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<p align="center">周刚1 袁桂伏2 魏长宏3 佟强4</p><p align="center">（1.华能珞璜发电有限责任公司， 重庆2.西北电力设计院，陕西 西安3.东北电力科学研究院，辽宁 沈阳4.西安热工研究院有限公司，陕西西安710032）</p><p>［摘<br/>要］阐述“W”锅炉燃烧的特点，通过珞璜电厂国产化“W”锅炉调试阶段的燃烧调整来检验“W”锅炉燃烧的特性</p><p>［关键词］“W”火焰锅炉 燃烧 </p><p></p><p></p><p>华能珞磺电厂五、六号锅炉是东方锅炉（集团）股份有限公司设计制造，配600MW汽轮发电机组的自然循环汽包锅炉。亚临界参数，W型火焰燃烧方式，一次中间再热，平衡通风，固态排渣，尾部双烟道，露天布置，全钢构架的型汽包锅炉。锅炉以最大连续负荷(BMCR)工况为设计参数，最大连续蒸发量为2030t/h，过热器、再热器蒸汽出口温度均为541℃，给水温度277℃。采用双进双出正压直吹式制粉系统，锅炉不投油助燃时其最低稳燃负荷应不大于40％BMCR。锅炉采用露天岛式布置,回转式空气预热器置于锅炉主柱内。 </p><p>锅炉采用双旋风煤粉燃烧器，锅炉点火方式：高能电火花-轻油-煤粉，油枪的最大出力按30%BMCR工况设计，过热蒸汽温度主要靠一、二级(各两点)喷水减温器调节，再热汽温采用烟气挡板调节，并有事故减温水。 </p><p><strong>一、双旋风煤粉燃烧器 </strong></p><p>设计原则：双拱炉膛，浓淡分离和分级配风技术来组织“W”型火焰燃烧，以保证在设计煤、校核煤允许的煤质变化范围内，煤粉气流及时着火、燃烧稳定、燃烧完全。并维持炉膛出口烟气温度、流量分配均匀。 </p><p>双旋风煤粉浓缩型燃烧器是FW专门设计用于燃烧低挥发分燃料的无烟煤型燃烧器。其设计的着眼点是采用旋风筒进行煤粉浓缩，并提供多种调节手段，以适应无烟煤着火、稳燃的要求。 </p><p>双旋风煤粉燃烧器由煤粉进口管、煤粉均分器、双旋风筒壳体、煤粉喷口、乏气管、乏汽挡板等组成。 </p><p>煤粉气流经煤粉管道进入燃烧器后，煤粉分配器将其均分成两股，分别切向送入各自的旋风筒。煤粉气流在旋风筒中旋转，由于离心力的作用，大量煤粉被分离到旋风筒壁面附近。含粉较少的一次风被作为乏气，从旋风筒中心的乏气管引出，从别处送入炉膛。乏气的引出使煤粉喷嘴出口气流的煤粉浓度大大提高。这极有利于劣质燃料的迅速着火和燃烧稳定。乏气管道上装有乏气挡板。调节此挡板可改变乏气引出量，从而调节煤粉喷嘴出口的煤粉浓度。同时也可调节煤粉喷嘴出口速度。每个旋风筒内设有旋流调节装置，<br/>它由一个调节杆和几片直叶片组成。用于调节、抑制主煤粉气流的残余旋转，使煤粉气流保持足够的刚性和最佳扩散角。乏气喷口，煤粉喷口都由耐热耐磨铸钢制造。双旋风煤粉燃烧器筒体及弯头内壁衬有高性能的耐磨材料。 </p><p>根据低挥发分劣质燃料的燃烧特点，二次风的配风方式采用“分级配风”。二次风除少量从拱上进入炉膛以满足喷口冷却和油枪燃烧需要外，大量二次风从下炉膛前后墙沿高度方向分三级送入炉膛。从上到下，风量呈阶梯形依次增大。这样的配风方式，避免了在煤粉气流着火的前期和初期送入过多的二次风，影响煤粉气流的着火和燃烧稳定。而在煤粉气流着火后，及时补充大量燃烧所需的空气，增强后期混合，有利于提高燃尽率。 </p><p><br clear="all"/>二、冷态通风及空气动力场试验结果和建议： </p><p>磨出口各一次风管通过阻力调平，风速均匀，最大值与最小值相差2.04 m/s（相对偏差在5％以内），能够使炉内温度场均衡，避免热偏差过大，有利于燃烧稳定。从炉内空气动力场试验数据看，炉膛充满度很好，一次风喷口风速均匀，F二次风喷口风速偏高，但是可以调整，其它喷口风速均匀。D/E二次风对一次风轴向风速影响较大，易造成气流方向过早折转向上。