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主管单位:国家海洋局

主办单位:中国电源学会;国家海洋技术中心

国际标准刊号:2095-2805

国内统一刊号:12-1420/TM


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“W”型火焰锅炉燃烧调整

摘要:锅炉燃烧调整是火力电机机组一项非常重要的操作,它直接关系到机组的经济性、安全性。如何合理的组织锅炉燃烧工况,在确保锅炉燃烧稳定的前提下保证燃料在炉膛内充分燃烧,火焰在炉膛内充满度均匀,同时使得飞灰含碳量、炉渣含碳量、排烟温度降至最低并且避免锅炉受热面积灰、结焦是我们在锅炉燃烧调整过程中面临的任务。只有在了解锅炉的特性的前提下有针对性的进行燃烧调整并从中不断总结,才能更好的驾驭锅炉安全、经济、稳定运行,全面控制好锅炉各项参数在合理范围内。

 

关键词:锅炉  燃烧器  燃烧  配风  调整  氧量  经济性

 

一、燃烧系统的组成

我厂锅炉型号:B&WB-2028/17.4—M型。

锅炉型式:亚临界、单炉膛、“W”火焰燃烧方式、中间一次再热、自然循环、平衡通风、固态排渣、露天布置的全钢架结构悬吊式燃煤汽包炉。尾部分烟道倒竖直平行布置。炉膛由膜式水冷壁构成。炉膛上部布置屏式过热器,炉膛折焰角上方有二级高温过热器。在水平烟道处布置了垂直再热器。尾部竖井由隔墙分隔成前后两个烟道,前部布置水平再热器,后部布置一级过热器和省煤器。在分烟道底部设置了烟气调节挡板装置,用来分流烟气量,以保持控制负荷范围内的再热蒸汽出口温度。烟气通过调节挡板后又汇集在一起经两个尾部烟道引入左右各一的回转式空气预热器。

燃烧系统由浓缩型EI-XCL双调风燃烧器、乏气风管、分级风管、风箱(燃烧器二次风和分级风风箱)等组成,共配备24只燃烧器,前、后拱各12只,其中12只燃烧器二次风顺时针方向旋转,另外12只逆时针方向旋转。来自磨煤机的一次风煤粉气流进入一次风浓缩装置之后,使50%的一次风和10%15%的煤粉分离出来,经乏气风管垂直向下引到乏气喷口直接喷入炉膛燃烧,其余的50%一次风和85%90%的煤粉由燃烧器一次风喷口喷入炉内燃烧。燃烧器上配有双层强化着火的轴向调风机构,内层二次风产生的旋转气流可卷吸高温烟气引燃煤粉,外层二次风用来补充煤粉进一步燃烧所需的空气。燃烧器调风器入口设有二次风调风套筒,可控制进入单个燃烧器的二次风总量。内二次风设有调风盘,可以调节进入内二次风通道的风量。内、外层二次风的旋流强度可通过调整轴向叶片的设置角,来调节煤粉气流的下射能力。设计开度如下:调风套筒80%;调风盘50%;内/外二次风轴向叶片角度45/60°。

燃烧器设计参数(设计煤种 BRL工况下)

项目

风率(%

风速(m/s

风温(℃)

一次风

7.64

20.8

120

乏气风

7.64

21.6

120

内二次风

59.8

20.8

345

外二次风

40.6

345

分级风

22

42.9

345

二、燃烧存在问题

初期投产时我厂锅炉存在燃烧不稳定,锅炉容易灭火,易结焦易超温,汽包两侧水位偏差大,启停磨等操作都会引起风机和锅炉参数大幅波动甚至导致锅炉MFT等事故。在锅炉结构设计及燃料特性一定的情况下,锅炉燃烧性能的优劣取决于煤粉细度、分离器出口温度、煤粉均匀性、氧量供应及合理的燃烧配风。对于我厂双进双出磨煤机直吹式制粉系统的“W”火焰锅炉,燃烧优化的主要内容包括磨煤机系统的优化、煤粉细度的调整、风粉分配,燃烧器的配风、提高一次风温等。

