华能珞璜电厂W型火焰锅炉燃烧调整分析

华能珞璜电厂“W”型火焰锅炉燃烧调整分析
华能珞璜电厂邓盛奇周刚（重庆402283）
摘要：华能珞璜电厂#32“W”型火焰锅炉燃烧恶化，经过技术人员从制粉系统、风烟系统、及其它一些项目的整改之后燃烧好转，取得了良好的经济效益。

关键字：W型燃烧火焰锅炉燃烧恶化燃烧调整
在燃烧无烟煤上，国内外方式不同，西方国家主要使用W型火焰锅炉,我国过去主要采用切向燃烧。

现在也引进了多台W火焰锅炉。

W型火焰锅炉采用垂直燃烧技术，一次风、粉混合物向下喷入炉膛，到达炉膛下部之后，转而向上燃烬离开炉膛，形成W型火焰。

W型火焰锅炉煤粉火焰锅炉的流场如图1所示：
图1 W火焰锅炉炉炉内流场
华能珞璜电厂装有四台单机容量为360MW的ALSTONM机组，其中锅炉为STEIN公司生产的强制循环亚临界W型火焰燃煤炉。

和国内同期投产的其它W火焰锅炉比较起来珞璜电厂锅炉运行情况是最好的，在结构上炉型上比其他电厂高，燃烧器采用直流缝隙式，单台燃烧功率小，侧墙风量少。

在性能上，燃烬特性、结渣特性、调峰特性、和温度特性等指标上都表现优良，有着鲜明的特点。

珞璜电厂“W型火焰”垂直燃烧的主要特点：
采用直流燃烧器，直流缝隙式燃烧器利用大周界比的多组薄片气流形成的高温气流形成的高温烟气回流进入着火区，提高了火焰根部温度水平，使得煤粉气流尽可能地接触到高温回流烟气，有利于低速煤粉空气混合物中挥发份迅速析出、燃烧，也有利于固定碳的着火。

一次风、二次风从双拱顶垂直向下喷入炉膛，一、二次风喷口交错布置。

这种排列有利于保证炉膛出口烟气温度和气流分布的均匀性，并形成双流程使煤粉在炉内停留时间增加，有利于无烟煤的缓慢燃烧提高了燃烬度。

燃烧设备简介：珞璜电厂每台锅炉配置有18台给粉机，36个煤粉燃烧器，每台给粉机输出的煤粉供给2个给粉机，同时每台给粉机对应的煤粉燃烧器配置一只油枪，用于投粉时候助燃。

制粉系统采用仓储式，煤粉由给粉机刮板刮到一次风管，然后再被一次风吹到炉膛燃烧。

燃烧器每台出力为4200kg/h,一次风管内一次风速为25M/S，一次风压为38mbar。

1．＃32炉燃烧问题分析及整改措施
长期以来，在四台锅炉中#32炉燃烧一直不佳,98年以来逐步恶化，特别是2001年下半年以来情况更加严重，锅炉运行开始难以维持。

主要表现在：1.燃烧波动厉害，炉膛温度大幅波动，燃烧的波动影响到了锅炉调节，使得燃料量、风量和汽包水位也大幅波动，燃料量在200MW时候波动达到30T/H左右，燃料量的波动又反过来影响锅炉燃烧，形成恶性循环。

