簡(jiǎn)述350MW超臨界直流爐的燃燒優(yōu)化調(diào)整

Summary：為提升鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，下降熱誤差，減少NOx排出量，避免出現(xiàn)受熱面焦化、堵灰以及金屬物過(guò)熱等現(xiàn)象，本文探究了350MW超臨界鍋爐燃燒階段出現(xiàn)的問(wèn)題，并探討了一些燃燒完善調(diào)整方法，希望不斷提升350MW超臨界鍋爐燃燒的綜合效率及安全性。Keys：350MW鍋爐；燃燒調(diào)整；節(jié)能減排

提升鍋爐燃燒熱效率，不僅可以提升發(fā)電率，也可以減少NOx排出量，提高節(jié)能減排效果。但是，鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)階段，因鍋爐煤粉配置不勻、一/二次風(fēng)配比不科學(xué)和運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定等原因，下降了鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)的總體效率。基于此，急需對(duì)鍋爐實(shí)現(xiàn)燃燒改善調(diào)整，提升鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)效率。1、鍋爐概況350MW超臨界直流爐有兩個(gè)膨脹中心，爐膛區(qū)域是以爐膛后墻軸線向前90cm用作膨脹中心，后煙井區(qū)域以爐膛后墻軸線向后90cm用作膨脹中心[1]。為監(jiān)控鍋爐膨脹狀況，逐一在水冷壁下集箱四角、燃燒器底部四角、水冷壁中心集箱四角、省煤器進(jìn)口集箱、后煙井環(huán)形集箱左右邊以及低溫再熱器左右邊入口集箱安裝膨脹指示器。鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)置9個(gè)彈簧式安全開(kāi)關(guān)，包括2個(gè)分離器出口、2個(gè)過(guò)熱器出口、3個(gè)再熱器入口和2個(gè)再熱器出口。為削減過(guò)熱器安全開(kāi)關(guān)起跳頻率，在過(guò)熱器出口也安裝了1個(gè)動(dòng)力釋放開(kāi)關(guān)。2、鍋爐燃燒階段出現(xiàn)的問(wèn)題鍋爐正式投用之后，受附近工況影響，燃燒時(shí)不徹底，下降了鍋爐燃燒率，具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。第一，風(fēng)、粉分配不勻。這將影響爐膛中的過(guò)剩氣體系數(shù)，若過(guò)剩氣體系數(shù)偏大，就會(huì)減小爐膛溫度，影響鍋爐著火與燃燒，也會(huì)增多機(jī)組排煙熱量；若過(guò)剩氣體系數(shù)偏大，將導(dǎo)致燃燒不徹底，下降燃燒熱效率。另外，風(fēng)、粉分配不勻，也會(huì)導(dǎo)致機(jī)組燃燒不均勻，水冷壁溫差很大，導(dǎo)致局域管壁超溫和過(guò)熱器爆管。第二，一/二次風(fēng)配比不科學(xué)。規(guī)范的一/二次風(fēng)配比即要保障快速著火，燃燒徹底。因?yàn)槿紵髦械囊?二次風(fēng)配比不科學(xué)，將延長(zhǎng)煤粉氣流加熱至著火溫度的時(shí)長(zhǎng)，延遲著火點(diǎn)，還會(huì)導(dǎo)致著火后燃燒缺氧，明顯下降了鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)效率。第三，鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。鍋爐燃燒環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，受諸多因素干擾，具體包括：煤炭性能、送風(fēng)量等[2]。鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響鍋爐熱效率，進(jìn)而干擾鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)效率，無(wú)法達(dá)到節(jié)能減排目的。