哈鍋Π型鍋爐低負(fù)荷燃燒調(diào)整措施

曹增力，邢希東

（天津大唐國際盤山發(fā)電有限責(zé)任公司，天津 301900）

哈鍋Π型鍋爐低負(fù)荷燃燒調(diào)整措施

曹增力，邢希東

（天津大唐國際盤山發(fā)電有限責(zé)任公司，天津 301900）

分析了影響鍋爐低負(fù)荷燃燒穩(wěn)定性的原因，從鍋爐低負(fù)荷時(shí)運(yùn)行人員可調(diào)手段出發(fā)，提出了合理組織燃燒的建議，總結(jié)了煤粉爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定燃燒的調(diào)整措施。

鍋爐；低負(fù)荷；燃燒；調(diào)整

近年來，隨著電網(wǎng)峰谷差不斷加大，各電廠調(diào)峰任務(wù)日益加劇，對機(jī)組的調(diào)峰能力提出了較高的要求。同時(shí)，由于各種原因，入爐煤的煤質(zhì)狀況難以保證，在低負(fù)荷下燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性問題也越來越突出。

1 鍋爐設(shè)備概述

天津大唐盤山發(fā)電有限責(zé)任公司選用哈爾濱鍋爐有限責(zé)任公司制造的HG-2023/17、6-YM4型鍋爐。該鍋爐為亞臨界壓力、一次中間再熱、固態(tài)排渣、單爐膛、全鋼構(gòu)架懸吊結(jié)構(gòu)、Π型、半露天布置、控制循環(huán)汽包爐。鍋爐采用三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，平衡通風(fēng)，擺動式燃燒器四角切圓燃燒，設(shè)計(jì)燃煤為準(zhǔn)格爾煙煤。6套制粉系統(tǒng)為正壓直吹式制粉系統(tǒng)，配置ZGM-123型中速磨煤機(jī)。鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為2023t/h，額定蒸發(fā)量為1801t/h，主蒸汽額定溫度540℃，經(jīng)二級減溫進(jìn)入汽輪機(jī)。

2 影響鍋爐低負(fù)荷燃燒穩(wěn)定性的因素

2.1 內(nèi)在因素

低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，鍋爐的爐膛熱強(qiáng)度較弱。如果爐膛溫度較低(已接近無油燃燒爐膛熱強(qiáng)度的下限)，由于爐膛熱強(qiáng)度較弱，其適應(yīng)工況變動的能力也較弱，一個小的擾動就有可能使燃燒工況不穩(wěn)定，甚至燃燒惡化，從而導(dǎo)致鍋爐滅火。

2.2 外界因素

(1) 煤質(zhì)太差或煤質(zhì)突變。當(dāng)煤中水分和雜質(zhì)過多、揮發(fā)分較低時(shí)，煤的著火熱增加，著火延遲或困難，如果跟不上火焰的擴(kuò)散速度，就可能發(fā)生滅火。

(2) 磨煤機(jī)跳閘等原因，都會造成燃燒不穩(wěn)。

(3) 啟、停制粉系統(tǒng)對爐內(nèi)燃燒工況影響較大，如果調(diào)整不當(dāng)，也會造成燃燒不穩(wěn)；主蒸汽溫度壓力發(fā)生大幅變化，同時(shí)又反過來影響總煤量，形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定。

(4) 低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，制粉系統(tǒng)運(yùn)行的臺數(shù)過多，導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定。

(5) 風(fēng)粉配比不合適或噴燃器運(yùn)行方式不合理，導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)。

(6) 火檢積灰或火檢故障導(dǎo)致保護(hù)誤動作以及主要輔機(jī)跳閘等引起鍋爐滅火。

(7) 減負(fù)荷時(shí)操作調(diào)整不當(dāng)，導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定。

3 鍋爐低負(fù)荷燃燒調(diào)整措施

機(jī)組負(fù)荷較低時(shí)，不利于鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行，為提高鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，必須對燃燒工況進(jìn)行及時(shí)有效的調(diào)整，確保燃燒穩(wěn)定。

3.1 投油穩(wěn)燃

燃燒不穩(wěn)以及燃燒惡化時(shí)，應(yīng)及時(shí)投油穩(wěn)定燃燒，再進(jìn)行風(fēng)粉調(diào)整，以確保不發(fā)生鍋爐滅火事故，這是低負(fù)荷燃燒調(diào)整時(shí)的一個大原則。否則，一旦鍋爐滅火，就會造成事故的發(fā)生。

3.2 密切關(guān)注負(fù)荷和煤質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系

查看煤量與負(fù)荷對應(yīng)情況，并結(jié)合實(shí)際燃燒情況，判斷出煤質(zhì)的好壞，根據(jù)煤質(zhì)合理組織風(fēng)粉配比，保證爐膛燃燒穩(wěn)定。

3.3 負(fù)荷調(diào)整

在從高負(fù)荷向低負(fù)荷調(diào)整的過程中，爐膛是個降溫過程，調(diào)整風(fēng)、粉時(shí)一定要均勻、緩慢，切不可大幅度調(diào)整。應(yīng)先降低主汽壓力，然后隨壓力下降緩慢減負(fù)荷，直至減到目標(biāo)值，而不能先將負(fù)荷減至目標(biāo)值后再降主汽壓力。如果先減負(fù)荷再降低主汽壓力，必須使?fàn)t膛燃燒強(qiáng)度低于相應(yīng)負(fù)荷的燃燒強(qiáng)度，然后才能使主汽壓力降下來。此時(shí)，爐膛熱強(qiáng)度進(jìn)一步降低，發(fā)生滅火的可能性將增加。

