超临界锅炉燃烧调试指南

燃烧调试指南目录
➢说明
➢煤粉细度
➢配风
➢燃烧系统
➢燃烬风系统
➢炉膛上部工况
➢测试
说明：此指南是针对特定煤种燃烧给出的一般性总结。

说明：此指导书中的操作方法仅供参考之用，实际应用还需结合特定合同规范要求进行调整。

●说明：
此指南主要讨论燃烧调整的准则，实际调整步骤由机组实际运行情况决定。

系统燃烧的基本要素：
1)燃料
2)空气
3)水（蒸汽）
燃料和空气决定燃烧性能，而水蒸汽则是为汽轮机提供能量的媒介。

●燃料：
合适的燃烧是基于适当细度的煤粉进入炉膛燃烧。

磨煤机应该经常进行例行检查以确保煤粉细度符合设计要求。

下表是煤粉细度设计的实例，基于不同合同要求的设计结果是不同的。

每台磨煤机实际磨出的煤粉尺寸需要进行测量并将测量值进行如下表所示的对比处理。

为了获得良好的燃烧效果，混合煤粉的细度指数值应该小于0。

上面是关于煤粉细度要求的一个实例，在进行下一步调试之前应进行校正。

用上述细度的煤粉，机组的燃烧性能会很差，煤粉细度指数越大，燃烧性能就越差。

煤粉细度必须进行测量，校正以确保煤粉细度指数值小于0，对于煤粉细度指数值每月至少应该进行一次测试，在出现明显的煤种变化时也应该进行测试。

100目和200目的煤粉比小于200目的煤粉需要更长的燃烬时间。

小于200目的煤粉含量决定了机组能被调到多好的运行效果。

为了得到合适细度的煤粉，磨煤机必须进行正确的设置并保持。

制粉系统设置实例：
1)所有机械装置按照说明书进行设定；
2)送风量测量；
3)性能曲线测试和设定；
4)在给煤机速度在25%~100%之间进行煤粉细度测试。

确定良好燃烧性能的第一步就是确保送入炉膛的煤粉细度合适。

配风（空气）
获得力良好的燃烧效果的下一步就是煤粉与配风（空气）的混合。

进入炉膛的燃料和配风的比例对于获得良好的燃烧效果是至关重要的。

所有角落和不同高度区域的燃料与配风必须达到很好的平衡。

燃料与配风的混合语燃烧系统机械装置的启动是同时开始的。

即使煤粉细度选择很好，但是燃料与配风比例不当，燃烧性能也会很糟糕。

燃烧系统
组成燃烧系统的主要部件有：
1)布置在炉膛四角的燃烧器，用来将燃料送入炉膛；
2)大风相挡板系统，用来将配风送入炉膛；
所有位于角部的燃烧器必须在+/-5%的偏差下一起工作，以获得处于合适位置燃烧的稳定的火球。

