浅析锅炉燃烧调整的方法郭洪义

浅析锅炉燃烧调整的方法郭洪义

郭洪义

(大唐国际托克托发电有限责任公司内蒙古托克托010206)

摘要：随着锅炉的长时间运行及入炉煤种的频繁变化，锅炉的整体运行状态也随着变化，有时会严重影响锅炉的安全稳定的连续运行，为了使锅炉在最佳的状态下运行，需要根据锅炉不断变化的外部条件，对锅炉燃烧相关的控制参数及设备的运行模式进行优化调整。通过燃烧哟普华调整，使锅炉在最优状态下运行。

关键词：锅炉；燃烧调整；细度；风速

DiscussionontheMethodofAutonomousCombustionAdjustmentofBoiler

Guohongyi

(InnerMongliaDatangInternationalTuoketuoPowerGenerationCo.Ltd.,Tuoketuo010206,China)

Abstract:Withtheboilerrunningforalongtimeandthefrequentchangesinthetypeofcoalenteringtheboiler,theoveralloperatingstateoftheboileralsochangeswiththechange,whichsometimesseriouslyaffectsthesafeandstablecontinuousoperationoftheboiler.Inordertomaketheboileroperateinthebeststate,Accordingtothechangingexternalconditionsofboiler,thecontrolparametersandoperationmodeofboilercombustionequipmentshouldbeoptimized.ByburningYupuhuaadjustment,theboilerrunsintheoptimalstate.

Keywords:Boiler;Combustionadjustment;Fineness;windspeed

0引言

对于燃烧调整来说燃烧稳定是调整的先决条件，保证锅炉安全稳定的前提下再进行相应的调整。锅炉安全的主要指标为：不结渣，不腐蚀，燃烧参数稳定。在此基础上保证锅炉能量转化率最高，即锅炉效率最高、厂用电率最小。影响锅炉效率主要是排烟损失、化学不完全燃烧损失（通过烟气中的CO含量表征），机械不完全损失（通过飞灰含碳量表征）；影响厂用电率炉侧的主要设备是送引风机电率及制粉电率。同时燃烧调整后要保证产生最少的污染物NOx。燃烧调整过程中，对每一个参数的调整都必须考虑其对锅炉安全性、经济性与污染物NOx三个方面的影响。

要达到上述目的，首先在锅炉冷态时必须做好以下重点工作，大修完的机组必须进行冷态动力场试验，传动燃烧器内部各调节机构灵活可调（主要包括外二次风叶片的拉杆及角度的一致，对于四角切圆的锅炉要保证燃烧器摆角灵活可调，炉内外角度对应，燃烧器浓缩环及喷口无变形），磨煤机本体的折向挡板、粉管的可调缩孔灵活可调，尾部的烟气调节挡板内外开度对应可调。

同时通过锅炉运行中出现的重点问题，进一步细化燃烧调整的项目。如二期机组频繁出现掉焦的情况就可以重点降低燃烧区的热负荷及炉膛出口温度；三四期机组掺烧劣质煤低负荷运行时燃烧不稳的情况则要提高燃烧区的热负荷；三四期机组的汽包水位偏差大的问题可以重点以降低炉膛的热偏差为项目进行攻关；机组的主再热减温水量大的问题可以通过降低火焰中心开展工作。

1我厂锅炉燃烧存在的问题

现以我厂现阶段煤质变化大，造成锅炉整体运行状态下降进行针对性调整，现阶段主要出现的问题有锅炉飞灰含碳量偏高，烟气中CO含量偏高、水平烟道积渣，结焦等问题。出现以上问题主要原因是煤质变差后，锅炉的燃尽率下降，火焰中心升高，炉膛出口温度升高。现在主烧煤种与设计煤种偏差较大（设计煤种，正常运行时的煤种；校核煤种1，燃烧方面的最差煤；校核煤种2，结渣方面的最差煤）。

2针对以上的问题，可自主开展以下重点调整工作。

第一，粉管一次风速调平，机组正常运行中如个别粉管风速低时粉管易堵，风速快的容易造成着火推迟。用微压计测量每台磨的每个粉管流速，利用风速来判断同层燃烧器各粉管的一次风速是否均匀，测量完成后通过粉管的缩孔进行调整，反复几次保证同层燃烧器风速偏差控制在5%之内。磨煤机出口各一次粉管风速均匀是保持炉内良好空气动力场的基本条件，有条件的情况下，风速最好进行两次标定，冷态标定一次，为做空气动力场试验做准备；热态再进行标定一次，在冷态的基础上进行微调。粉管风速调整完的示例记录见表1。

第二，煤粉细度测量调整，煤粉太粗会影响燃尽率及锅炉各种参数的调整；煤粉太细会增加制粉电率。对于我厂的煤种（烟煤）煤粉细度R90应控制在18～23%，同时根据煤种的变化，尤其是Vdaf（干燥无灰基挥发分）的大小进行微调，烟煤煤粉细度经验公式为R90=4+0.5nVdaf。

