河源电厂掺烧印尼煤期间水冷壁温度控制调整分析53

河源电厂掺烧印尼煤期间水冷壁温度控制调整分析

我厂两台锅炉在大幅掺烧印尼煤时，水冷壁壁温整体偏高，其中前墙和右墙小管号管壁温度

偏高幅度最大。尤其在变负荷时，各墙管壁（小管号水冷壁）壁温不同程度的超温，#2炉尤甚。如果将负荷变化率降低可减轻超温程度，但目前为避免调度两个细则考核，负荷变化率

置于9MW/min。

一、水冷壁局部超温因素

除去负荷变化率因素外，水冷壁局部超温的原因分为内因何外因两类：内因是各水冷壁管内

水的流量分配不均引起的热偏差；外因是炉内火焰分布不均引起热偏差、受热面清洁度等等。其中，前者的影响因素较复杂，如各管子间设计时就存在的阻力偏差、节流孔不同及其清洁

度不同引起的阻力偏差等等。机组运行中，我们对由内因造成的超温处理手段很有限。外因

引起的超温，常见的有制粉系统的煤粉浓度不均、配风不当、燃烧器的投用组合方式不当，

热面清洁度等原因。鉴于运行可操作手段，主要从吹灰，风煤的配比及调整方面分析原因。

经过实践，我们提出低负荷部分水冷壁管壁超温控制方法。如图1，我厂水冷壁温度测点分

布图.

在大幅掺烧、单烧印尼煤期间，低负荷时水冷壁前墙和右墙小管号水冷壁壁温偏高。这与直

流燃烧器的特性相一致。直流燃烧器单个喷口射流射程较远，但卷吸量不大。其射流本身卷

吸高温烟气的能力不够强。这就使得某一角上燃烧器煤粉气流着火所需的热量除依靠射流本

身卷吸的高温烟气和接受炉膛火焰的辐射热以外，主要靠四角布置中来自上游邻角正在剧烈

燃烧的火焰横扫过来的混合和加热作用。这也导致了切圆燃烧燃烧器出口气流都会有一定程

度的偏斜，且是偏向炉墙一侧。一次风射流的偏斜主要受邻角气流的横向推力作用。其中二

次风起到主要作用，因为二次风动量增加，射流的旋转强度增大，对四角气流的横向推力也

就增大。而配烧的印尼煤具有挥发分高(Vdaf=38.7%)、外水分高、灰分低、灰熔点低的特性。所以我们初步判断：第一，#1和#2燃烧器喷口射流刚性过大导致火焰偏斜向前墙和右墙。

第二，热负荷过于集中。

图1：水冷壁温度测点分布图

结合前期在二次风自动时，通过调整燃烧器摆角，减小过热度偏置和水煤比，扔无法有效控

制壁温的情况。初步判断U、L层附加风占所有二次风比例偏大。进一步的减弱了燃烧器喷

口射流的刚性。

二、水冷壁温度控制调整试验

为了验证我们上面所述U、L层附加风占所有二次风比例偏大造成燃烧器出口一次风粉刚度

减弱的现象，我做如下调整：

1、U、L层附加风在手动，且比自动时偏小30%左右进行。

2、负荷变化率在6.5—7MW/min。

3、过热度偏置-3到-7之间。

2.1 试验1：吹灰调整

保持过热器再热器管屏的清洁。因印尼煤不易结焦，此时加强过热器再热器管屏吹灰，有利

于总煤量减少，变相减少水冷壁区域热负荷。某日#2炉在350MW左右频繁波动，锅炉水冷

壁左墙NO31--NO63，右墙NO15--NO35壁温持续超温，调整无效。吹短吹后效果改善不明显，吹完四组长吹后，壁温整体趋势变好，最高温度由545℃降至484℃，超温点均降至报警值

以下，趋势详见图2。

图2：长吹后壁温变化图

2.2试验2：调整磨煤机组合及出力

投运的燃烧器过于集中，会导致截面热负荷偏高。加上印尼煤挥发分高，易着火特点，会进

一步提高了水冷壁区域热负荷强度，导致壁温偏高。如果将磨煤机隔层组合可能会有利于降

低热负荷过于集中，改善水冷壁超温现象。为此我们将CDEF组合改为BCDF组合。

经过磨煤机组合调整，水冷壁温改善效果如图3和图4所示。通过对比我们可以看到隔层燃

烧时水冷壁壁温相比没有隔层时偏低。

我厂传统的燃烧方式是尽可能的提高上层磨的煤量，以提高火焰中心，降低水冷壁温。但配

烧印尼煤时，经过试验，均衡各台磨煤机煤量是有利于降低水冷壁壁温的。所以在低负荷时，保证单烧印尼煤的2C磨不低于30T/H的先决条件下，尽可能的均衡各台磨出力。

图3：2C\2D\2E\2F磨运行水冷壁壁温图

图4：2B\2C\2D\2F磨运行水冷壁壁温图

所以通过以上试验，分散磨煤机组合及均衡磨煤机出力有利于降低水冷壁壁温，减缓超温程度。

2.3试验3：调整辅助风比例

减弱#1#2角射流刚性，使火焰中心向后墙及移动，在火焰中心移动过程中，根据壁温变化

适当调整#3和#4角射流刚性。

因为低负荷时，各辅助风、周界风开度已经很小，无法通过关小#1#2角各辅助风风门开度

来减弱其射流刚性。故通过开大下游辅助风风门，提高下游射流刚性的方法降低壁温。具体为：前墙小管号超温，则开大#2角相关辅助风开度；同样，后墙的对应为#3角辅助风；左

墙的对应的为#1角辅助风；右墙的对应的为#4角辅助风。

2.4试验四：提高磨煤机入口风压

单烧印尼煤时为了防止爆燃等，规定如下：

表1: C磨单烧印尼煤规定参数表

通过运行经验，这个风压完全可以满足制粉系统的安全运行。但因为印尼煤着火点提前，加

之偏烧，所以判断现有的风压仍偏低。5月26日右墙壁温超温，调整无效后，提高各台磨煤

机入口一次风压，各墙壁温恢复正常，趋势如图5所示。

图5：2C磨入口一次风压变化前后壁温变化图

三、试验小结及运行建议

通过以上燃烧调整试验，小结如下：

1.适当降低过热度偏置至运行，通过增加水量来达到增强水冷壁管水循环动力的目的。

2.400MW以下时减少U、L层附加风开度，有利于降低水冷壁壁温。其开度在25%---40%之

间调整。同时注意脱硝出口氮氧化物和氨逃逸率，及时手动调整。