煤粉直接点火及偏置稳燃燃烧器在电站锅炉上的应用

　　年多时间的运行考验，点火用油节油率达50，锅炉长时间低负荷能力由原65降至50.近年来，由于四川电网结构特点及用电负荷的变化，电网的峰谷差越来越大，要求火电机组大幅度增加调峰幅度，甚至启停调峰。豆坝电厂3号炉是按带基本负荷设计，锅炉低负荷稳燃能力差。锅炉在启停过程中，消耗大量燃油。为了节约锅炉点火用油及增加锅炉调峰幅度，应用西安普华燃烧工程公司生产的煤粉直接点火燃烧器技术对豆坝电厂3号炉燃烧器进行改造。

　　豆坝电厂3号炉系哈尔滨锅炉厂生产的HG―410/100―2型双炉膛斜炉底开式液态排渣炉。锅炉四角切圆燃烧。制粉采用2套钢球磨煤机系统，中间储仓式，热风送粉。锅炉按带基本负荷设计。

　　1设备概况及煤质资料1.1锅炉主要设计参数锅炉主要设计参数见表1.表1锅炉主要设计参数锅炉主要参数数值额定蒸发量（/hi）过热蒸汽压力（MPa）过热蒸汽温度（c）设计热风温度（C）设计排烟温度（C）设计飞灰可燃物设计锅炉热效率三次风对冲，二次风形成假想切圆。燃烧器设计参数见表2.锅炉点火油枪位于下二次风口。燃油采用蒸汽雾化。

　　表2燃烧器设计参数名称面积（m2）角度三次风下倾13上二次风下倾13上一次风下倾8中二次风下倾4下一次风下二次风1.3煤质资料锅炉设计燃用省内芙蓉煤。该煤灰份高、着火温度高、热值低、挥发份低、灰溶点低，是典型易结焦、难燃无烟煤。锅炉设计及实际燃用煤特性见表3.表3锅炉设计及实际燃用煤特性分析项目设计煤种校核煤种实际燃用1.4运行情况1.2燃烧器设计参数点火燃烧器应用前，启动时锅炉从点火至投入煤1燃烧器设计为墙S（直流式燃烧器。c！blishin粉约2s.M况下。，7冷态启炉篦耗燃油约7~10t.锅炉在60负荷下能稳定燃烧，但流渣不畅。要保证流渣顺畅，低负荷不得低于65. 2煤粉直接点火及偏置稳燃燃烧器简介和改造方案21结构和原理煤粉直接点火及偏置稳燃燃烧器结构图如。

　　燃烧器由小油轮、偏置锥（扩锥）燃烧管、电弧点火装置等组成。

　　全套设备由西安普华燃烧工程公司设计并制造。

　　该燃烧器节油及稳燃原理：由于偏置锥（扩锥）的存在，使得气流流过时形成急速偏转流态，类似于绕过一定角度的弯头，煤粉颗粒由于离心分离作用，实现一次浓缩后进入突扩空间，煤粉颗料惯性大，不可能和气流一样绕流，产生滑移而进入回流区，在此受到阻滞、减速，实现二次浓缩，形成高效浓缩区域二次浓缩靠颗粒的高速滑移实现。因而浓缩过程本身就完成极高的热质交换，伴随大量挥发物析出，故而所需着火热极小。点火过程的小油枪火焰和较低负荷时回流卷吸热烟气提供的热量，就可在此形成稳定的着火区域，类同于着火源，随着气流扩散点燃烧整个煤粉主流。偏置锥（扩锥）能使煤粉气流高效浓缩的同时，因上下气流形成开放空间，贴壁射流回流量大。该燃烧器就具有了高效浓缩区域大量回流烟气迅速加热的特点，所以具有较强的低负荷稳燃能力。

　　22改造方案为了保证点火节油率、低负荷稳燃及在低负荷时锅炉流渣顺畅，对锅炉下排8个一次风全部进行了改造。为保证锅炉点火系统的可靠性，保留了原点火油枪。

　　因锅炉的双炉膛结构，中间4组燃烧器间间隔狭小，安装中进行了如下调整：①未安装点火装置，②缩短燃烧管（燃烧管缩短后，对低负荷能力有一定原燃油泵工作压力0.4MPa，不能满足该燃烧器点火油枪的雾化要求（如使用蒸汽雾化，点火油枪在投运初期有可能燃烧不稳定。因此该燃烧器点火油枪设计为机械雾化），在3号炉就地加装了升压油泵。升压油泵额定压力25MPa工作压力1.6~2MPa 3运行特性、节油效果及低负荷能力3.1运行特性在锅炉启动送、引风机正常，一次风压调整好后，即可用电弧点燃点火油枪，油枪点燃后，待再次调整一次风压后，即可投入给粉机送入宜量的煤粉。煤粉送入后，着火良好、燃烧完全。在锅炉蒸发量达200t/h时，锅炉即可脱油稳定燃烧。

　　3.2节油效果煤粉直接点火及偏置稳燃燃烧器安装后，锅炉进行了4次冷态启动，因大修后次启动粉仓内无煤粉而未投煤粉直接点火装置，未统计节油量。启动时投入煤粉直接点火装置的三次情况及节油量如下：次：1999年11月10日冷态启动，点火油枪点燃后，随即投入给粉机进行送粉，因投入给粉机后，锅炉升温、升压曲线不能控制，退出给粉机运行后，此次启动耗燃油约4t.第二次：1999年11月25日冷态启动，点火约30min后，投入给粉机送粉。此次启动耗燃油约3.第三次：1999年12月6日冷态启动，点火约30min后，投入给粉机送粉。此次启动耗能油约3.从3次冷态启动节油统计可看出，该燃烧器节油率达45以上。如运行人员合理控制给粉机转速，能在小油枪点燃后投入给粉机运行，节油率应可达50及以上。

　　3.3低负荷能力安装煤粉直接点火及偏置稳燃燃烧器后，在低负荷时，运行人员反映锅炉燃烧较以前明显稳定。观察煤粉着火情况，煤粉着火点距燃烧器出口约250~300mm，且煤粉气流四周有明显的高温气流包绕。

　　为了考验带低负荷能力，于1999年12月18日晚进行低负荷试验。试验时锅炉电负荷直接降至50MW.稳定约2h后观察：燃烧稳定，流渣顺畅。从当时的情况分析，锅炉负荷还可降低。因考虑豆坝电的影响2015ChhaAcadcournalElectronicPublish厂压）台机组运1行1是当地电网负荷（下转第6页）表4标准样本集的期望输出序号运行状态转子质量不平衡轴线不正动静碰摩卡门涡油膜振荡转子质量不平衡轴线不正动静碰摩卡门涡油膜振荡表5训练后的网络输出序号运行状态转子质量不平衡轴线不正动静碰摩卡门涡油膜振荡转子质量不平衡轴线不正动静碰摩卡门涡油膜振荡