350MW超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整

350MW 超临界机组直流锅炉的燃烧优化调整

李大明

内蒙古锡林郭勒白音华煤电有限责任公司铝电分公司自备电厂 内蒙古霍林郭勒市 029200

摘 要：为提高锅炉燃烧的经济性，减少热偏差，降低NOX排放量，防止受热面结焦、堵灰、金属材料过热等情况的发生，在此基础上，文章分析了锅炉在燃烧运行中存在的问题，并对产生问题的原因进行了分析，最后通过采取一系列优化措施，对本厂原先采用的旋流燃烧器进行燃烧优化调整，以期进一步提高锅炉燃烧安全水平和整体效率。
　　关键词：350MW;超临界机组;锅炉燃烧器;燃烧优化调整

1、350MW机组直流锅炉冷态实验简述    

对于350MW机组直流锅炉而言，如果想要保证其运行的效率和效果，就必须要进行相应的管理。通常来说，企业采用的管理方式是集中管理，因此要把握其中的关键点，即应用要点，对这些要点的分析需要具体问题具体分析，这样才能保证时效性，因为锅炉运转的每一个过程都有不同的特点，需要根据不同阶段的情况对机组进行清理和维修，这样一旦锅炉冷态实验在进行的过程中出现问题，则参数会有一定的展示，因此可以及时叫停或者进行维修。在检查的过程中，尤其要注重对风门挡板进行参数判定，因为这些安装位置和具体安装步骤都需要具有一定的灵活性，否则在实际的运转中就会出现问题。除此之外，一次风需要进行调平处理，这就需要对煤粉管进行衡量，因为只有保证煤粉管的良好才能确保煤粉的精密度适中，风流量满足实验要求。在进行风量和风速校对的过程中不会出现问题。

2、350MW超临界机组直流锅炉在运行过程中出现的各种问题    

2.1一次风机出力不足    

350MW超临界机组直流锅炉在正式运行过程中始终处于高速负荷状态，常常会出现一次风机出力不足的现象，造成此种问题的原因有两方面，一方面是空预器差压较高，另外一方面是一次风量过大[1]。在SCR进口处NOX的浓度差异性较大，导致SCR内部某一处的喷氨浓度过大，致使空预器NH4HSO2产生较为严重的堵塞现象，加大了空预器内部的烟风阻力，最为严重时可能导致风机出力不足。除此之外，当一次风机的出力远远超出正常风力时，风量的配比会处于失衡状态。因此要想解决风机余量的问题，首先应当对350MW超临界机组直流锅炉的SCR进口处NOX的浓度配比问题，并采用有效的方式加强对磨煤机一次风量的管理，只有这样才能从根本上缓解或解决一次风机的电力消耗以及煤炭消耗，有效提升350MW超临界机组直流锅炉的运行效果和使用年限[2]。    

2.2沿炉膛氧气含量分布不均    

平衡通风制粉燃烧系统由于燃烧器结构以及布置方式上存在一定的缺陷，导致彼此相邻的燃烧器之间的混合搅动能力较差，煤粉受气流影响冲向锅炉墙壁，燃尽风射流较弱，导致沿炉膛内部各处的氧气含量分布差异性较大，致使水冷壁在高温的侵蚀下出现腐蚀现象、锅炉尾部处的一氧化碳浓度超标、NOX浓度差异性较大[3]。    

2.3燃烧器二次风口在燃烧过程中出现变形损毁现象    

在对350MW超临界机组直流锅炉检修和养护的过程中发现，燃烧器二次风口在燃烧过程中出现变形损毁现象，不仅影响了锅炉的运行效率，严重者还会带来安全威胁。通过调查分析可以发现，导致燃烧器二次风口在燃烧过程中出现变形损毁现象的主要原因在于燃烧器停止运行后冷却风量不足造成的。在调整试验过程中，将燃烧器的冷却风量控制在20%以上，燃烧器发生变形和损毁的现象能够得到有效的控制，变形现象并未继续蔓延，能够有效解决燃烧器变形损毁的主要问题。除此之外，在解决此类问题的过程中，锅炉内的燃烧较为充分和平衡，大大缩减了锅炉冷水壁以及再热器管壁之间的温度差值