三、锅炉燃烧试验

通过具体的试验的方式了解我厂锅炉的燃烧情况,对于日常调整锅炉燃烧调整具有重要的指导意义,为燃烧调整提供了依据。以下数据是西安热工院针对我厂#1锅炉调整试验数据:

1) 一次风管风速调平和标定试验

   在冷态条件下,启动一次风机,保持磨煤机两端的一次风量相同,使用经过标定的靠背管在磨煤机出口的4根煤粉管道上按等截面圆环法测量一次风管风速,计算各管风速偏差,并对风速偏差大的风管利用可调缩孔进行了调整。

2) 二次风、分级风测量装置标定试验

  在大风箱两侧的二次风挡板和分级风挡板前装设有测风装置,使用靠背管按网格法对二次风、分级风测量装置进行了标定,试验在两个工况下进行。当二次风、风级风挡板全开时,分级风约占入炉二次风量的30%左右。

3) 制粉系统密封风测量试验

负荷 600MW 时,五台磨运行工况下,对#1炉制粉系统的密封风量进行了测量。实测密封风流量为 24.6t/h,考虑到磨煤机轴端的少量泄漏,实际进入磨煤机系统的密封风量应约为22t/h,密封风量正常。

4) 炉膛和燃烧器冷态空气动力场试验

#1炉冷态空气动力场试验,试验包括燃烧器外二次风喷口风速均匀性测量和燃烧器射流流场的火花示踪试验。冷态外二次风喷口风速的测量采用热线风速仪;一、二次风的轨迹显示采用特制的烟花,该种烟花的特点是出口流速较低,颗粒细微,极易被气流携带,从而显示流动轨迹。将火花示踪剂分别固定在煤粉喷口、内/外二次风喷口和乏气、分级风喷口上,在符合冷态模化条件的情况下,将前墙燃烧器内、外二次风旋流叶片角度分别设置为30°、40°,将后墙燃烧器内、外二次风旋流叶片角度分别设置为30°、60°,点燃火花示踪剂对气流轨迹进行示踪,并用照相机进行拍摄。

E1一次风1      D2内二次风1

E1一次风                           E1内二次风

A4外二次风、乏气风、分级风

E4外二次风、乏气风、分级5

煤粉细度和煤粉分配均匀性测量试验

为了解#1锅炉制粉系统的运行特性,对6台磨的煤粉细度和分配均匀性进行了测量。在测量煤粉细度的同时;对磨煤机四根粉管的粉样进行了称量,计算四根煤粉管的粉量偏差。试验在两个工况下进行,在第二个工况进行前,电厂更换回粉管挡板,消除了气流通过回粉管的短路,煤粉细度有所降低。煤粉细度测量结果见表4-5,粉量偏差计算结果见表4-6

4-5  磨煤机煤粉细度测量结果

日期

2006.12.26

煤粉细度

单位

A

B

C

D

E

F

R2001-2端)

%

1.56

2.32

1.56

2.08

1.44

1.16

R901-2端)

%

9.52

13.68

9.72

11.56

9.24

8.2

R2003-4端)

%

2.24

2.68

4.32

1.56

1.08

1.04

R903-4端)

%

12.72

14.12

14.76

10.88

9.48

7.16

R200均值

%

1.9

2.5

2.94

1.82

1.26

1.1

R90均值

%

11.12

13.9

12.24

11.22

9.36

7.68

n均值

-

0.74

0.78

0.65

0.76

0.77

0.71

日期

2007.4.22

煤粉细度

单位

A

B

C

D

E

F

R2001-2端)

%

1.84

0.76

0.84

0.4

0.6

0.88

R901-2端)

%

10.8

5.36

6.2

3.68

4.88

7.84

R2003-4端)

%

1.48

1.56

1.88

1.6

0.88

0.32

R903-4端)

%

9.84

10.04

9.96

10.48

7.52

3.68

R200均值

%

1.66

1.16

1.36

1

0.74

0.6

R90均值

%

10.32

7.7

8.08

7.08

6.2

5.76

n均值

-

0.74

0.69

0.67

0.69

0.71

0.73

                       