下面的一段话是摘自CP-5,CP-6的性能测试报告，注意到：高的燃烧效率得益于出色的制粉细度和整个燃烧区域内合理的配风分布。

锅炉效率：
在很大的运行负荷区间内能获得高于承诺的效率，这都得益于燃烧的低未燃烬率和空气预热器优良的换热性能。

处于100%负荷下，测量所得的未燃烬率比设计值低45%（实测为0.49%的热损失值，相对于设计值0.9%来讲），在低负荷时，这一优点更加明显。

高的燃烧效率得益于出色的制粉细度（90%颗粒通过200孔筛子，而在50空筛子上几乎100%通过）和整个燃烧区域内最佳的配风分布。

相比于0.688的空气预热器设计换热效率，实际运行换热效率达到0.700，这使得出口烟气温度比设计温度低了3℃（达到了空气进口温度的标准）。

这使得出口烟气热损失大大降低。

1)确定各局部设计
a)所有角部燃烧器摆角调整在5%偏差范围内
燃烧器在以下三位位置进行校核：
a)水平0度；
b)调整至+30度；
c)调整至-30度。

喷嘴可在+/-20度范围内进行调节。

空气和油喷嘴在+/-30度范围内进行调节。

记录实际测量值，如果机组处于运行状态，记录当前运行工况。

b)所有角部的燃烬风喷嘴角度调整在5%偏差范围内
SOFA风喷嘴在以下三个位置进行校核：
a)水平0度；
b)调整至+30度；
c)调整至-30度。

记录实际测量结果，如果机组处于运行状态，记录当前运行工况。

c) 燃烬风水平摆动装置，确定摆动装置位置，通过调整期角度来改善烟温偏差。

SOFA风摆动装置在以下三个位置进行校核：
a)左边15度；
b)右边15度；
c)处于中间0度位置。

通过手动执行机构调整分离燃烬风摆角到三个位置并按下表记录测试结果。

d)确认各角部的大风箱挡板之间的偏差在5%范围内。

记录实际测量结果，如果机组处于运行状态，记录当前运行工况。

煤的处理：
从制粉系统到进入炉膛燃烧，自始至终都需要确认煤粉的细度。

（下面实例中的工作用来评估磨煤机的性能优劣）
下面是磨煤机的性能数据实例：可以看出，多台磨煤机一起工作
时的总体性能情况。

碳损失：
大渣和飞灰中的碳损失需要进行测定（如下所示）。

制粉系统送风量的测定：
通过测量送风量确保燃烬风合适以保证所有角部的燃烧达到稳定的平衡。

如下例：
安装测量仪器：
安装好测量仪器后需要进行校核。

1)O2;
2)NOX;
3)CO。

提供原煤分析数据以便进行燃烧调整。

一旦确定所有制粉系统均处于设定运行状态下，就可以开始对机组整体燃烧进行调整。

1.碳损失；
2.CO含量；
3.NOX含量；
4.再热器和过热器蒸汽温度。

以上几项相互影响，尤其是碳损失，CO含量和NOX含量之间。

如果CO含量过高，则就会因为不完全燃烧而导致碳的损失过高。

NOX含量和CO含量呈反向关系：
➢如果CO含量高的话，通常NOX含量就比较低；
➢如果NOX含量低的话，通常CO含量就会较高。

正常情况下的含量：
➢所有负荷下CO≤100ppm；
➢在氧气含量6%条件下，所有负荷时NOX≤150ppm。

一旦CO含量大于150ppm，很可能就会出现其含量在150ppm 到450ppm之间波动，也就是说，此时燃烧处于不稳定状态。

之所以出现高的CO含量和低NOX含量，主要是因为燃烧不完全所致。

不完全燃烧所损失的碳转变为CO导致CO含量偏高，同时，燃烧越是不充分，所产生的NOX就越少。

为了控制CO和NOX含量比较合理，首先必须按设计规范调整
好煤粉的细度，因为我们是采用分级燃烧的方式来控制NOX的含量，我们就必须确保我们设计的煤粉细度会在分级燃烧后燃烧完全。

燃烧分为三级燃烧：
1.第一级是主燃烧区域燃烧——“MBZ”燃烧；
2.第二级是下部二次燃烬风燃烧——“LSOFA”燃烧；
3.第二级是上部二次燃烬风燃烧——“HSOFA”燃烧。