3、优化措施
　　为提高锅炉机组运行经济性，需对锅炉的燃烧进行优化调整，以提高锅炉热效率，减少NOX的排放量。针对电厂锅炉在燃烧运行出现问题的原因，主要采取调整燃烧器内部机构，确保煤粉完全燃烧;调节控制中心风与中心风管就是避免引起燃烧器喷口烧损和结焦;加强燃烧调整合理配风;调整控制SOFA燃尽风等优化措施，以减少锅炉热量损失，提高运行效率。
　　3.1调整燃烧器内部机构
　　电厂锅炉当前采用前后墙对冲燃烧方式新型双调风燃烧器。为提高锅炉的运行效率，确保锅炉燃烧工况的稳定、良好，必须对燃烧器的内部机构进行调整。在对燃烧器内部机构调整前需对一、二次风机构的完整性和可调性进行检查。为推迟旋流起始位置，需分析煤质的各项指标，以确定调整二次风套筒与燃烧器的距离。根据本厂采用燃烧器的特点，确定燃烧器的旋转方向。为避免在运行中，由于旋流扩散造成的煤粉冲刷冷水壁状况的发生，应适当增加中间燃烧器的旋流强度，降低两侧燃烧器的旋流强度。为防止燃烧器二次风量不足，尽量减少两侧燃烧的二次风进风口开度，中间燃烧器的二次风进风口可以完全打开。此外，为了确保粉煤的完全燃烧，应确保同层燃烧器配风合理，二次风配风也应均匀进入，避免出现中间燃烧器在长期低负荷运行中出现二次风箱内因积灰而出现堵塞情况。

　　3.2调节控制中心风与中心风管
　　受燃烧器内旋流叶片及中心风管外圈的稳燃节流装置的影响，容易引起燃烧器喷口烧损和结焦，为调整中心管风量及调整着火距离，需要对中心风与中心风管进行合理调节控制。隔片拆除中心风管内出口处的旋流叶片，对称保留6片，将中心风管外圈的稳燃节流装置割除，确保中心风管直管运行，达到提高中心风管的风速、调整控制燃烧器着火距离的目的，进而消除因燃烧器喷口着火过近而造成的高温烧损现象。此外，无论燃烧器运行与否，中心风门都应有一定开度。中心风由大风箱直接引出，并在中心风管布置了手动调节门，可调中心风量。
　　3.3加强燃烧调整合理配风
　　通过燃烧器各运行参数指标分析，加强燃烧器调整、合理配风，既可降低NOX的排放量，还能使炉内燃料完全燃烧，提高锅炉运行效率。旋流燃烧器的一、二次风速的调节是通过改变一、二次风量来实现的，因此，在锅炉运行中，根据煤质和锅炉负荷合理调整一、二次风速，对于挥发分较低的煤，要适当调小二次风速;而对于挥发分较高的煤，要适当增大二次风速，以减小扩散角，避免烧坏燃烧器及结渣现象发生。当锅炉负荷较高时，应适当扩大二次风速，减少扩散角，确保燃烧稳定;当锅炉负荷较小时，调小二次风速，使扩散角增大，确保煤粉的快速着火和完全燃烧。
　　3.4调整控制SOFA燃尽风
　　为进一步降低NOX的排放量，降低飞灰含碳量，提高锅炉运行效率，应加强对SOFA燃尽风的调整控制。为实现全炉膛分级燃烧，将SOFA燃尽风口设置在燃烧器的上方，燃尽风率控制在20%-30%之间即可。
　　此外，在锅炉运行中，还要根据机组负荷情况，合理调整控制SOFA燃尽风量，在确保煤质燃烧稳定的前提下，满足低氮燃烧要求的同时，提高炉内气流混合、保证煤粉的完全燃烧;改进着火特性、保证稳燃;进一步降低了NOX的排放量，提高锅炉燃烧效率和运行经济性。
　　结束语    

350MW机组超临界直流锅炉的燃烧规划调整，不仅有利于提升锅炉的燃烧效率，降低生产成本，促进其技术的发展，还能够对其常规化管理控制体系进行优化，保证其在锅炉运行的过程中，具有一定的安全性和稳定性。当然在具体的调整中，需要考虑实际问题，以免造成偏差，致使质量降低，应用效果减退。因为其规划调整的主要目的是保证直流锅炉能够正常运行，燃烧效率得到提升。    

参考文献    

[1]黄晓东,李献平,王定涛,etal.350MW超临界机组应用AECS-2000先进过程控制系统对机组AGC控制的优化[J].黑龙江科技信息,2020,000(002):1-4.    

[2]达振伟,董永会,郑峰,etal.给水AVT(O)处理技术在350MW超临界机组的应用[J].应用能源技术,2020(5).
　　[3]刘心纯，杨波.300MW燃煤机组集约型超低排放改造实践[J].中国新技术新产品，2017（07）：110-112.