600MW燃油锅炉燃烧器烧损原因分析及预防措施

600MW燃油锅炉燃烧器烧损原因分析及预防措施
摘要：中国公司承建的海外H项目1×600MW 亚临界燃油机组，在计划停机检修时发现部分油燃烧器出现不同程度烧损现象，机组再次启动前，锅炉厂家、设计院、调试单位、运行单位和业主经过一段时间对燃烧器配风方式、吹灰频率、炉
膛出口氧量、火焰中心位置以及炉膛各受热面是否清洁等方面做了大量的原因分析，机组启动后督促运行单位进行一系列的燃烧调整、优化，并且要求运维单位
人员在运行过程中进行定期对油枪切换清理等一些定期工作和预防措施，使得锅
炉运行情况得以很大改善，燃烧器的使用寿命和更换频次得到顺延，同时，提高
了锅炉运行效率和机组运行的经济性和安全性。

关键词：燃烧器烧损；原因分析；预防措施
一、处理前机组运行状况
1、燃烧器运行情况
该项目168小时满负荷试运行于2016年5月1日开始，5月7日完成168小
时试运行，在这期间机组都是满负荷运行，锅炉运行稳定，各参数均达设计值，FAC移交前，对该机组于2017年8月底停机进行了全面检查，检查发现，锅炉第一层燃烧器状态良好，各部件完好无损，第二层有部分燃烧器轻微烧损，第三层
烧损比较严重，共有十三只燃烧器烧损需要更换，同时有部分点火气枪、轻油点
火枪、火检套管烧损和燃烧器出口裙边变形减薄等。

第二层炉前（炉右向炉左）第一个燃烧器稳燃器部分烧坏，还伴有腐蚀、结
焦现象；点火气枪、轻油点火枪、火检套筒减薄。

第二个至第六个部分套管减薄
或烧坏，稳燃器上面的小钢板烧损严重。

第三层燃烧器的烧损情况第一至第二，第四至第六燃烧器点火气枪、轻油点
火枪、火检套筒烧坏。

稳燃器上面的小钢板磨损严重,扩锥变形。

第一个至第三个，第五和第六燃烧器点火气枪、轻油点火枪、火检套筒烧坏。

稳燃器小钢板磨损严重。

二、原因分析
针对上述问题，现场工作人员进行综合分析、并通过相应调整手段，查找问
题原因。

现对燃烧器烧损问题的原因进行分析如下：
1、易损件的使用寿命
1.1.油气稳燃器是锅炉稳定燃烧的重要组成部件，其作用是在燃烧器出口形成回流区，卷吸周围的高温烟气来稳定燃烧器出口的火焰，为了形成良好的回流区，常需要采用复杂的旋流叶片式结构，精细复杂的叶片在燃烧器停运以后，如无足
够的冷却风量，叶片容易在热二次风应力作用下发生热变形和烧损；从燃烧器烧
损的情况来看，燃烧器烧坏是由多种因素引起的，由于燃油着火点距离燃烧器喷
口较短，喷嘴过热，导致喷嘴烧坏。

1.2．稳燃器长期受炉内高达一千五百多摄氏度的高温烟气辐射；燃烧器在炉
膛中直接受高温烟气的辐射，局部产生热应力集中，直接导致喷嘴变形，产生裂纹。

1.3．燃油中的硫和钒的含量均有可能产生高温腐蚀稳燃器，降低其使用寿命；燃油质量是否达到设计要求，如果杂质较多，有可能对稳燃器小钢板磨损严重。

从稳燃器烧损情况看，稳燃器小钢板不是磨损，应该是高温腐蚀引起，点火枪、
轻油枪、火检套筒烧坏可能是枪退回不到位，也可能是油角阀不严漏油，退枪后
一直处于燃烧状态引起烧坏。

1.4．针对稳燃器部件特殊的工作环境，油枪稳燃器是一个重要的易损件，应
采用优质耐高温、耐腐蚀材料，该稳燃器设计采用SA-240GR309S材料。

1.5. 火检风机出口风压是否正常，或者可能偏低，无法对火检起到冷却作用。

1.6. 业主提供的油质是否达到设计要求，如果油枪燃油长期雾化不良，导致
燃烧器内部积油，当燃烧器退回时，内部可能自然造成喷燃器烧毁。

2、影响稳燃器使用寿命的其它重要因素
2.1．运维人员未对油枪进行定期清洗和维护，油燃烧器内油枪的正确检修维
护有利于提升燃烧器使用寿命，油枪喷嘴的堵塞容易导致火焰偏斜，某些堵塞不
严重的喷嘴容易造成漏油，而漏油在高温下易被碳化，自身产生油枪堵塞，造成
油枪雾化不良，形成对稳燃器的结焦烧损。

