鍋爐切圓偏大對運(yùn)行調(diào)整的影響分析

摘要：鍋爐四角切向燃燒方式，其爐內(nèi)空氣動(dòng)力場不僅影響燃煤氣流的著火，而且直接關(guān)系到爐壁結(jié)渣、爐膛出口煙溫偏差及爐膛內(nèi)煙氣充滿程度等。現(xiàn)從燃燒方式調(diào)整、磨煤機(jī)組合、燃煤摻配的角度進(jìn)行技術(shù)調(diào)整，改善和控制了因切圓偏大導(dǎo)致爐膛結(jié)焦嚴(yán)重的問題。

關(guān)鍵詞：切圓;超溫;結(jié)焦;原因;措施

1 ? ?水冷壁超溫問題

摩洛哥杰拉達(dá)項(xiàng)目目前存在水冷壁前墻22號測點(diǎn)和左墻103號測點(diǎn)及附近測點(diǎn)超溫影響提升主汽溫及再熱汽溫的問題。穩(wěn)定工況下壁溫在445 ℃以上，稍有波動(dòng)即超溫（水冷壁壁溫450 ℃報(bào)警），因此過熱度保持在較低水平，導(dǎo)致主汽溫及再熱汽溫與設(shè)計(jì)值均存在15～20 ℃的差值。

不同負(fù)荷及不同磨組合工況下壁溫及汽溫的不同參數(shù)如表1所示。

表1中，2017年11月12日、12月14日工況均為250 MW左右，磨組合均為A、B、C，主/再熱汽溫分別為553/538 ℃和549.5/538.5 ℃，由于對應(yīng)水冷壁22號測點(diǎn)壁溫為444/447 ℃，接近報(bào)警值450 ℃，不具備繼續(xù)調(diào)整空間。

鍋爐運(yùn)行中，低負(fù)荷時(shí)無法實(shí)現(xiàn)A、B、C三臺(tái)下層磨煤機(jī)運(yùn)行方式，為保證汽機(jī)的安全運(yùn)行，現(xiàn)要求三臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，禁止A、B、C三臺(tái)下層磨煤機(jī)運(yùn)行方式。在其他磨煤機(jī)組合方式下，雖然主汽溫度相對提高一些，滿足主汽溫度要求，但水冷壁超溫現(xiàn)象較其他負(fù)荷仍然偏嚴(yán)重。

表1中，其他方式運(yùn)行過程中，水冷壁22號測點(diǎn)、103號測點(diǎn)壁溫及附近壁溫偏高，也存在溫度較高的現(xiàn)象，當(dāng)遇到負(fù)荷升降、調(diào)整或吹灰的情況，一波動(dòng)即出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。

2 ? ?汽溫調(diào)整問題

直流鍋爐水煤比為主汽溫調(diào)整主要手段，一、二級減溫水為輔助手段。目前由于鍋爐切圓偏大，壁溫較高，為了控制壁溫，過熱度設(shè)置偏低，水煤比比較大，導(dǎo)致一、二級減溫水投運(yùn)較少，或基本不需要投入，如圖1所示，左、右一級減溫水調(diào)門平均開度均為14%，左、右二級減溫水調(diào)門平均開度為8%、4%。

在目前這種情況下，在遇到負(fù)荷升降、調(diào)整或吹灰，主汽溫度變化較大，尤其是主汽溫度下降的時(shí)候，調(diào)整手段受到限制。由于水煤比較大，減溫水全關(guān)，仍無法調(diào)整主汽溫度，再通過過熱度（水煤比）調(diào)整，反應(yīng)時(shí)間較長，而且還要兼顧調(diào)整水冷壁壁溫[1]。