4-5可以看出,200612月份测量的煤粉细度普遍较粗,除F磨外,R90均值都超过了设计值8%,煤粉最粗的BR90均值达到了13.9%AC磨前后墙燃烧器的煤粉细度R90值相差较大,在3%以上,主要是因为试验过程中磨煤机两端的旁路风量不一致,旁路风量大的一端带出的煤粉就粗,其它磨前后墙燃烧器的煤粉细度R90值相差不大。另外,煤粉均匀性指数仅为0.67-0.78,与较好的煤粉均匀性指数1-1.2相比偏差较大,说明煤粉中200微米以上的粗颗粒较多,容易引起炉渣含碳量增加,增大固体不完全燃烧损失,因此需采取调节粗粉分离器挡板、改善磨煤机钢球配比等措施进一步改善煤粉的均匀性。

2007年初,电厂更换磨煤机回粉管挡板,煤粉细度在一定程度下降,除A磨外,其它磨的R90均值下降幅度为0.8-6.2%,除A磨外,其它磨的R90均值均达到了设计值,但煤粉的均匀性指数却并没有多大改善。

4-6  磨煤机一次风管粉量分配试验结果

粉管编号

单位

A1

A2

A3

A4

D1

D2

D3

D4

煤粉量

g

148

129.6

161.6

189.1

111.1

177.2

144.5

177.2

平均

g

157.1

152.5

粉量偏差

%

-5.7

-17.5

2.9

20.4

-27.1

16.2

-5.2

16.2

粉管编号

-

B1

B2

B3

B4

E1

E2

E3

E4

煤粉量

g

168.2

216.8

146.5

170.5

125.9

110.2

284.3

184.1

平均

g

175.5

176.1

粉量偏差

%

-4.2

23.5

-16.5

-2.8

-28.5

-37.4

61.4

4.5

粉管编号

-

C1

C2

C3

C4

F1

F2

F3

F4

煤粉量

g

166.5

157.1

141.3

206.8

154.9

138.9

122.4

120.5

平均

g

167.9

134.2

粉量偏差

%

-0.8

-6.4

-15.8

23.2

15.4

3.5

-8.8

-10.2

4-6为磨煤机四根一次风管的粉量分配试验结果,从中可以看出磨煤机出口一次风管的煤粉分配均匀性较差,煤粉分配偏差远大于直吹式制粉系统粉量偏差为±10%的要求,建议电厂加装煤粉分配器改善一次风管的煤粉分配特性。从粉量偏差比较大的粉管来看,其对应的燃烧器如下图所示(粗体为负偏差,下划线斜体为正偏差)可以看出,粉量偏小的燃烧器多位于左侧,右侧分布比较少;粉量偏大的燃烧器数量左右侧基本持平。通过计算可以得出,右侧炉膛的煤粉量比左侧炉膛约大10%,即右侧半个炉膛的热负荷比左侧半个炉膛约高10%。在超出了汽包水位的自平衡能力的情况下,会使汽包水位左侧高于右侧,这与汽包水位偏差的实际情况相符。

      

D2

E2

F2

D1

E1

F1

A2

B2

C2

A1

B1

C1

 

C4

B4

A4

C3

B3

A3

F4

E4

D4

F3

E3

D3

       

4-2  粉量偏差较大的一次风管对应的燃烧器

6)为了解燃烧特性,试验之前主要运行参数为:空预器进口运行氧量为4.2%,调风套筒开度为80%;调风盘开度125mm;内二次风叶片角度45°;外二次风叶片角度60°。试验采用单一参数法,目的在于考察锅炉空预器进口在不同的运行氧量下,锅炉效率和炉内燃烧状况的变化情况。

7)变氧量试验

本组试验的目的在于考察锅炉空预器进口在不同的运行氧量下,锅炉效率和炉内燃烧状况的变化情况,得到不同负荷下锅炉的较佳运行氧量。由于不同负荷下的最佳氧量可能会有所不同,所以该项试验分别在600MW500MW425MW三种负荷下进行,共进行了8个工况,T1-T2600MW负荷试验,T3-T5500MW负荷试验,T6-T8425MW负荷试验,试验结果见表4-7