3、燃燒調(diào)整措施（1）穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)煤粉著火距離合適，火焰穩(wěn)固，并均勻充滿(mǎn)爐膛，避免直接沖擊水冷壁，兩邊煙溫誤差小于40℃，盡可能降低不徹底燃燒損失，削減NOX排出量，提升鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性，保障鍋爐每級(jí)受熱面溫度正常。（2）穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)煤粉燃燒的火焰是金黃色，火焰均勻布滿(mǎn)爐膛且沒(méi)有抖動(dòng)，煤粉著火點(diǎn)與擴(kuò)散角合適，火焰沒(méi)有貼墻，DCS機(jī)組每個(gè)火檢指示信號(hào)幾乎滿(mǎn)量程且沒(méi)有閃爍，燃燒器噴口、水冷壁以及屏式過(guò)熱器沒(méi)有嚴(yán)重結(jié)渣情況。（3）值班者要掌握本班入爐煤質(zhì)狀況，便于結(jié)合燃料特性合理調(diào)整燃燒條件，當(dāng)來(lái)煤偏離規(guī)劃煤種很大以及陰雨天來(lái)煤很濕時(shí)，員工要在班前預(yù)料事故。（4）按照燃煤性質(zhì)，設(shè)計(jì)合適的一、二次風(fēng)與燃料風(fēng)配比，規(guī)劃規(guī)范的鍋爐燃燒工況。（5）為避免燃燒不穩(wěn)，于鍋爐負(fù)荷50％之下不能展開(kāi)爐膛吹灰。（6）為保障燃燒的經(jīng)濟(jì)性，需定時(shí)檢測(cè)與調(diào)整煤粉細(xì)度，一般是R90=22％，定時(shí)采樣研究飛灰、大渣。值班者要按照檢測(cè)和分析結(jié)果合理調(diào)整。（7）為避免燃燒器擺動(dòng)結(jié)構(gòu)卡死，燃燒器擺角禁止長(zhǎng)期停留于同個(gè)地方，每班最少人為移動(dòng)2遍；燃燒器擺角禁止長(zhǎng)期下擺，避免冷灰斗結(jié)焦。（8）鍋爐處于30％額定負(fù)荷正常運(yùn)行時(shí)，要停止所有助燃油槍運(yùn)轉(zhuǎn)，油系統(tǒng)需保持循環(huán)處在備用狀態(tài)[3]。不管什么原因造成迅速減負(fù)荷，負(fù)荷減小到50％之下時(shí)，要立刻加油助燃，正常燃燒。（9）給煤機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的煤量超出42t/h時(shí)，要采用備用制粉裝置運(yùn)行；給煤機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的煤量減少到25t/h時(shí)，要停用一套制粉裝置，以確保磨煤機(jī)于經(jīng)濟(jì)負(fù)荷內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。（10）鍋爐燃油階段需認(rèn)真檢查，油火焰白亮且沒(méi)有閃爍，燃油霧化順利，油槍尾焰無(wú)黑煙，油槍頭沒(méi)滴油。燃油壓力保持在約2.6MPa。（11）鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)要按照負(fù)荷狀況投用燃燒器。低負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，盡可能采取相鄰層燃燒器，且保持很高的煤粉含量，有助于煤粉著火。高負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需多投放燃燒器，令爐內(nèi)熱負(fù)荷均勻，正常燃燒。（12）穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，爐膛負(fù)壓與鍋爐風(fēng)量修改投入智能，員工要按照煤質(zhì)、負(fù)荷和燃燒情況合理調(diào)整設(shè)定值，保障鍋爐風(fēng)量符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，將爐膛負(fù)壓控制在－100～－50Pa之內(nèi)，確保鍋爐頂部不往外冒煙。（13）調(diào)整二次風(fēng)要符合省煤器出口氧量與輔助風(fēng)、燃料風(fēng)及燃燼風(fēng)配置。（14）按照機(jī)組各種負(fù)荷，供給適量的空氣量，通常負(fù)荷超過(guò)80％時(shí)，保持煙氣含氧量2～2.5％；70％的負(fù)荷保持煙氣含氧量為3～3.5％；50％的負(fù)荷保持含氧量為4～4.5％；氧量誤差保持在0.5％以?xún)?nèi)。