3 ? ?爐膛結(jié)焦問題

由于鍋爐切圓偏大，加之第7船煤灰分大、灰熔點(diǎn)偏低，如表2所示，鍋爐出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，撈渣系統(tǒng)出力明顯增大，當(dāng)有大焦塊脫落時(shí)易造成撈渣機(jī)卡澀或大面積掉焦時(shí)出力過大而過力矩跳閘。項(xiàng)目部采取與其他船的煤進(jìn)行1：1摻配上煤的措施，爐膛結(jié)焦現(xiàn)象仍不見好轉(zhuǎn)。

截至目前，每個(gè)月均出現(xiàn)了爐膛不同程度的結(jié)焦情況。在正常運(yùn)行和吹灰過程中又出現(xiàn)不同程度的掉焦情況，除渣系統(tǒng)渣量大，輸送機(jī)卡澀，撈渣機(jī)卡澀甚至跳閘，如圖2所示，影響鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，且后續(xù)的清理工作對公司各生產(chǎn)部門人力、物力都是挑戰(zhàn)[2]。

直流燃燒器的運(yùn)行特點(diǎn)是煤粉進(jìn)入爐膛后，在爐內(nèi)切向燃燒形成強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)上升的氣流，氣流最大切向速度的連線構(gòu)成爐內(nèi)實(shí)際切圓，爐膛中心是速度很低的微風(fēng)區(qū)。實(shí)際切圓是切向燃燒的一個(gè)重要參數(shù)，對爐膛結(jié)焦、穩(wěn)燃以及爐膛出口的煙速、煙溫偏差都有一定的影響。實(shí)際切圓過大容易結(jié)焦，過小則影響燃燒穩(wěn)定性，因此保證實(shí)際切圓直徑非常重要。燃燒器的寬高比、間隙率、一二次風(fēng)總量比等因素都會(huì)影響實(shí)際切圓直徑。

對鍋爐結(jié)焦情況做出相應(yīng)調(diào)整后，鍋爐結(jié)焦情況得到了明顯改善和控制。

調(diào)整措施：

（1）每次巡檢時(shí)，注意檢查爐膛結(jié)焦情況，如果結(jié)焦情況加重，則對爐膛進(jìn)行吹灰。連續(xù)高負(fù)荷時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況增加一次吹灰。

（2）高負(fù)荷時(shí)適當(dāng)降低磨煤機(jī)出口溫度，控制在75～80 ℃。低負(fù)荷、來煤較濕或連續(xù)下雨天氣時(shí)，磨煤機(jī)出口溫度控制在83 ℃左右。

（3）根據(jù)不同船次來煤灰焦特性進(jìn)行摻燒，將高、低灰熔點(diǎn)來煤中和，混燒結(jié)焦性強(qiáng)和結(jié)焦性差的煙煤，預(yù)防結(jié)焦，提高鍋爐熱效率。

（4）調(diào)整煤粉細(xì)度，在燃用易結(jié)渣的煤種時(shí)，適當(dāng)減小煤粉細(xì)度。

4 ? ?結(jié)語

綜上所述，爐膛切圓偏大，造成水冷壁壁溫偏高，爐膛結(jié)焦，汽溫達(dá)不到額定參數(shù)，對著火和燃燒的穩(wěn)定性、安全性均有一定影響。對此，應(yīng)通過燃燒的調(diào)整、磨煤機(jī)的不同組合、燃煤的摻配，改善切圓偏大對鍋爐運(yùn)行產(chǎn)生的影響，采取有效措施，保證其運(yùn)行的安全性。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 向寓華，張家元，張小輝.基于數(shù)值模擬的四角切圓燃燒鍋爐冷態(tài)試驗(yàn)[J].熱力發(fā)電，2012，41（12）：14-18.

[2] 郭增輝.淺析四角切圓燃燒鍋爐熱偏差產(chǎn)生的原因及治理措施[J].機(jī)電信息，2013（36）：48-49.

收稿日期：2021-06-02

作者簡介：李建斌（1983—），男，山西陽泉人，助理工程師，從事電廠運(yùn)行工作。