4-7  不同负荷下氧量变化对锅炉效率的影响

项目

工况

电功率

O2

θpy

Cfh

Luc

LG’

η

MW

T1

600

4.3

117.0

11.3

4.38

4.64

89.96

T2

600

3.6

115.1

12.4

4.81

4.34

89.83

T3

500

4.3

103.2

9.5

3.55

4.08

91.28

T4

500

3.8

103.0

8.9

3.33

3.96

91.62

T5

500

3.3

103.3

10.9

4.08

3.82

91.00

T6

425

4.8

98.7

7.2

3.10

3.97

91.79

T7

425

3.9

98.2

7.1

3.08

3.76

92.02

T8

425

3.6

98.3

7.2

3.10

3.72

92.04

600MW负荷下,锅炉的运行氧量设计值为4.2%,试验中分别设定锅炉的运行氧量为3.6%和4.3%。从表4-7可以看出,随着运行氧量的升高,锅炉的干烟气热损失上升了0.3%,飞灰含碳量也下降了1.1%,导致未燃碳热损失下降了0.43%,锅炉效率提高了0.13个百分点。在氧量为4.3%时锅炉效率为89.96%,比设计值低了1.67%,其中未燃碳损失比设计值高了1.28%,干烟气热损失比设计值高了0.22%。

500MW负荷下,分别设定锅炉的运行氧量为3.3%、3.8%和4.3%,对应的锅炉效率分别为91.00%、91.62%、91.28%,即氧量为4.0%时对应的锅炉效率最高。从表4-7可以看出,氧量从3.3%升高至3.8%时,干烟气热损失有所增加,但未燃碳热损失下降的更快,从而使锅炉效率提高了0.62个百分点;氧量继续升高至4.3%时,干烟气热损失和未燃碳热损失都有所增加,导致锅炉效率下降了0.34个百分点,说明氧量的进一步增加不仅增加了烟气量而且可能降低了炉内的温度水平影响了煤粉的燃尽。另外,氧量为3.3%时锅炉的再热蒸汽温度仅为528℃,而氧量为3.8%和4.3%时再热蒸汽温度均为542℃,考虑到再热蒸汽温度的要求,建议在500MW负荷时运行氧量取大值。

425MW负荷下,分别设定锅炉的运行氧量为3.6%、3.9%和4.8%,对应的锅炉效率分别为92.04%、92.02%、91.79%,即氧量为3.6%时对应的锅炉效率最高。从表4-7可以看出,氧量在3.6-3.9%范围内变化时,锅炉干烟气热损失基本不变,继续提高氧量至4.8%时,干烟气热损失增幅较大,增加了0.25个百分点,相应的锅炉效率下降了0.25%,而在本组试验中氧量变化对飞灰可燃物含量的影响则较小,说明氧量为3.6%时已能满足煤粉燃尽的需要。三个氧量点对应的再热蒸汽温度分别为525℃、528℃和536℃,即在低负荷下考虑到提高再热蒸汽温度的需要,建议运行氧量取大值。

通过上述变氧量试验可以看出,#1锅炉在600MW500MW425MW时的较佳运行氧量值差别不大,在三种负荷下建议运行氧量变化范围为3.8-4.5

 8)内二次风旋流强度变化试验      

调整燃烧器的内二次风旋流叶片角度以改变内二次风的旋流强度。试验中将旋流叶片角度分别设置为60°、45°、30°,当内二次风旋流叶片角度位于60°时,多数燃烧器的火检稳定性较差,当叶片角度调整到45°,着火明显改善,当叶片角度调整到30°,燃烧器的火焰稳定性有进一步改善。说明随着内二次风旋流强度的增加,旋转射流的扩展角增加,回流区变大,回流的高温烟气量随之增加,煤粉气流的着火条件改善,着火稳定性变好。叶片角度设置为45°和30°,对煤粉的着火和燃尽影响差别不大,但当煤质变好时叶片角度设置为30°。考虑到整体燃烧状况,将燃烧器内二次风旋流叶片角度设定在 45°,前墙左右两边着火条件较差的燃烧器C4D3可以设置为30°。