對(duì)于不同煤種和各部汽溫偏離規(guī)劃要求的，能及時(shí)修改送風(fēng)，氧量管理允許偏離上述規(guī)定，以適應(yīng)鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)需求。此外，確保鍋爐配風(fēng)與氧量規(guī)范，避免產(chǎn)生局部還原性環(huán)境。（15）當(dāng)鍋爐增加大負(fù)荷時(shí)，先增多風(fēng)量，再增多給煤量。相反，鍋爐減負(fù)荷時(shí)要先減給煤量，再削減風(fēng)量，并保證風(fēng)量和燃料量相協(xié)調(diào)。（16）當(dāng)鍋爐負(fù)荷為50％時(shí)，啟動(dòng)上方燃盡風(fēng)門(mén)，負(fù)荷超過(guò)80％時(shí)，把上方燃盡風(fēng)門(mén)開(kāi)到100％。（17）為避免煤粉、燃油燃燒異常而損壞油槍與燃燒器，不運(yùn)行燃燒器的二次風(fēng)檔板開(kāi)度要超過(guò)10％，由此降低燃燒器溫度。（18）調(diào)整管理SOFA燃盡風(fēng)。為減少NOx排出量，削減飛灰含碳量，提升鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)效率，要嚴(yán)格調(diào)整管理SOFA燃盡風(fēng)。為完成全爐膛逐級(jí)燃燒，把SOFA燃盡風(fēng)口選在燃燒器頂部，燃盡風(fēng)率保持在20%-30%以?xún)?nèi)就行[4]。另外，鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，還要按照機(jī)組負(fù)荷狀況規(guī)范調(diào)整管理SOFA燃盡風(fēng)量，在保證煤質(zhì)燃燒正常的基礎(chǔ)上，適應(yīng)低氮燃燒標(biāo)準(zhǔn)的前提下，增加爐中氣流混合、確保煤粉徹底燃燒；改善著火性質(zhì)、確保穩(wěn)燃；減少了NOx排出量，提升鍋爐燃燒效率與運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性。（19）鍋爐負(fù)荷加大到140MW時(shí)，氧量校正能夠智能投入。（20）穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)制粉裝置出力受鍋爐負(fù)荷信號(hào)管理，通常給煤出力要在35t/h～50t/h以?xún)?nèi)，按照多種制粉系統(tǒng)情況，值班者能適當(dāng)加偏置，由此調(diào)整各種制粉裝置出力。（21）穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)磨煤機(jī)出口溫度與進(jìn)口風(fēng)量投入智能調(diào)整，磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)調(diào)整擋板逐個(gè)調(diào)整磨煤機(jī)出口溫度與一次風(fēng)量。同時(shí)將磨煤機(jī)出口溫度定值控制在60℃～75℃以?xún)?nèi)，當(dāng)出口溫度小于60℃時(shí)，要立即減出力運(yùn)轉(zhuǎn)并檢測(cè)引起出口溫度低的主因，這時(shí)要著重防范磨煤機(jī)堵煤；若出口溫度超過(guò)90℃，要著重檢測(cè)磨煤機(jī)有沒(méi)有斷煤，甚至要加大出力運(yùn)行，這時(shí)要著重防范磨煤機(jī)內(nèi)著火。4、結(jié)束語(yǔ)總之，經(jīng)探究鍋爐燃燒階段出現(xiàn)的問(wèn)題，根據(jù)運(yùn)維實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整改進(jìn)鍋爐，不僅提升鍋爐燃燒率，也減少NOx排出量，為提升鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)效率奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。Reference：[1]馬騏,阿布都克然木·阿布力肯.350MW超臨界直流爐的燃燒優(yōu)化分析[J].集成電路應(yīng)用,2022,39(10):188-189.[2]王永剛,茍琮琦,李戈輝.350MW超臨界直流爐旋流燃燒器配風(fēng)優(yōu)化控制技術(shù)[J].冶金