B二次风挡板开度增大，可以提高一次风气流的刚度。乏气挡板开度增大，可以降低一次风速，说明乏气的分离效率理想；热态可以通过乏气挡板的开度，调节一次风喷口的煤粉浓度和一次风速。消旋拉杆在4-9位置之间提升或降下,可以明显改变一次风喷口的轴向速度和切向速度分配。 </p><p>建议各挡板开度按以下位置预置（热态时可以根据实际燃烧情况进行调整）：<br/></p><p>A二次风开度10％，B二次风开度20－30％，C二次风根据油枪着火情况热态确定。投粉后保证一定的冷却风量即可。D二次风挡板开度5％，E二次风挡板开度10％。F挡板的开度根据风箱和炉膛差压随时调整，炉膛和风箱差压保持在0.36Kpa-1Kpa之间变化。 </p><p>三<br/>热态燃烧调整</p><p>1在吹管后期，准备好B、C磨煤机，首先预置各个手动挡板位置在： <table cellspacing="0" cellpadding="0" border="1"><tbody><tr><td valign="top" width="102"><p>消旋叶片 </p></td><td valign="top" width="102"><p>乏气挡板 </p></td><td valign="top" width="102"><p>A挡板 </p></td><td valign="top" width="102"><p>B挡板 </p></td><td valign="top" width="102"><p>D挡板 </p></td><td valign="top" width="102"><p>E挡板 </p></td></tr><tr><td valign="top" width="102"><p>4格 </p></td><td valign="top" width="102"><p>10％ </p></td><td valign="top" width="102"><p>5% </p></td><td valign="top" width="102"><p>5% </p></td><td valign="top" width="102"><p>5% </p></td><td valign="top" width="102"><p>10% </p></td></tr></tbody></table></p><p>对炉膛温度进行测量，油枪集中的根部温度达到1100℃，油枪火焰尾部温度也高达800℃。考虑当时蒸汽流量小的问题，过热器及再热器疏水开50％，吹管临时控制门开启10秒（全开60秒），保证一定的蒸汽流量。此时投入8只油枪，热二次风温度207℃,热一次风温度197℃。首先暖磨，磨煤机出口温度55℃,磨煤机入口风压7.15KPa，投C磨煤机。投入正常后，进行了如下的燃烧调整，并得出结论，为下步的制粉系统投入提供了可行的第一手数据： </p><p>降低一次风速和炉膛差压，火焰变化明显，火焰着火点从1m左右位置，拉近到0.5m左右；AB挡板开度从10％增加到20％，火焰拉长，下冲量增加；降低风箱和炉膛差压，火焰冲刷炉墙增强，(从0.63KPa降到 0.42KPa)。火焰提前折转上移；乏气挡板开度从10％增加到20％时，火焰明显变明亮；消旋叶片从4格提至8格，火焰旋转增强；D、E挡板开度从5%、10％各增加到15％、20％，火焰偏斜不明显，但是当时炉膛和风箱差压低0.32KPa。 </p><p>2 一次风速及携粉率的控制 </p><p>本机组制粉系统采用双进双出磨煤机，直吹系统。给粉量的控制和给煤量不成正比，完全是依靠容量风和旁路风控制，因此燃烧器增减负荷，依靠容量风的变化。冷态空气动力场时，进行测量，乏气挡板的开度可以控制一次风速，乏气挡板开度增加可以降低一次风速，增加给粉浓度，反之亦成立。因此在投粉前乏气挡板暂时预置开度10％，根据实际燃烧情况开到25％，最终增加到40％，获得较佳的燃烧效果。 </p><p>3二次风及氧量的控制 </p><p>在满足氧量的前提下，控制大风箱和炉膛差压不小于0.6KPa。