2.乏气风量带粉严重，制粉系统启动之后由于乏气风带粉使得锅炉然煤量下降达20T/H，使得本来就脆弱的燃烧扰动更加厉害。

3.后墙右侧燃烧不佳，作为炉膛监测的四点温度之一，经常在1000度以下，增投或加大此处的给粉机转速都没有太大好转。

由于当炉膛四点温度测点中三点温度低于870℃时，锅炉的MFT灭火保护就动作，所以锅炉后墙右侧的燃烧不佳影响到了整个锅炉的燃烧安全。

有时在360MW负荷下燃烧都会剧烈波动，不得不要投油助燃,运行人员压力增加,精神高度紧张,严重影响了安全生产和经济效益。

在厂领导直接部门直接领导下，运行部燃烧调整小组经过两个多月的艰苦努力工作,在检修部和运行部各值运行人员的配合下,对#32炉进行了检查和整改, 取得了很大成效。

影响燃烧的因素是错综复杂的，“W”型火焰锅炉在国内尚不普及，燃烧经验少，同时珞璜电厂的锅炉和其他“W”型锅炉相比起来结构性能更为特殊，没有现成的经验可以参照。

#32炉的燃烧不佳由来已久，对于这样长期积累的慢性“病人”，没有什么明显的缺陷，是多种因素的共同影响结果，在锅炉燃烧恶化区间运行人员和专工讨论和试验过多种燃烧调整方法，都没有效果，为了查出问题所在，就必须对锅炉进行详细的诊断。

燃烧调试组在#32炉停炉期间对锅炉整体进行了全面检查,先后检查了炉膛水冷壁卫燃带、燃烧器、制粉系统、一次风箱、风管、燃烧器的二次风门。

在此基础上组织了由#32炉的主值参加的燃烧分析会,了解到一些锅炉平常运行的特性和调整经验,研究清了#32炉存在主要问题并提出相应的整改措施: 制粉系统问题及整改：珞璜电厂制粉系统采用中间仓储式，锅炉的制粉系统对燃烧影响至关重要，一方面冷的乏气风直接从炉膛的侧墙水平送入炉内，影响燃烧，同时还因为乏气风带粉量是没有被计算到燃料之中，所以带粉量过大会直接影响到控制系统的燃料调节和风量调节。

平常运行存在制粉效果不好，煤粉细度高的问题。

（1）制粉系统球磨机钢球筛选。

停炉前制粉系统球磨机的电流虽然不是太低显
示钢球量足够，但是煤粉细度却居高不下。

打开球磨机检查发现直径为
35mm 以下钢球占1/3，绝大部分钢球变形。

小钢球和变形的钢球过多，
将直接影响到球磨机的制粉效果。

调试组要求后用40mm的筛子对钢球重新筛选，去除直径为30mm以下钢球,补充40T左右钢球。

（2）制粉系统粗粉分离器回粉管锁气器, 检查发现A、B侧锁气器密封都不严，特别是B侧缝隙达3～4cm，回粉锁气器的不严密将直接使得部分气流被短路，影响到制粉系统的出力。

（3）制粉系统粗粉分离器内壁和内锥检查,检查发现内锥变形，内锥回粉不好，防磨层工艺粗糙，工作面凹凸不平。

粗粉分离器的工作原理是采用离心分
离，工作面的粗糙将直接影响到煤粉气流的流动，从而影响到煤粉分离效
果，要求进行以下整改 a.粗粉分离器内锥应该按照设计形状整改（五棱
型）；b.内锥回粉挡板重新核定（重量、厚度）；c.防磨层要进行工艺改造（光滑度）；
风烟系统及其它项目的检查整改：
（1）珞璜电厂燃烧器是布置在一个水平面上，导致了一次风管布置复杂，特别是后墙的一次风管长而且弯道多，在运行中容易堵管。

为了减少堵管现象，经常把后墙的一次风管上的手动门开大，使得一次风压远远高于前墙，高
的一次风压虽然能在一定程度上减少堵管，但是对燃烧来说是有很大害处的，一方面一次风速高将会使着火推迟，另一方面，一次风量过多会使燃烧器出口的煤粉浓度减淡，而大大提高着火温度，使燃烧变得更加困难。

在停炉区间，燃烧调试组重新校正了各个风管的一次风压，适当减小了后
墙的一次风压，并且使各个风管的一次风压（速）基本相等。

（2）一次风箱检查, 发现a.H2给粉机一次风管取风口没有节流板，这也应证了平时H2给粉机一次风压过高难于调整的问题；b.I2、I1给粉机节流孔板孔径不一样大，节流孔径的不一致，将直接导致一次风的不平衡影响燃烧。