9)内二次风调风盘开度变化试验

通过调整内二次风调风盘开度,改变内、外二次风的比例,考察内二次风风量变化对着火稳定性和锅炉效率的影响,试验结果如下:

                    内二次风调风盘开度变化对锅炉效率的影响

项目

工况

电负荷

运行氧量

调风盘

θpy

Cfh

Luc

LG

η

MW

%

mm

T12

600

4.0

150

121.0

9.3

3.44

4.85

90.60

T13

600

3.8

125

121.7

9.1

3.35

4.84

90.71

T14

600

4.0

80

123.3

8.6

3.18

4.98

90.72

试验过程中将内二次风调风盘开度分别设定为80mm125mm 150mm,对应的锅炉效率呈下降趋势。随着调风盘开度的增加,内二次风量变大,过多的内二次风较早地与煤粉气流混合,从而增加了煤粉气流的着火热,使其着火过程推迟。当调风盘开度从125mm增大到150mm时,虽然着火稳定性有所提高,但锅炉效率下降的趋势也更加明显。对于现煤种,将调风盘开度设置为80 mm125mm,对锅炉效率的影响不大,考虑到着火稳定性,将内二次风调风盘开度设定为125mm

10) 外二次风旋流强度变化试验

通过调整燃烧器的外二次风旋流叶片角度来改变外二次风的旋流强度,考察外二次风旋流强度变化对着火稳定性、锅炉效率的影响。

外二次风叶片角度变化变化对锅炉效率的影响

项目

工况

电负荷

运行氧量

叶片角度

θpy

Cfh

Luc

LG

η

MW

%

°

T15

600

4.1

60

109.2

5.2

2.23

4.36

92.35

T16

600

4.5

50

111.7

7.1

2.88

4.60

91.45

当将外二次风旋流叶片角度设置为50°时,前、后墙燃烧器的燃烧状况都较好;当将叶片角度设置为60°时,火焰温度有所降低,如C4D3等的火检稳定性明显变差,汽包水位偏差也大幅增加,说明锅炉热负荷不均。调整叶片角度为70°时,前墙大部分燃烧器的火检指示不稳。这是因为叶片50°时外二次风旋流强度较大,高温烟气的回流量也较大,煤粉气流的着火提前,使火检稳定性提高;但造成飞灰可燃物含量上升;煤粉气流的下冲能力相对较差,煤粉在炉内的行程相对比较短。考虑着火状况和经济运行的要求,将前墙燃烧器的外二次风旋流叶片角度设定在50°。

11)变分级风量试验

分级风的设计有两个目的:一、实现分级燃烧,降低NOx的生成。二、向下引射煤粉火焰,提高火焰充满度,同时可以托起部分从主火炬中离析的煤粉颗粒,降低炉渣可燃物损失。试验在400MW负荷下进行,挡板开度分别设定为100%40%10%

 

 

 

 

分级风量变化变化对锅炉效率的影响

项目

工况

电负荷

运行氧量

分级风开度

θpy

Cfh

Luc

LG

η

MW

%

T17

400

4.8

100

104.9

6.6

2.53

4.30

91.97

T18

400

5.5

40

106.8

6.0

2.32

4.59

91.87

T19

400

5.3

10

108.9

4.5

1.83

4.67

92.26

随着分级风开度的逐渐减小,飞灰可燃物含量呈下降趋势,煤粉气流着火条件改善,且已着火的煤粉气流能够与二次风较早的混合,煤粉能够迅速得到燃烧所需要的氧气,另外受外二次风引射能力增强的影响,煤粉气流在下炉膛的行程延长,从而使锅炉飞灰可燃物含量逐渐下降。说明分级风开度减小对低负荷时煤粉气流的稳定着火影响不大。

12)燃烧器出口温度测量试验

为了解燃烧器出口温度的分布和着火距离情况,通过安装在燃烧器外二次风通道内的看火孔利用铠装热电偶,对燃烧器出口附近的轴向的温度分布进行了测量,所测量温度分布大致能反映喷口区域煤粉气流的升温着火状况。