考虑到超温减温水量大的情况，需要控制较低氧量，但是兼顾炉内结焦情况，氧量一般控制在2.7%-3%。从满负荷情况看此时过热器减温水量在150t/h。管壁无超温情况。从捞渣机观察焦量明显减少。在168期间，因高加水侧漏，解列后防止管壁超温，严格控制氧量在2.5左右，发现看火孔处结焦明显，捞渣机处发现有直径大于500mm的焦块，故正常运行时氧量不能太小。 </p><p></p><p></p><p>4 煤粉细度的调节 </p><p>第一次投粉前，分离器挡板预置在30％。燃烧情况较好。但是从捞渣机内渣观察含炭量较大，因此在进入168前，分离器挡板开度置于25％。观察渣的情况明显好转。 </p><p>168期间每台磨煤机6个粉管均取粉样： <table cellspacing="0" cellpadding="0" border="1"><tbody><tr><td valign="top" width="61"><p>A </p></td><td valign="top" width="69"><p>B </p></td><td valign="top" width="67"><p>C </p></td><td valign="top" width="69"><p>D </p></td><td valign="top" width="69"><p>E </p></td><td valign="top" width="68"><p>F </p></td></tr><tr><td valign="top" width="61"><p>10.0 </p></td><td valign="top" width="69"><p>8.0 </p></td><td valign="top" width="67"><p>16.0 </p></td><td valign="top" width="69"><p>8.0 </p></td><td valign="top" width="69"><p>10.0 </p></td><td valign="top" width="68"><p>12.0 </p></td></tr></tbody></table></p><p>此结果有偏差，每台磨煤机的分离器挡板开度均为3.5格。但是燃烧情况，通过观察良好，未做进一步调节，防止火焰波动大，熄火。当时的煤质为挥发分7.78低位发热量位21.78MJ/KG。。飞灰含炭量为1.42％和1.48％. </p><p>5 温度调节及磨煤机的运行 </p><p>主汽温度在未投煤，负荷45MW时，即开始超温，一二级减温水量经常在130－210t/h运行，而设计值最大为56t/h。通过调整燃烧，合理配风（将AB挡板分别开到30％和25％），减温水量满负荷时最低达到90t/h。但是为了防止大屏过热器和高温过热器管壁超温，主汽温度控制的偏低，满负荷时在520－535℃，原设计为541℃。这样减温水量就达到130－210t/h。特别提出C挡板开度对主汽温度控制非常灵敏。开大很易控制气温升高，但是卫燃带易结焦。磨煤机运行方式很灵活，为了适应W火焰炉低负荷易超温的问题，结合双进双出磨煤机的特点，对每台磨煤机6根出口管，灵活投入和切除，可以手动一个一个投，两个投，三个投运，四个投运，五个投运，六个投运，确保锅炉在低负荷时，由于蒸发受热面偏小造成的超温。 </p><p>十．结论及建议 </p><p>通过上述调整，虽然存在设计蒸发受热面偏小的情况，仍保证了锅炉主汽温度、再热器温度及管壁温度在允许范围内运行，排烟温度等参数在允许范围内运行。保证了机组长期稳定的商业运行。 制粉系统投入初期，要首先建立料位，加大给煤量，当差压料位现实为500－800pa并且有大的波动时，说明料位已经建立，在168期间发生过煤粉管道堵管，因每个煤粉管的竖直段都很长有15m左右，建议加一个压力测点或者温度测点。</p> |
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