2.2．当机组在非满负荷运行时，运行人员习惯性停用下层燃烧器，当燃烧器
停运以后，为避免稳燃器和其它套管温度过高，燃烧器冷却风门应保持足够的开度，以满足燃烧器的最小冷却风量，以使部分二次风通过风门对停运燃烧器达到
保护性冷却的效果，本次将原冷却风门开度调整到60%的开度。

2.3. 在机组负荷发生变化时，要求通过调整燃油压力调整负荷，尽量避免采
用停用燃烧器的方式调整负荷，由于运行中的燃烧器有足够的冷却风量，可以避
免燃烧器烧坏。

2.4. 当燃烧器停用后，要及时进行彻底吹扫，防止油枪管道及喷嘴留有残油
碳化，堵塞油枪或造成油枪雾化不良而烧损。

2.5. 对退出停用燃烧器及时清理、检查，避免油枪内杂质堵塞油枪，使油枪
雾化不良烧坏。

2.6．加强点火枪套管的冷却配风，主油枪、点火油枪、点火气枪等均在套管
内设置有冷却风，该冷却风取自于锅炉冷却风机出口，运行中冷却风系统所有阀
门都应打开并严密监视冷却风压。

三、根据机组实际运行情况采取以下措施
1.烧损设备的现场更换
考虑油枪稳燃器的易损特性，对此次烧损的燃烧器部件进行全部更换
2.燃烧器冷却风的适当调整
为保证燃烧器喷口得到有效冷却，调试、运行、设计和厂家查询了燃烧风门
挡板特性曲线，根据挡板特性，各燃烧器风门调节挡板的开度在20%～80％范围
内对燃烧器风压的调节作用明显，基本呈线性关系，但各燃烧器风门的开度与燃
烧器风量特性曲线的上升斜率有一定的差异，当挡板开度在20%以下及80％以上时，多数燃烧器风量随开度的增加的变化较小。

因此建议，在燃烧器停运时，燃
烧器风门开度应保持在40%～60%范围内。

原则性建议通过油压调节来升降锅炉
负荷。

3.燃烧器内套管冷却风的适当调整
点火枪套管的烧损减薄主要发生第三层燃烧器，在保证炉内燃烧稳定，燃烧
良好，炉膛出口氧量合适的情况下，以增加第三层燃烧器点火枪冷却风风量。

燃油锅炉燃烧器烧损是目前比较普遍的现象，据了解大部分燃烧器仅维持一
年左右的使用寿命，包括国外生产的燃烧器，其根本原因还是燃烧器的冷却风量
不足和燃烧器雾化不良造成的，造成燃烧器冷却风量配风不足是主要原因，日常
运行方式也是一个重要因素，当机组负荷发生变化时，停用燃烧器方便快捷，但
是燃烧器在炉内高温烟气辐射和腐蚀作用下，在冷却风量不足情况下，易引起烧损。

再就是日常的油枪清理、维护工作，对燃烧器的使用寿命有着直接的影响，
如果清理维护不及时，易引起燃烧器雾化不良，造成燃烧器烧损。

为了延长燃烧
器的使用寿命，做好日常运行维护工作极为重要，也是保证机组安全经济运行，
降低机组运行成本，提高企业经济效益的重要组成部分。

在众多影响因素中，其
最主要原因属油枪冷却和定期工作不到位造成的燃烧器烧损。

经过对该机组的冷
却风合理配风和加强运行维护工作的调整，燃烧器的使用寿命得到了有效的延长，取得了良好的效果。

参考文献
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电力出版社2007.02
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Operation manual of fuel boiler of 1 x 600MW subcritical unit in venezuela, 2014,09,10
【作者简介】姓名：张学明工作单位：青岛华丰伟业电力科技工程有限公
司职务：性能试验主任师；姓名：吕涛工作单位：青岛华丰伟业电力科技工程
有限公司职务：公司总工程师；姓名：许继生工作单位：青岛华丰伟业电力科
技工程有限公司职务：公司技术总监；姓名：孔德刚工作单位：青岛华丰伟业
电力科技工程有限公司职务：锅炉主管。