   对于目前#1炉燃用的煤种来说,挥发分含量约为10-12%,煤粉气流的着火温度为700800℃,燃烧器B4D2的着火距离为0.8m左右,燃烧器C4A4 的着火距离则均在1.8m以上。前墙燃烧器B4的着火距离较短,是因为试验中将其内、外二次风叶片角度分别置于30°、40°,内、外二次风的旋流强度均较大,燃烧器出口回流区变大,可以回流更多的高温烟气,煤粉气流升温、着火较快。煤粉气流离开喷口后会偏转上行,着火距离较长,容易造成较高的灰渣可燃物损失,对锅炉的经济性不利。将前墙C4D3燃烧器的内、外二次风叶片角度分别置于30°、40°,前墙其它燃烧器的内、外二次风叶片角度分别置于45°、50°,从而使前墙燃烧器的燃烧状况得以改善。

四、燃烧调整优化

磨煤机出力、煤粉细度及分离器出口温度将直接影响锅炉燃烧的稳定性、经济性和设备出力。

1)磨煤机一次风量均匀性的调整。可通过可调节缩孔改变其均匀性。

2)煤粉细度的调整。①原磨煤机分离器为径向分离,改为串联双轴向分离。改造后煤粉细度改善明显, R90均值为5.39%、比改造前降低3%左右; R200均值为0.25%、比改造前降低1.5%左右;煤粉均匀性指数改善明显、均值为0.94%,改造前煤粉均匀性指数仅为0.7%;改造后的分离器效率为50.5%,;磨煤单耗比改造前降低1.5 kWh/t左右;磨煤机出力比改造前增加5t/h左右。②根据实际煤质调整运行风煤比,风煤比不能大于1.5,一般控制在1.3左右。③保证分离器回粉锁气器的正常动作,定期活动、清理锁气器和分离器。④磨煤机改造为小钢球及衬板改造。原加钢球总共70吨,后来由改造为小钢球装载50吨。⑤磨煤机最佳料位的实验,磨煤机改造前400Pa的料位较合适,改造后钢球装少后300Pa的料位煤粉细度、分离器出口温度及燃烧状况较好。

3)燃烧器配风的调整

调风盘开度减小使内二次风减小,内二次风的旋流强度也减弱;外二次风增大,外二次风对炉内燃烧的煤粉气流向下牵引增大,延长了煤粉在炉内的燃烧行程,并使飞灰含炭量降低。但调风盘开度过小,会影响煤粉着火初期氧量供给和燃烧的稳定性,尤其在低负荷时影响特别明显。

开大外二次风门,煤粉火焰着火点变远,火焰刚性好,飞灰含碳量可明显减小,但尾部黑龙加长,从火焰安全燃烧的角度来讲,开度不易过大。关小内二次风门,燃烧器火焰旋流强度增大,火点距离缩短,火焰刚性减弱,炉膛火焰稳定性增加,对于燃用低挥发份无烟煤而言,可保证运行安全性,飞灰含碳量将有所上升。

正常运行中各挡板的位置

序号

名称

开度

1

调风套筒

80%

2

前后拱各分级风电动调节挡板

100%

3

前后拱分级风手动挡板

60%

4

供分级风箱调节挡板

100%

 

供二次风箱调节挡板

100%

5

调风盘

开度125mm

6

内二次风轴向叶片

开度45°(与燃烧器轴线夹角45°)最小30°

7

外二次风轴向叶片

开度60°(与燃烧器轴线夹角30°)最小50°

加大分级风量时二次风量会相对减少。从炉拱处下射的二次风是燃烧所需热空气的主要来源,同时也起着携带已着火的风粉混合物向下引射达到下炉膛足够深度的作用,从而延长火炬行程。分级风起分级燃烧、调节火焰长度和补充完全燃烧所需空气量的作用。分级风量增大可加强后期燃烧,炉渣含碳量下降,分级风量过大时火焰行程会缩短,不利于燃料燃尽。实际运行中分级风箱调节风门全开,各分级风调节风门磨煤机运行中全开,高负荷时降低总风量来降低大风箱压力,对锅炉燃烧有利。

