百万二次再热锅炉燃烧运行优化分析

百万二次再热锅炉燃烧运行优化分析

摘要：介绍了百万二次再热超超临界锅炉磨煤机和燃烧器的特点。通过制粉

系统优化调整试验，得到动态煤粉分离器转速、磨煤机通风量、风门挡板特性和

磨煤机出力特性；通过调整锅炉氧量、SOFA风门开度及水平摆角、磨煤机组合、

再循环风量等运行参数，有效调整锅炉汽温偏差，优化了锅炉燃烧系统的运行参数。

关键词：

作者简介：

雷州电厂1000MW机组锅炉型号为HG-2764/33.5/605/623/623-YM2，该锅炉

为二次中间再热、超超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉、单炉膛双切圆的π型锅炉。锅炉设计参数见表1。

表1 锅炉设计参数

项目单位数值

主蒸汽流量t·h-12683.8

主蒸汽出口压力MPa32.60

主蒸汽出口温度℃605

给水温度℃328

给水压力MPa36.51

高压再热蒸汽流量t·h-12378.5

高压再热蒸汽出口压力MPa10.502

高压再热蒸汽出口温度℃623

低压再热蒸汽流量t/h2036.2

低压再热蒸汽出口压力MPa 3.208

低压再热蒸汽出口温度℃623

1 锅炉燃烧系统设备概况

1.1 燃烧器布置

炉膛为长方形结构，前后墙各布置四角燃烧器。八角燃烧器均为摆动式燃烧器，在炉膛内部形成反向双切圆，在炉膛的左、右半部分中心分别形成顺时针旋向和逆时针旋向的两个直径稍有不同的假想切园，见图1。其中主燃烧器分为两组，根据各风室的高度布置喷嘴，油风室中间布置有带稳燃叶轮的喷嘴。

图1 燃烧器平面布置

1.2 燃烧器结构

燃烧器采用MPM低氮燃烧技术。出口中心浓外围淡的气流能有效防止煤粉气

流的离析、贴壁，保护燃烧器区域水冷壁的安全使用。一次风喷口出口气流设计

为中心浓淡，在一次风喷口出口处加装十字花形扩散器，浓淡燃烧除可降低NO x，同时对煤粉稳燃、提前着火有积极作用。二次风喷嘴可作上下各摆动30°，一次

风喷嘴可作上下各摆动20°，以此来改变燃烧中心区的位置，调节炉膛内各辐射

受热面的吸热量，从而调节再热汽温，燃烧器煤粉喷嘴结构见图2。

图2 煤粉喷嘴及其摆动机构

锅炉最大连续负荷(BMCR)工况时燃烧器的主要设计参数见表1。

作者简介：

表2 燃烧器的主要设计参数

项目单位数值

一次风率%23.2

一次风温℃68

二次风率%71.8

二次风温℃330

一次风喷嘴间距mm14334.5

1.3 受热面布置

锅炉过热器系统为三级布置，分别为分隔屏、后屏、末过，均布置在炉膛上部，采用煤水比调节；再热器系统采用烟气再循环、尾部烟气挡板和燃烧器摆动的组合式调温方式，锅炉受热面布置见图3。

图3 锅炉受热面布置示意图

2 冷态试验与制粉系统运行优化

2.1 冷态一次风调平

对6台磨分别开展冷态一次风速调平，各粉管风速见表3。调平后的各层燃烧器粉管风速均满足偏差小于5%的要求。

表3 一次风调平数据

磨煤机

编

单

位

A B C D E F

号

调平前

最

大风速

m/

s

28

.5

27

.1

28

.2

27

.2

25

.3

30

.6

最

小风速

m/

s

23

.8

24

.7

25

24

.8

21

.8

26

.5

最

大偏差

%

10

.1

8.

5

6.

7

5.

2

9.

6

12

.5

调平后

最

大风速

m/

s

27

.4

26

.8

27

.4

27

.2

24

.2

30

.1

最

小风速

m/

s

25

.3

24

.9

26

.2

25

.3

22

.4

28

.8

最

大偏差

%

4.

2

3.

7

4.

5

3.

6

3.

9

4.

1

2.2 磨煤机入口风道改造及风门挡板特性试验

磨煤机入口风道冷、热风混合距离极短，流场分布整体偏移较大，局部产生

紊流或涡流现象，导致磨入口风量测量存在较大偏差，部分磨煤机冷热风门无法

正常投入自动运行，并且风量显示与风门挡板调节出现“倒挂”现象。运行人员

无法有效监控磨煤机风量及一次风粉管风速，实际运行过程中一次风速可能过大，造成粉管磨损及飞灰含碳量偏大。