（3）二次风风箱内部检查,发现部分燃烧器二次风挡板开关状态不正确，还有一些是开关不严,要求校正所有燃烧器二次风挡板，使其开关正确。

（4）由于珞璜电厂燃烧的是高硫无烟煤，投产之后水冷壁发生了严重的高温腐蚀。

为了减轻腐蚀，珞璜电厂和法国ALSTOM公司曾经在＃32炉燃烧器靠水冷壁侧引入垂直向下的贴壁二次风，形成“气帘装置”，以保护水冷壁。

由于试验效果不佳，98年试验之后一直没有用，现在很有可能漏入二次
风而影响燃烧。

因此要求对在“气帘装置”在二次风箱内的取风口加堵板,避免二次风漏入一次风中。

（5）平时运行中有粉仓粉位测量不准;给粉机有来粉不均情况。

来粉不均是影响燃烧的一个重要的因素，由于粉仓内部问题，可能造成局部的给粉机断
粉而使燃烧恶化。

这种情况往往很突然，给运行人员造成极大的考验。

因此要求对粉仓粉位进行校正,并尽快进行清仓。

（6）二次风量、一次风压、二次风量在平常运行中发现有偏差,要求进行校正。

（7）卫燃带检查. 发现前后墙、侧墙有卫燃带脱落.要求对前后墙、侧墙脱落卫燃带进行修补,恢复所有卫燃带。

（8）调整空预器密封挡板，减少在二次风和一次风的的漏风量。

以上调整措施,经过检修部和运行部同志努力,除粉仓清仓和卫燃带敷设和粗粉分离器内部改造以外,大部分得到解决。

2.锅炉启动后的热态调整以及降负荷试验.
经过调整后，#32炉于2001年21月17日重新启动，运行部燃烧调试组成员密切观察燃烧情况,并全面检查锅炉，配合运行人员做好启动后的调整工作
（1）在启动后，发现由于卡塞多个燃烧器二次风挡板没有开，经过努力就地将其打开。

另外制粉系统煤粉细度仍然较大,最高时候A侧7.6%,B侧6.8%,通过调节回粉锁气器重锤位置（向外移）及将A、B侧的制粉系统再循环手动门关至70％并固定之后煤粉细度逐步下降,现在已经稳定在4.0%至5.0%范围（此次启动前＃2炉煤粉细度长期在8.0%至11.0%居高不下）
（2）经过一段时间的运行,运行部燃烧调试组对#32炉进行了降负荷至200MW试验, 锅炉初始负荷245MW，燃烧稳定一定时间后又继续减负荷至205MW，锅炉在此负荷下不投油稳定燃烧3小时。

试验的成功代表着#32炉燃烧已经有所好转，#32炉飞灰可燃物含量明显下降（6.0%到7.0%下降至4%到5%目前以稳定在3%左右，见表1）。

3.结论和分析
经过调整后#32炉启动到现在已经五个多月了,随着运行时间的加长，锅炉燃烧越来越稳定，达到近年来少有的水平。

炉膛燃烧监测温度稳定，同时燃料、炉膛负压稳定，最低可以减负荷至190MW而不用投油。

在AGC投入的情况下，锅炉自动调节稳定，有力地减轻了运行人员的负担，燃烧明显好转,成功实现降负荷至200MW不投油运行,扭转了2001年底的燃烧恶化的形式，同时创造了良好的经济效益。

此次燃烧调整及其效果表明：影响锅炉的燃烧因素众多，当中有很多看起来很小，平常有可能忽视因素综合在一起的时候就会大大影响燃烧的稳定性。

＃32炉调整前的360MW都需要投油就是最好的例子，本次调整并没有大动干戈，没有对设备进行大的改进，对看起来只是一些平平常常的小问题不畏其烦琐，逐一进行了分析和解决，所花的经费也很少，效果却是显著的，可谓小投入而大产出。

说明对于锅炉的燃烧，细节的调整很重要。

表1 #32炉主要燃烧指标对照表：
1毕玉森.W型火焰锅炉及其排放技术. 热力发电，1994（4）
2杨秋梅等.国内外W型电站锅炉燃烧技术综述.锅炉制造，1995（1）
3郭晓宁.W型火焰锅炉对低挥发份煤的适应性及其燃烧系统设计分析.东方锅炉，1994（4）。