660 MW超超临界机组锅炉燃烧热力特性分析蔡斌,刘永江，赵智勇，阿英克

　　目前，600MW超超临界机组锅炉燃煤发电技术曰趋成熟完善，优势明显，对其燃烧热力特性、煤种适应性、安全性及节能环保、经济运行、洁净燃烧特性进行研究，对于掌握先进发电技术，提高大容量、高参数机组运行水平具有重要意义。

　　本文以布连电厂2x660MW超超临界机组锅炉燃烧系统为研究对象，结合锅炉燃用煤质、结构设计特点、运行参数对其特性进行研究，以提高超超临界机组运行的可靠性。

　　1锅炉概况28.0-M，为超超临界、直流、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣型锅炉。送风机、引风机、次风机、空预器单列布置，均为豪顿华公司制造。炉膛出口布置屏式过热器，炉膛折焰角上方布置后屏过热器和末级过热器，高温再热器布置于水平烟道处。锅炉尾部设置分烟道：前烟道布置低温再热器和省煤器，后烟道布置低温过热器和省煤器。通过烟气调温挡板调节再热器出口汽温。配有内置式汽水分离器、无循环水泵启动系统。锅炉采用中速磨直吹式制粉系统，每台炉配6台中速磨煤机。采用前后墙对冲旋流燃烧方式，配置北京巴威公司生产的双调风旋流燃烧器及NO贲口（OFA），36只DRB-XCL型低NO燃烧器分3层布置在炉膛前后墙上，其中前墙中、下层及后墙下层的18只燃烧器为兼有等离子体点火及稳燃功能的等离子体燃烧器。在燃烧器上共设置12个燃尽风喷口，全炉膛实现分级燃烧m.锅炉不设置燃油系统，点火和助燃均采用等离子燃烧技术。供风系统采用环形大风箱。配置烟气余热回收装置。锅炉主要设计参数见表1.表1锅炉主要设计参数项目B-MCR工况下BRL工况下过热蒸汽流量/th―1过热器出口蒸汽压力/MPa过热器出口蒸汽温度/t再热蒸汽流量/th―1再热器进口蒸汽压力/MPa再热器出口蒸汽压力/MPa再热器进口蒸汽温度/t再热器出口蒸汽温度/t省煤器进口给水温度/t预热器出口一次风温度/t预热器出口二次风温度/t空预器出口烟气温度/t空预器进（出）口过量空气系数锅炉计算热效率胺低位发热量）/ 2煤种适应性分析设计煤种为察哈素矿末煤和洗中煤的混煤。

　　该煤种为典型鄂尔多斯地区烟煤，低灰分、中水分、发热量>20M/kg、灰熔点10501180丈、易燃烧、易磨制、极易结焦，其特性参数见表2.在锅炉设计时，充分考虑煤质特点，使锅炉的燃烧方式、热负荷分配与之相适应，炉膛未出现大面积结焦问题。

　　3锅炉热负荷分布分析锅炉热负荷分布规律是体现燃烧特性的重要表2锅炉设计煤种特性参数参数设计煤种校核煤种干燥无灰基挥发分/工业分析空气干燥基水分/收到基碳/收到基氢/收到基氧/元素分析收到基氮/收到基全硫/收到全水分/收到基灰分/收到基低位发热量/Mkg-1可磨性系数煤的冲刷磨损指数灰变形温度/t灰软化温度/t灰半球温度/t灰流动温度/t参数，直接关系到锅炉对煤种的适应性及结焦特性。布连电厂超超临界机组锅炉容积、截面热负荷及燃烧器区壁面热负荷分别为75.7kW/m3，4290kW/m2，1470kW/m2，分别处于推荐值的低值范围，设计裕度较大，从而增强了煤种适应性，避免结焦。表3为该锅炉与托克托电厂相同容量、相同燃烧方式的亚临界机组锅炉热负荷参数对比。

　　表3不同锅炉热负荷参数对比1布连电厂超超托克托电厂亚临界机组锅炉临界机组锅炉北京巴威东方锅炉厂锅炉型号容积热负荷/kWm-3截面热负荷/kWm-2燃烧器区壁面热负荷/kWm-2注：1）锅炉容积、截面热负荷及燃烧器区壁面热负荷推荐值4烟温偏差分析布连电厂超超临界机组锅炉采用墙式对冲旋流燃烧技术，与切圆燃烧技术相比，炉内温度场、速度场均匀，不易产生热偏差。采用红外法测试不同负荷下炉膛出口烟温偏差，测得烟温偏差平均值为19.6丈，比托克托电厂亚临界机组锅炉低18.820.2丈（见表4）。布连电厂超超临界机组锅炉在660MW负荷下高温过热器壁温为572607.6丈，沿炉宽平均分布，大偏差系数1.03，平均壁温589.8丈（见）。

　　表4炉膛出口烟温偏差对比参数布连电厂超超托克托亚临界机组锅炉临界机组锅炉北京巴威东方锅炉厂锅炉型号75THA烟温偏差/T：50THA烟温偏差/T布连电厂超超临界机组锅炉高温过热器壁温沿炉宽分布趋势5锅炉热效率分析布连电厂超超临界机组锅炉采用先进的燃烧技术和合理的受热面布置方式，其热效率平均值较托克托电厂亚临界机组锅炉高2.24个百分点，达到94.93；平均排烟温度为115.3丈，飞灰中碳质量分数为1.15，大渣中碳质量分数为0.54.与托克托电厂亚临界锅炉热效率参数对比见表5、。

　　6NO排放质量浓度分析由于采用新型低氮燃烧技术，布连电厂超超临界机组锅炉排放的NO质量浓度为245277mg/m3，平均为261mg/m3；采用传统燃烧技术的托克托电厂亚临界机组锅炉排放的NO.质量浓度平均为表5不同锅炉排烟温度及飞灰、大渣中碳质量分数对比参数布连电厂超超临托克托亚临界机组锅炉界机组锅炉北京巴威东方锅炉厂锅炉型号平均排烟温度/T飞灰中碳质量分数/大渣中碳质量分数/布连电厂超超临界机组锅炉与托克托电厂亚临界机组锅炉热效率比较097.3mg/m3，布连电厂较托克托电厂降低836.3mg/m3.不同负荷下，2种锅炉排放的NO.质量浓度对比见表6.表6不同锅炉NO.排放对比布连电厂超超临托克托亚临界机组锅炉界机组锅炉北京巴威东方锅炉厂锅炉型号质量浓度/mgm-3 7结语综上所述，布连电厂超超临界机组锅炉热负荷分配良好，与煤质特性相适应，可避免大面积结焦；采用新型的低NO.旋流燃烧技术，使锅炉烟气偏差更低，平均值小于30丈，具有良好的低NO.洁净燃烧特性；受热面布置合理，热损失较低，锅炉热效率达94.5以上。随着燃煤发电技术的发展，600MW及以上超超临界机组锅炉的燃烧技术日邂成熟，必将成为高效、先进的燃煤发电技术的发展趋势。