简述350MW超临界直流炉的燃烧优化调整

简述350MW超临界直流炉的燃烧优化调整
发布时间：2022-12-27T05:28:52.632Z 来源：《中国电业与能源》2022年17期作者：李晓龙
[导读] 为提升锅炉燃烧的经济价值
李晓龙
宁夏电投银川热电有限公司
摘要：为提升锅炉燃烧的经济价值，下降热误差，减少NOx排出量，避免出现受热面焦化、堵灰以及金属物过热等现象，本文探究了350MW超临界锅炉燃烧阶段出现的问题，并探讨了一些燃烧完善调整方法，希望不断提升350MW超临界锅炉燃烧的综合效率及安全性。

关键词：350MW锅炉；燃烧调整；节能减排
提升锅炉燃烧热效率，不仅可以提升发电率，也可以减少NOx排出量，提高节能减排效果。

但是，锅炉运转阶段，因锅炉煤粉配置不匀、一/二次风配比不科学和运转不稳定等原因，下降了锅炉运转的总体效率。

基于此，急需对锅炉实现燃烧改善调整，提升锅炉运转效率。

1、锅炉概况
350MW超临界直流炉有两个膨胀中心，炉膛区域是以炉膛后墙轴线向前90cm用作膨胀中心，后烟井区域以炉膛后墙轴线向后90cm用作膨胀中心[1]。

为监控锅炉膨胀状况，逐一在水冷壁下集箱四角、燃烧器底部四角、水冷壁中心集箱四角、省煤器进口集箱、后烟井环形集箱左右边以及低温再热器左右边入口集箱安装膨胀指示器。

锅炉结构设置9个弹簧式安全开关，包括2个分离器出口、2个过热器出口、3个再热器入口和2个再热器出口。

为削减过热器安全开关起跳频率，在过热器出口也安装了1个动力释放开关。

2、锅炉燃烧阶段出现的问题
锅炉正式投用之后，受附近工况影响，燃烧时不彻底，下降了锅炉燃烧率，具体表现在如下几个方面。

第一，风、粉分配不匀。

这将影响炉膛中的过剩气体系数，若过剩气体系数偏大，就会减小炉膛温度，影响锅炉着火与燃烧，也会增多机组排烟热量；若过剩气体系数偏大，将导致燃烧不彻底，下降燃烧热效率。

另外，风、粉分配不匀，也会导致机组燃烧不均匀，水冷壁温差很大，导致局域管壁超温和过热器爆管。

第二，一/二次风配比不科学。

规范的一/二次风配比即要保障快速着火，燃烧彻底。

因为燃烧器中的一/二次风配比不科学，将延长煤粉气流加热至着火温度的时长，延迟着火点，还会导致着火后燃烧缺氧，明显下降了锅炉运转效率。

第三，锅炉运转不稳定。

锅炉燃烧环节比较复杂，受诸多因素干扰，具体包括：煤炭性能、送风量等[2]。

锅炉运转不稳定，严重影响锅炉热效率，进而干扰锅炉运转效率，无法达到节能减排目的。

3、燃烧调整措施
（1）稳定运转时煤粉着火距离合适，火焰稳固，并均匀充满炉膛，避免直接冲击水冷壁，两边烟温误差小于40℃，尽可能降低不彻底燃烧损失，削减NOX排出量，提升锅炉运转经济性，保障锅炉每级受热面温度正常。

（2）稳定运转时煤粉燃烧的火焰是金黄色，火焰均匀布满炉膛且没有抖动，煤粉着火点与扩散角合适，火焰没有贴墙，DCS机组每个火检指示信号几乎满量程且没有闪烁，燃烧器喷口、水冷壁以及屏式过热器没有严重结渣情况。