4)保持合理的氧量。

煤粉细度及锅炉送风量是影响燃料燃尽的主要原因,保证充足的氧量、提高煤粉细度、合理的燃烧配风等是提高燃烧效率的主要手段。

五、燃烧调整的目标

1)保证正常稳定的汽压、汽温和蒸发量。

2)着火稳定、燃烧完全,火焰均匀充满炉膛,不结焦,不烧损燃烧器,过热器、再热器不超温。

3)使机组运行保持最高的经济性。

4)减少NOX排放。

5)飞灰、炉渣含碳量正常。

6)降低锅炉排烟热损失。

六、燃烧调整过程的参数监视

1)炉膛负压:在风机自动调节良好的情况下,炉膛负压的稳定与否直接反应出当前炉内工况燃烧是否稳定。

2)煤火检:煤火检的强弱在一定程度上也能直接反应出锅炉的燃烧情况,由于我厂煤火检过于灵敏,运行中变化不大,可以辅助判别燃烧的情况。

3)火焰电视:一定程度上也能反应炉内燃烧情况,但受安装角度及火焰探头质量等因素影响,只能作为辅助判别燃烧的依据,应加强就地监视,养成就地看火的习惯,结合炉膛20米与25米四个角的燃烧情况分析判断来调整燃烧。

4)汽包水位:如果机组负荷稳定时,汽包水位一直在较大幅度波动,其曲线不平滑,说明燃烧不稳定。

5)主蒸汽压力:同样机组负荷稳定时,压力频繁波动,曲线不平滑,说明燃烧存在问题。

6)在参考第45条时确认燃料指令曲线是平滑的,如果燃料指令曲线波动较大,可能有哪台磨煤机容量风波动引起,导致其它磨频繁调节,引起压力、水位波动。

7)给煤量:给煤量的多少直接反应煤质的好坏及制粉系统的工作情况,煤质的变化的变化直接影响燃烧,给煤量平时注意监视。

8)磨煤机出口温度:特别是煤质水分较大时影响较大,间接的反应煤质的变化。

9)各台磨火嘴壁温:壁温越高说明着火比较稳定,对应火嘴燃烧较好。

10)注意报警:尤其是一次风压与炉膛压力差压低光子牌报警一定要引起特别的重视,此报警一出说明有局部燃烧不好出现爆燃的情况。

七、燃烧调整步骤

1)首先检查一次风刚性是否过大:检查该一次风管对应的容量风挡板的开度,一般要保证运行磨煤机的容量风挡板开度控制在3050之间的开度,如果容量风挡板开度过大可以适当提高一次风压,如果容量风挡板开度过小可以适当减小一次风压,但一次风压的变动范围要控制在5.5kPa7.2kPa之间,一次风压太小,风速太低容易出现粉管积粉,煤粉无法带出;一次风压太高,容易造成一次风机失速,  在无法保证一次风压在5.5kPa7.2kPa之间对应的磨煤机的容量风挡板开度控制在3050之间的开度时:可以停运一台磨煤机或将一台磨煤机容量风挡板解除自动将其出力降低,保证其它磨煤机容量风挡板控制在此范围内;或者可以启动备用磨煤机或适当降低机组负荷。在能兼顾一次风压在5.5kPa7.2kPa之间对应的磨煤机的容量风挡板开度控制在3050之间的开度时,如果当前煤质的挥发份较高,可以将一次风压提高;如果当前煤质的挥发份较低,可以适当降低一次风压。在经过上述调整的同时要注意检查各台磨的风煤比变化,正常维持风煤比1.01.3左右,不可过大,以免造成煤粉浓度降低使燃烧恶化。运行中监视好磨煤机电流,当磨煤机电流较低同时风煤比较大应及时联系维护加钢球。