煤粉取样时，对应磨煤机入口煤量固定不动，风量调整在设计风煤比对应煤量下解手动，用取样枪取煤粉样，然后进行测量，当一台炉的6台磨煤机全部测量完成后再通过磨煤机出口的折向挡板进行调整，通过多次的调整测量使R90控制在18-23%之间。对于有动态分离器的机组，在投运动态分离器时必须做煤粉细度的验证试验，验证不同分离器转速对应煤粉细度情况，机组运行中根据试验结论进行调整。对于有动态分离器的机组，在机组启动时可适当将煤粉细度调细点，可提高煤粉着火的可靠性，但要注意分离器转速太高时会影响磨煤机的安全，容易堵磨，对于直流炉要特别注意。煤粉细度调整完的示例记录见表:2。

第三，有条件的情况下对燃烧器着火点进行测量调整，此项调整工作必须在机组检修时做好基础工作，否则调整工作无法开展。在机组检修中要确认好同层燃烧器的内外二次风叶片的角度一致，同时各燃烧器的调节拉杆灵活可调没有脱开现象，燃烧器浓缩装置及喷口无变形；对于四角切圆的锅炉要保证燃烧器摆角灵活可调，炉内外角度对应一致，每层燃烧器的二次风四角开度一致。

着火点调整主要是调整内外二次风分配比例及外二次风的旋流强度，找到最佳着火点，保证燃烧器着火即不靠前（烧损燃烧器、喷口结焦）也不靠后（燃烧推迟、燃尽率低）。试验首先定位燃烧器喷口与测量装置尾部距离，然后进行标记，利用热电偶测量燃烧器喷口的着火点实际位置，当着火点位置靠前或者靠后进行燃烧器外二次风的调整，相当于改变内外二次风的比例同时改变外二次风的旋流强度，控制着火距离，当着火点调整至离水冷壁中心线100-150mm范围内判断为合格。此项工作需反复测量，反复调整，最终将着火点定准。单个燃烧器调整完的示例记录见表3。

第四，配风优化调整。配风调整过程中，每一工况必须对相关锅炉运行参数及就地测量参数进行记录，通过对记录数据的分析比对，找出最优运行工况点，为运行人员的日常运行调整提供相应的技术指导。调整过程中需主要记录的数据如下：机组负荷、总煤量、总风量；一次风母管压力、一次风量、二次风量、DCS显示氧量；就地测量氧量、烟气CO含量、脱硝入口NOx；过热蒸汽流量、压力、温度；给水流量、压力、温度；主再热减温水流量；排烟温度；一二次风温；送风机、引风机、磨煤机电流等。

（1）、二次风与燃尽风比例的调整，为了保证调整过程锅炉的运行安全稳定，同时环保指标正常。对于前后墙对冲的锅炉调整过程中要保证运行磨煤机的二次风门不低于50%，燃尽风开度不低于20%；对于四角切圆的锅炉调整过程中要保证各层二次风开度不低于不低于10%，燃尽风开度不低于20%。对运行磨煤机的二次风门的开度及上下层燃尽风门开度的调整，测量锅炉出口尾部烟气成分，然后对测量数据进行分析，观察尾部烟气的一氧化碳、飞灰含碳量、氮氧化物、烟温、氧量等参数的变化。通过反复测量调整，找出数值的最佳点（一氧化碳、飞灰含碳量、氮氧化物均在最低位），即为各二次风门开度的最佳开度。此项试验在三个典型工况（100%、75%、50%负荷工况）下均做，做完100%的负荷工况后，其它两个工况先以100%的工况最佳点为基础，在进行适当的微调。

（2）、氧量（二次风量）及一次风压力的优化调整；调节的方法为，在保持各二次风门不变的情况下，通过改变二次风的压力设定值，从而改变氧量值。最佳运行氧量的选取依据为在脱硝入口NOx保持不变的情况下，烟气中的CO含量与飞灰含碳量最低值对应的氧量为运行最佳氧量。通过不同工况下的反复测量调整，最终得出机组的运行的最佳氧量。一次风压力的优化调整同二次风压调整，需要注意的是改变一次风压力时必须将磨煤机的冷热风调门解自动，调整一次风压相当于改变燃烧器喷口的一次风速，来验证一次风速对锅炉燃烧的影响。

以上的调整优化工作，目标主要是保证锅炉安全、经济、环保的前提下，进一步通过优化炉内燃烧工况提高锅炉效率。燃烧工况的优劣对氧量、NOx、烟气中CO含量、飞灰含碳量等有很大影响，最终影响锅炉效率。另外合理的配风对主再热汽温，减温水量、排烟温度及锅炉结焦情况也有着重要影响，所以锅炉燃烧优化调整对锅炉运行的意义重大。

参考文献:

[1]电站煤粉锅炉燃煤掺烧技术导则

[2]周平600MW机组对冲燃煤锅炉尾部CO浓度偏高的调整试验热力发电2014（12）

作者介绍：

郭洪义（1975.11），男，工程师；邮编010206