（3）值班者要掌握本班入炉煤质状况，便于结合燃料特性合理调整燃烧条件，当来煤偏离规划煤种很大以及阴雨天来煤很湿时，员工要在班前预料事故。

（4）按照燃煤性质，设计合适的一、二次风与燃料风配比，规划规范的锅炉燃烧工况。

（5）为避免燃烧不稳，于锅炉负荷50％之下不能展开炉膛吹灰。

（6）为保障燃烧的经济性，需定时检测与调整煤粉细度，一般是R90=22％，定时采样研究飞灰、大渣。

值班者要按照检测和分析结果合理调整。

（7）为避免燃烧器摆动结构卡死，燃烧器摆角禁止长期停留于同个地方，每班最少人为移动2遍；燃烧器摆角禁止长期下摆，避免冷灰斗结焦。

（8）锅炉处于30％额定负荷正常运行时，要停止所有助燃油枪运转，油系统需保持循环处在备用状态[3]。

不管什么原因造成迅速减负荷，负荷减小到50％之下时，要立刻加油助燃，正常燃烧。

（9）给煤机转动的煤量超出42t/h时，要采用备用制粉装置运行；给煤机转动的煤量减少到25t/h时，要停用一套制粉装置，以确保磨煤机于经济负荷内转动。

（10）锅炉燃油阶段需认真检查，油火焰白亮且没有闪烁，燃油雾化顺利，油枪尾焰无黑烟，油枪头没滴油。

燃油压力保持在约
2.6MPa。

（11）锅炉稳定运行时要按照负荷状况投用燃烧器。

低负荷转动时，尽可能采取相邻层燃烧器，且保持很高的煤粉含量，有助于煤粉着火。

高负荷转动时，需多投放燃烧器，令炉内热负荷均匀，正常燃烧。

（12）稳定运行时，炉膛负压与锅炉风量修改投入智能，员工要按照煤质、负荷和燃烧情况合理调整设定值，保障锅炉风量符合运行标准，将炉膛负压控制在－100～－50Pa之内，确保锅炉顶部不往外冒烟。

（13）调整二次风要符合省煤器出口氧量与辅助风、燃料风及燃烬风配置。

（14）按照机组各种负荷，供给适量的空气量，通常负荷超过80％时，保持烟气含氧量2～2.5％；70％的负荷保持烟气含氧量为3～3.5％；50％的负荷保持含氧量为4～4.5％；氧量误差保持在0.5％以内。

对于不同煤种和各部汽温偏离规划要求的，能及时修改送风，氧量管理允许偏离上述规定，以适应锅炉安全、经济运转需求。

此外，确保锅炉配风与氧量规范，避免产生局部还原性环境。

（15）当锅炉增加大负荷时，先增多风量，再增多给煤量。

相反，锅炉减负荷时要先减给煤量，再削减风量，并保证风量和燃料量相
协调。

（16）当锅炉负荷为50％时，启动上方燃尽风门，负荷超过80％时，把上方燃尽风门开到100％。

（17）为避免煤粉、燃油燃烧异常而损坏油枪与燃烧器，不运行燃烧器的二次风档板开度要超过10％，由此降低燃烧器温度。

（18）调整管理SOFA燃尽风。

为减少NOx排出量，削减飞灰含碳量，提升锅炉运转效率，要严格调整管理SOFA燃尽风。

为完成全炉膛逐级燃烧，把SOFA燃尽风口选在燃烧器顶部，燃尽风率保持在20%-30%以内就行[4]。

另外，锅炉运转时，还要按照机组负荷状况规范调整管理SOFA燃尽风量，在保证煤质燃烧正常的基础上，适应低氮燃烧标准的前提下，增加炉中气流混合、确保煤粉彻底燃烧；改善着火性质、确保稳燃；减少了NOx排出量，提升锅炉燃烧效率与运转经济性。

（19）锅炉负荷加大到140MW时，氧量校正能够智能投入。

（20）稳定运行时制粉装置出力受锅炉负荷信号管理，通常给煤出力要在35t/h～50t/h以内，按照多种制粉系统情况，值班者能适当加偏置，由此调整各种制粉装置出力。

（21）稳定运行时磨煤机出口温度与进口风量投入智能调整，磨煤机冷、热风调整挡板逐个调整磨煤机出口温度与一次风量。

同时将磨煤机出口温度定值控制在60℃～75℃以内，当出口温度小于60℃时，要立即减出力运转并检测引起出口温度低的主因，这时要着重防范磨煤机堵煤；若出口温度超过90℃，要着重检测磨煤机有没有断煤，甚至要加大出力运行，这时要着重防范磨煤机内着火。

4、结束语
总之，经探究锅炉燃烧阶段出现的问题，根据运维实践经验，调整改进锅炉，不仅提升锅炉燃烧率，也减少NOx排出量，为提升锅炉运转效率奠定坚实基础。

参考文献：
[1]马骐,阿布都克然木·阿布力肯.350MW超临界直流炉的燃烧优化分析[J].集成电路应用,2022,39(10):188-189.
[2]王永刚,苟琮琦,李戈辉.350MW超临界直流炉旋流燃烧器配风优化控制技术[J].冶金动力,2022(01):64-68+71.
[3]田超.350MW超临界直流炉的燃烧优化调整[J].世界有色金属,2020(02):168-169.
[4]刘天涯,宋绍虎,高建成.某350 MW直流炉超临界机组启动水汽品质监督调整及优化建议[J].清洗世界,2018,34(02):1-6+38.。