2)调节平衡各台磨煤机出力,使炉内热负荷均匀,利于燃烧的稳定。提高磨煤机出口温度,当煤量较大时,尽量保持多台磨煤机运行。注意监视好汽包水位变化,有时锅炉会出现偏烧现象,炉内燃烧强的一侧,水位偏低,燃烧不好的一侧水位较高,此时应根据燃烧调整个别磨煤机的出力或个别燃烧器燃烧情况,使炉膛热负荷平衡,尽量把水位烧平。调整偏烧的方法:首先保证两侧送引风机出力均衡,保证大风箱前后墙风压及流量平衡,加强水位偏高侧对应的燃烧较差的火嘴进行调整,保证其燃烧稳定充分;其次保证磨煤机各个粉管出力均衡,调节平衡各台磨煤机出力,使炉内热负荷均匀;再次应加强吹灰,特别是加强炉膛吹灰,水冷壁如果结焦积灰会影响该处的水冷壁吸热,造成汽包两侧出现水位出现偏差;最后如果经过上述调整汽包水位偏差仍然较大时,应申请值长通过加减负荷来改变锅炉燃烧动力工况进而实现两侧热负荷均匀达到调平汽包两侧水位的目的。

3)经过调整一次风无效果后,再检查总风量是否合适,氧量是否合适,一般低挥发份煤种氧量小些好(挥发分低于9%时,一般氧量维持3.6%左右)。一般煤质较差时风量稍偏小较好,煤质较好时风量可适当偏大。

4)经调整总风量后观察20分钟,如燃烧仍无好转,可单独调整该燃烧器的二次风量,开大或关小调风套筒,开大或关小分级风挡板,调整时要进行微调,调风套筒以2%为一个调整幅度,总的变化可适当大些,要有50%的变化幅度;分级风以微调按钮进行调整。如果整过锅炉燃烧可控,不是燃烧极差,个人建议不要用分级风进行调整。如果要动分级风的话,不要大范围的动,要针对燃烧不好的火嘴对应进行调整。调整时通过观察对应火嘴内外壁温度进行判断,火嘴温度过低说明着火推迟,此时可以适当调整降低一次风速(降低磨的出力)使着火提前,并适当降低二次风速(关小二次风套筒),以增强高温烟气的回流,以利于燃料的着火和燃烧。

5)平时锅炉正常运行时控制锅炉燃料指令在4575之间,尽量控制燃料指令既不要太大也不要太小,太大导致锅炉热负荷调节迟缓,锅炉响应负荷能力差,太小锅炉响应负荷太快,调整太过灵敏。燃料指令的控制方法:当燃料指令太小时,可以将各台磨煤机的出力偏置减小或减小一次风压也可以两者同时进行;燃料指令太大时的调整方法与燃料指令太小时调整正好相反。

6)在发生炉膛负压、压力、水位、火检、一次风压、燃料指令等重要参数波动时及时分析原因,如若是燃烧工况变化引起应及时投油稳燃。

八、提高锅炉运行经济性的途径

1)降低锅炉排烟损失的运行措施

影响锅炉排烟损失的因素有:

    空气预热器运行工况

    炉膛火焰中心高度

    受热面清洁程度

    省煤器水工况

    环境温度

应对措施:

①减少空预器的漏风率(通过调节空预器的密封间隙),控制差压在合理范围内,提高空预器的换热效果

②炉膛负压控制在合适的范围内,一次风压控制在合理范围内

③优化吹灰方式

④避免入炉风量过大,控制合适的氧量

⑤适当的控制调节汽温减温水量,避免减温水量过大

⑥提高磨煤机分离器出口温度

⑦控制好大风箱二次风与风级风差压在合适范围内

2)降低锅炉飞灰、炉渣含碳量的运行措施

①维持较高的炉温、好的火焰充满度

②煤粉细度控制在规定范围内,通过定期抽样检测煤粉细度,磨煤机加装适量的钢球,并且保持运行磨煤机锁气器动作正常

③不太低的氧量

④尽量提高磨煤机分离器出口温度

⑤控制适当的火焰中心高度

⑥合理投切燃烧器,集中燃烧

⑦燃烧器风粉调平

⑧在保证磨煤机容量风挡板开度合适的情况下,适当控制稍低点的一次风压

 

总结语

锅炉燃烧调整是火力发电机组运行过程中一项非常重要的调整操作,直接关系到整过机组的经济效益,直接决定了机组发电煤耗。由于锅炉燃烧是一个动态的复杂化学过程,影响燃烧的因素非常多,作为运行人员只有了解锅炉特性的同时,不断的在平时调整中总结分析,找到最优的调整方法,为机组安全、经济稳定运行尽到自己应尽的职责。