600 MW超临界机组锅炉燃烧调整试验研究

　　600MW超临界机组锅炉燃烧调整试验研究孙科1曹定华2刘海洋2（1.华电电力科学研究院，2.内蒙古华电包头发电有限公司）式对锅炉飞灰、大渣含碳量的影响。对锅炉烟气温度偏差进行了调整，并做出了氧量及二次风箱压力对锅炉效率影响曲线，给出了600MW负荷下佳氧量及二次风箱压力。

　　某电厂2号机组锅炉于2008年7月219月19日进行了大修。在前一阶段运行中，发现锅炉存在飞灰、大渣含碳量高，左右侧烟气温度偏差较大，再热汽温偏低，锅炉效率较低等问题。为解决上述问题，有针对性地进行了相关的锅炉燃烧调整试验工作，通过调整，基本解决了锅炉存在的相关问题，找出了相关的运行规律，为锅炉安全、经济运行提供指导。

　　1设备概况某电厂锅炉是超临界参数变压螺旋管圈直流锅炉，型号为SG-1913/25.4-M965，单炉膛，一次中间再热，平衡通风，露天布置，固态排渣，全钢结构，全悬吊n形布置，BMCR蒸发量1913t/h，额定蒸汽压力25.4MPa，额定蒸汽温度571C，再热蒸汽温度569C.锅炉B-RL效率为93.55.锅炉（B-MCR）燃煤量为240.00偷（设计煤种）、244.0偷（校核煤种）。采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统，每台炉配6台中速磨煤机，燃烧设计煤种时，5台运行，1台备用。每台磨煤机带锅炉的一层燃烧器。炉膛宽度18816mm，炉膛深度16576mm，水冷壁下集箱标高为8300mm，炉顶管中心标高为71050mm，大板梁底标高78350mm.水平烟道深度为6108mm，由后烟井延伸部分组成，其中布置有末级过热器。后烟井深度为13200mm，布置有低温再热器和鳍片省煤器。

　　锅炉采用低NOx同轴燃烧系统。主风箱设有6层宽调节比煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风。在每相邻两层煤粉喷嘴之间布置有1层辅助风喷嘴，其中包括上下2只偏置的辅助风喷嘴、1只直吹风喷嘴。在主风箱上部设有两层紧凑燃尽风喷嘴，在主风箱下部设有1层火下风喷嘴。在主风箱上部布置有分离燃尽风燃烧器，包括5层可水平摆动的分离燃尽风喷嘴。连同煤粉喷嘴的周界风，每角主燃烧器和分离燃尽风燃烧器各有二次风挡板25组，均由电动执行器单独操作。为满足锅炉汽温调节的需要，主燃烧器喷嘴采用摆动结构，由内外连杆组成一个摆动系统，由一台电执行器集中带动作上下摆动。

　　2燃料特性分析由于该厂的燃煤情况非常复杂，燃用的煤种已经严重偏离了设计的数值，因此为做好燃烧调整试验工作，针对现阶段的燃煤情况进行了必要的摸底试验工作。表1为设计燃料特性表，表2为实际燃用煤种着火特性分析表。

　　表1设计燃料特性表项目设计煤种校核煤种低位发热量LHV/k.kg1干燥无灰基挥发分Fdaf/全水分Mt/.空气干燥基水分Mad/可磨性系数HGI表2实际燃用煤种着火特性分析表项目煤样1煤样2着火指数RI/C燃尽指数Cb着火特性难燃尽特性极难由表2可知，该电厂的两个煤样的着火特性相当于无烟煤的着火特性，而燃尽特性难于无烟煤。表3为与该煤样着火特性相似的电厂煤样比较。

　　表3与该厂煤样着火特性相似的电厂煤样数据比较煤样燃用电厂晋东南无烟煤岳阳阳泉无烟煤华鲁松藻无烟煤重庆珞璜煤样试验电厂煤样2试验电厂其中阳泉无烟煤的着火性能与该电厂相近，而燃尽性能要优于该电厂。燃用阳泉无烟煤的华鲁电厂300MW机组有两种炉型，一种是W型火焰炉，配4台MG380/650钢球磨煤机，中储式热风送粉（炉1）；另一台是W型火焰炉，配4台D-10D双进双出钢球磨煤机，直吹式制粉系统（炉2）。

　　这两种炉型和制粉系统对无烟煤燃烧要明显优于该电厂的四角切圆炉直吹式制粉系统。炉1在煤粉细度尺90=15时，飞灰可燃物为10，2炉在煤粉细度褚。=12时，飞灰可燃物为16.当煤粉细度下降时，飞灰明显下降，炉1当煤粉细度下降到尺9.=5时，飞灰可燃物为4，炉2当煤粉细度下降到尺9.=5时，飞灰可燃物为6.由于炉型和制粉系统的差异，结合以上的煤质分析和实际该电厂运行方式，可以发现该电厂在使用这样的煤种情况下问题是比较突出的，一方面煤种情况恶化，影响到了煤种燃烧的稳定性和安全性；另一方面设备选型与燃用煤种严重偏离，经济性大幅度的下降。