我们降低“MBZ”（“主燃烧区域”）的配风，这样就会有未燃烬的煤粉颗粒进入第二、三级燃烧区域，在这里注入这些未燃尽颗粒完
全燃烧所需要的空气，使之燃烧充分。

这里的燃烧有助于降低NOX 的含量。

由于我们有意降低“主燃烧区域”的配风，让煤粉在此区域不能完全燃烧，但是最终要使煤粉经过第二、三级燃烧后达到充分燃烧，这就使得煤粉细度选择非常重要。

如果煤粉颗粒过大，燃料就不能得到充分燃烧，并且在炉膛中第三级燃烧区域之上的区域出现燃烧的不稳定。

对于获得稳定并且良好的燃烧效果来说，如何做好煤粉和配风在整个燃烧空间中的分布非常关键的。

100%负荷下理想的火球：
如果在这些区域煤粉不能得到充分燃烧，将会出现很多问题。

1.主燃烧区域燃烧——“MBZ”燃烧；
2.下部二次燃烬风燃烧——“LSOFA”燃烧；
3.上部二次燃烬风燃烧——“HSOFA”燃烧。

当燃烧器摆角在20-30度时，要达到100%燃烧，这将是下面几项显得更加重要，也就是说要求更高：
1)煤粉细度；
2)各燃烧器摆角尖的偏差；
3)配风分布。

尽管燃烧器摆角在20-30度时，煤粉可以达到充分燃烧，但是在运行和稳定保持方面的要求就更高。

煤的特性当然也是一个很重要的要素。

燃烧器摆角在0-5度时，煤粉更容易在进入炉膛上部（即三级燃烧区域以上）空间之前达到完全燃烧。

下图是燃烧器摆角在0-5度时，煤粉充分燃烧下的理想火球：
在燃烧器摆角在+30时，达到完全燃烧的要求下，火球在炉膛的位置将会上移。

火球位置越高，对煤粉细度和配风分布的要求就会更高，以保证避免煤粉在炉膛上部（即三级燃烧区域以上）空间出现迟滞燃烧。

如果煤的结渣特性不好，燃烧器的摆角相对来说就会更多地需要调整在较高（即20-30度）角度的位置。

此情况下，如果煤粉细度，燃烧配风系统都能在设计规范内的话，也是可以运行的。

设计煤粉当然可以使燃烧器摆角回至0-5度。

上图是再热蒸汽温度566/566℃，机组100%负荷运行，燃烧器摆角处于0度位置的情况。

下图所示再热蒸汽温度566/568℃，机组仅带75%负荷，燃烧器摆角位于-21度时，水冷比就会变得比较脏，此时，就需要吹灰器吹扫，以使燃烧器向上回摆。

燃烧器角度的调整对于温度的控制至关重要，在确定设计煤种情况下，可以得出燃烧起角度的调整（见下图）
炉膛上部工况
当出现不稳定、不平衡情况时，需要对炉膛上部工况进行测试，通常我们通过分布在过热器和再热器管子上的温度探针来测定。

上图反映出了平衡良好和不好两种情况。

在整个炉膛范围内热量越均匀地被吸收越好，要获得好的效果，
可以通过综合以下几项措施来达到：
1)确定合适的煤粉细度；
2)各燃烧器之间的偏差在5%以内；
3)大风箱和SOFA挡板之间的偏差在5%以内；
4)燃烬风水平摆动装置可用。

燃烬风分布（矩阵）校核与调整
燃烧调试以及锅炉调试步骤
1)制粉系统送风调整
a)磨煤机送风曲线
机组处于稳定运行负荷下。

2）制粉细度调整
a)分类器设定；
b)确定磨煤机碗压差和给煤速度对比曲线；
每台给煤机效率从25%提升至100%，并记录相关数据。

3）燃料/空气调整（燃烧用氧气）
a)燃料空气挡板曲线；
b)大风箱压力曲线；
c)一次风管道压力曲线；
d)着火点调整。

机组负荷：
1）最小40%负荷；
2）60%负荷；
3）80%负荷；
4）100%负荷。

4）锅炉NOX调整
a)SOFA和紧凑燃烬风挡板曲线；
b)飞灰和大渣取样。

机组负荷：
1）最小40%负荷；
2）60%负荷；
3）80%负荷；
4）100%负荷。

5）过热器/再热器蒸汽温度调整
a) 喷水曲线；
b) 摆角曲线；
c) 空气与热器出口温度调整；
d) 空气预热器漏风核查。

机组负荷：
1）最小40%负荷；
2）60%负荷；
3）80%负荷；
4）100%负荷。

说明：
测试
一旦调试完成，就可以按下面的程序对锅炉运行效果进行测定。

通过以下测试确定实际燃烧效果：
1)锅炉燃烧检测；
2)锅炉效率
3)汽轮机热平衡；
4)抽汽检测。

测试点：
1)100%功率；
75%功率；
2)50功率；
3)30功率。

锅炉测试准备：
测试取样枪需求：
1)2个取样枪装在空气预热器进口记录以下几项：
✧温度；
✧O2含量；
✧NOX含量；
✧CO含量。

2)2个取样枪装在空气预热器出口记录以下几项：
✧温度；
✧O2含量。

3)便携式烟气分析仪；
4)便携式热电偶（型号：reader-type-E）
锅炉取样点
a)煤
给煤机入口；
b)大渣
冷灰斗出口；
c)飞灰
电除尘传输器；
d)空气预热器进口
1)NOX;
2)CO；
3)O2；
4)温度。

e)空气预热器出口
1)O2；
2)温度。

测试报告单
总结报告单
空气预热器出口测试单
空气预热器进口测试单
大气数据单
碳损失报告单
煤试验单
主要项目总结报告单。