短;還要保持一個穩定的一次風壓，一次風壓應在保證安全（不堵管）的前提下，靠下限運行，同時隨煤種變化調整一次風壓，確保著火距離合適。

合理二次風也是保證燃燒穩定的重要因素。二次風是保證鍋爐爐膛內具有良好的空氣動力場和燃燒的穩定性，它的作用就是助燃，能及時補充后期煤粉著火后缺失的氧量。二次風風速一般較一次風風速大，這樣能使空氣與煤粉更好的混合，使煤粉完全燃燒。但要控制好尺度，過大會使二次風速過分的影響一次風，使風與粉過早地混合，影響著火。況且還會對下游煤粉氣流造成沖擊，造成煤粉氣流偏斜貼墻，最終導致鍋爐切圓難以形成，破壞鍋爐燃燒動力場，使燃燒惡化，低負荷時，爐膛內溫度會降低，煤粉卷吸煙氣流溫度較低，著火距離變長，適當降低周界風、輔助風，防止脫火現象。大多數情況下采用"倒寶塔"形配風（上多下少的二次風搭配方式）。負荷低的階段，在煤量（給粉量）調整中，應控制下兩層較大為基礎量;最上層為調節量，用于正常的調節;控制原則是最底層最大，最上層最小。可以通過就地看火，了解燃燒及煤質情況，正常狀況下火焰應為金黃色，比較光亮，火焰能均勻地充盈滿爐膛但又不會沖擊水冷壁，著火、回火都比較穩定，火焰中不會夾帶明顯的星點。如果火焰過分發白，以有很強的刺眼感，代表氧量偏大風量偏多。如果火焰呈現暗紅色，閃爍不穩，火焰尾部顏色發暗且夾有黑色的煙氣，則表明風量偏少。如果煤粉細度過大或給粉機來粉不正常﹑灰分含量太大，火焰則閃動比較明顯。如果煤粉揮發份低而水分過高，火焰則會呈現發黃，同時參考DCS各種參數變化，來調整一次風風率、二次風風風率、一次風溫度，來提高燃燒穩定性。

3 把握‘高濃度集中燃燒原則

高濃度集中燃燒，是保證鍋爐燃燒穩定的指導思想，根據目前煤質情況，為了兼顧燃燒穩定性及合格主參數，負荷較低時投運B、C、D層火嘴，E層投運1-2個火嘴，維持給粉機轉速在400-450r/min范圍內，調整相同層燃燒器各粉管煤粉濃度、風速大致相同，偏差不大于0.2，各粉管溫度之差控制在10℃左右，保持相對較高煤粉濃度進行燃燒，運行層給粉機應盡量保持全層運行，這樣層火焰才能充分形成，避免同層火嘴缺角運行;若粉位較高，應及時停運制粉系統或關小三次風門，必要時可以犧牲部分經濟性以保證安全。特別是燃用揮發份較低的煤種時，應采用集中火嘴，增加煤粉濃度的運行方式，使爐膛熱負荷較集中，有利于新燃料的著火。

4 加強調整，運用好穩燃手段

爐膛負壓是反映燃燒工況是否穩定的重要運行參數之一，實踐表明：爐膛負壓忽高忽低，就是爐膛燃燒惡化的直接表現。正常運行中引風"自動"應投入，當負壓大幅波動時及時手動干預。當判明確因燃燒不穩造成爐膛負壓大幅度波動，應果斷投油助燃。減負荷過程中發現爐膛負壓較大（<-150Pa），應及時將爐膛負壓切為手動進行控制，手動調整引風機出力大小，并使爐膛負壓恢復至-100Pa～-50Pa之間，此時不應增加送風開度調整爐膛負壓。若同時出現個別火嘴跳閘時應及時投入大油槍穩燃，此時應關注燃油流量變化，防止油槍電磁閥未開啟火檢"偷看"，為確保投油過程中不至于導致爐膛正壓熄火，原則上同一時間投用油槍數不應超過二支，待投用的油槍著火正常后，根據爐內燃燒狀況及爐膛負壓情況決定是否繼續增投油槍，并保持一定的投油時間，待燃燒調整穩定后方可切至小油槍或逐漸退出油槍，退油槍時應做好投另一支油槍的準備，防止退油槍過程中燃燒的惡化。

中儲式鍋爐給粉機來粉情況和粉倉粉位有很大關系，維持合理的粉倉粉位，保證給粉機來粉的穩定性，防止粉位不當，煤粉自流、來粉不暢。保持合理的制粉系統運行方式，做到制粉系統不經常啟停切換，以減少對鍋爐燃燒的擾動;同時啟停制粉系統，根據燃燒情況可增投油槍穩燃。

嚴格控制磨煤機出口溫度，維持70℃左右，防止粉倉溫度過低引起給粉機來粉不暢、粉倉溫度過高煤粉自燃結塊卡澀給粉機，如遇給粉機不來粉、卡澀等異常情況的及時投油穩燃，防止多個給粉機同時不來粉造成燃燒工況惡化;制粉系統的三次風也是影響爐膛燃燒穩定性的因素，那么啟停制粉系統時，操作盡量緩慢，調節幅度不宜過大，時刻注意爐膛負壓，同時保證制粉系統原煤倉煤位，避免空倉，遇到磨煤機來煤不好或者空倉，及時進行調整，控制磨煤機冷風調門開度不大于50%，同時關小排粉機入口電動門;清理制粉系統木屑分離器時，減少制粉系統對爐膛燃燒擾動;同時加強設備維護，確保設備正常運轉。加強對風煙系統各轉機、火嘴、油槍等設備的檢查，對一些DCS重要參數加強監視，同時根據設備可靠性，在負荷調整后，可檢查就地小風門實際開度應與DCS顯示相一致，保證燃燒配風的有效性。

5 結束語

鍋爐的燃燒，是一個動態變化過程，其影響因素眾多，調整復雜，低負荷燃燒惡化，調整手段有限;我們通過一系列的組織手段，技術手段，從物、料、人各方面著手，保障燃料供應穩定，提升設備安全可靠，加強運行調整，最大程度保證了負荷燃燒的穩定性。

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