　　3试验内谷及结果3.1制粉系统投运方式试验该锅炉自投运以来飞灰、大渣可燃物均较高。在300MW负荷下，维持锅炉其它运行参数基本不变的条件下，分别进行了投运A磨和停止A磨的试验，以确定A磨投停对大渣和飞灰的影响，表4为A磨投停的试验数据。

　　表4A磨投停的试验数据项目名称A磨停止A磨运行负荷/MW主/再蒸汽压力/MPa主/再蒸汽温度/c锅炉总风量/th-1二次风箱压力/kPa排烟温度左（右）/c磨的组合方式二次风直吹风开度/二次风偏置风开度/燃料风开度/飞灰可燃物/大渣可燃物/燃烧器着火情况良好由表4可知，在投运A磨时飞灰可燃物为7.12，停止A磨时飞灰可燃物为3.12.在投运A磨时大渣可燃物达至I14.92，停止A磨时大渣可燃物降到8.2.这主要是UFA风量不足，引起没有燃尽的可燃物分离掉入冷灰斗，造成大渣可燃物增加。所以在今后运行中，应尽量使A磨备用，减少大渣可燃物。

　　3.2锅炉烟气温度偏差的调整目前锅炉运行右侧温度较左侧高，因此进行了烟温偏差的调整试验。经过调整后左右侧烟温偏差减小，表5是烟气温度偏差调整试验数据。

　　表5烟气温度偏差调整表项目名称工况一工况二工况三负荷/MW主蒸汽温度/°c主/再蒸汽压力/MPa再热气温/c SOFA水平摆角1角/°SOFA水平摆角2角/°SOFA水平摆角3角/°SOFA水平摆角4角/°一级过热器减温水量（A侧）/t一级过热器减温水量（B侧）/t二级过热器减温水量（A侧）/t二级过热器减温水量（B侧）/t再热器减温水量（A侧）/t-h-1再热器减温水量（B侧）/th-1从表中分析，SOFA水平摆角增加到7.5，由于偏转强烈导致右侧气温比左侧高，减温水量增加，SOFA水平摆角到2.5，角度太小也容易引起反切小，还是右侧气温高，从表中数据分析SOFA水平摆角到5°左右偏差较小，实际运行可以增加偏置风或减弱反切SOFA风量来调整烟气的左右偏差。

　　3.3氧量变化对锅炉效率的影响在600MW负荷下，保持其他参数不变，调整送风机挡板开度，改变一、二次风风量大小，以此改变锅炉的3个运行氧量，确定锅炉氧量变化对锅炉燃烧效率的影响。为氧量变化对锅炉效率的影响曲线。

　　氧里/图i氧量变化对锅炉效率的影响曲线由上图可知，随着氧量的增大，锅炉效率提高。氧量为3时，锅炉效率为89.89，当氧量增加到4.15时，锅炉效率提高到90.61.考虑到煤质变化等原因，运行中的氧量应控制在4.0，这样有利于煤燃尽，降低飞灰可燃物，提高锅炉效率。

　　3.3二次风箱压力对锅炉效率的影响锅炉负荷600MW，维持锅炉其它运行参数基本不变的条件下，通过调整送、引风机挡板的开度改变进入锅炉二次风量，变化二次风箱压力，控制表盘氧量3.3左右，以确定运行风箱压力变化对锅炉燃烧安全性及经济性的影响。

　　次/M-―璐二次凤箱压力/Spa二次风箱压力对锅炉效率的影响由可知，随着二次风箱压力的提高，锅炉效率降低。

　　二次风箱压力为0.95kPa时，锅炉效率为90.08，二次风箱压力为1.1kPa时，锅炉效率降为88.46.锅炉负荷600MW，二次风箱压力控制在0.95kPa对锅炉运行是比较经济的。这也表明提高二次风量，提高二次风速以增强空气与焦碳粒子表面的接触和混合，同时也增加了奶、办的损失，配风方式不仅影响燃烧稳定性和燃烧效率，还关系到结渣、火焰中心高度的变化、炉膛出口烟温的控制，所以在以后锅炉运行时应该接近以上工况运行。

　　4结论由于UFA风量不足，因此停运A磨可明显降低飞灰、大渣可燃物。所以在今后运行中，应尽量使A磨备用提高锅炉效率。

　　运行中可以通过增加偏置风或减弱反切SOFA风量来调整烟气温度的左右偏差。

　　机组600MW负荷运行中，推荐运行氧量控制在4.0左右，二次风箱压力控制在0.95kPa，这样有利于煤燃尽，减少排烟热损失，降低飞灰可燃物，提高锅炉效率。口