3.4 制粉系統(tǒng)調(diào)整

密切監(jiān)視制粉系統(tǒng)的運(yùn)行，如，給煤機(jī)是否斷煤、打滑、跑偏、堵磨，冷熱風(fēng)擋板是否卡澀，燃燒器擺角是否穩(wěn)定等。發(fā)現(xiàn)燃燒不穩(wěn)時(shí)，及時(shí)投油穩(wěn)燃，提高磨煤機(jī)出口溫度，使煤粉較易著火。

在降至低負(fù)荷前，應(yīng)調(diào)整好制粉系統(tǒng)，以避免在低負(fù)荷時(shí)停運(yùn)或倒換制粉系統(tǒng)，影響鍋爐燃燒穩(wěn)定性。在煤量調(diào)整中，制煤量的分配原則是最底層最大、最上層最小。

磨煤機(jī)組合運(yùn)行應(yīng)盡可能采用B、C、D方式，盡量不要隔層運(yùn)行。磨煤機(jī)的檢查或消缺工作應(yīng)盡量安排在煤質(zhì)較好、負(fù)荷較高的時(shí)段，并盡力縮短工期。檢修結(jié)束后的磨煤機(jī)必須及時(shí)投運(yùn)。

啟動磨煤機(jī)暖磨時(shí)，入口一次風(fēng)量應(yīng)維持在最低風(fēng)量；當(dāng)磨煤機(jī)啟動的其他條件滿足時(shí)，調(diào)整磨煤機(jī)入口一次風(fēng)量，以滿足啟動條件。當(dāng)磨煤機(jī)、給煤機(jī)正常啟動后，隨著煤量增加，應(yīng)按風(fēng)煤比例適當(dāng)增大該磨一次風(fēng)量，操作應(yīng)緩慢；如果爐膛壓力波動異常，應(yīng)及時(shí)投油穩(wěn)燃。

低負(fù)荷運(yùn)行需要停磨時(shí)，原則上應(yīng)停用最上層磨；如果因故障需停用最下層磨時(shí)，應(yīng)將停用的給煤量移至相鄰的上一層，確保上一層磨的煤量不小于40t/h后，再向另一層增加，以滿足最底層運(yùn)行磨煤量最大的調(diào)節(jié)原則。給煤機(jī)或磨煤機(jī)停運(yùn)過程中，如果爐膛壓力波動異常，應(yīng)及時(shí)投油穩(wěn)燃。

3.5 燃燒器擺角的調(diào)整

低負(fù)荷時(shí)，燃燒器擺角不要上抬，應(yīng)保證水平或稍向下傾，以防止火焰中心抬高，爐內(nèi)切圓直徑減小，充滿度變差。燃燒器擺角最好不要頻繁調(diào)節(jié)，因擺角不聯(lián)調(diào)，極易造成爐內(nèi)擾動，導(dǎo)致滅火。

3.6 配風(fēng)的原則

配風(fēng)的原則是保證著火穩(wěn)定性及燃燒完全。對于均等配風(fēng)的直流燃燒器，一、二次風(fēng)混合時(shí)間早，適用于揮發(fā)分比較高的煙煤和褐煤。當(dāng)煤質(zhì)較差或突然變差時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整燃燒，特別在低負(fù)荷階段，應(yīng)注意以下問題：

(1) 一次風(fēng)速、風(fēng)壓不要過高或過低。磨煤機(jī)的風(fēng)量在保證不堵磨的前提下采用低風(fēng)量，以提高燃燒器附近的煙氣溫度及煤粉濃度，提高著火的穩(wěn)定性。

(2) 相鄰運(yùn)行磨之間輔助風(fēng)擋板應(yīng)相對關(guān)小，上二次風(fēng)應(yīng)開大，采用倒寶塔型配風(fēng)，類似分級配風(fēng)燃燒器，讓二次風(fēng)較晚與煙氣混合，有利于穩(wěn)定燃燒。

(3) 由于二次風(fēng)同一次風(fēng)混合較晚，要求二次風(fēng)有足夠的速度穿透高溫?zé)煔馔固苛Ｗ咏佑|；應(yīng)保證較高的二次風(fēng)箱和爐膛差壓，煤質(zhì)越差，差壓應(yīng)越高。

(4) 低負(fù)荷時(shí)，燃料風(fēng)應(yīng)盡量關(guān)小，這樣可提高煤粉濃度，減少燃燒初期冷風(fēng)量，特別是對揮發(fā)分低的煤種更應(yīng)如此。

3.7 配風(fēng)的調(diào)整

在運(yùn)行中，除按規(guī)程規(guī)定控制合理的風(fēng)煤比及爐膛出口氧量外，輔助風(fēng)門開度的控制應(yīng)以均勻配風(fēng)為原則。在此工況下，如果燃燒不穩(wěn)，可手動調(diào)整運(yùn)行磨的輔助風(fēng)擋板。當(dāng)有底層磨停運(yùn)時(shí)，應(yīng)關(guān)小該磨輔助風(fēng)門至10%開度，以提高爐膛斷面的熱負(fù)荷。

磨煤機(jī)的煤量增減時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整一次風(fēng)量、出口溫度、輔助風(fēng)擋板和周界風(fēng)擋板開度，以提高煤粉的著火溫度和減小煤粉的著火距離。另外，在調(diào)節(jié)輔助風(fēng)擋板時(shí)操作一定要謹(jǐn)慎、緩慢，每次的操作幅度不要超過10%，以保證二次風(fēng)差壓正常和燃燒穩(wěn)定。

由于鍋爐負(fù)壓調(diào)節(jié)時(shí)負(fù)壓擺動較大，低負(fù)荷時(shí)爐膛抗干擾能力差，易滅火。若負(fù)壓不穩(wěn)時(shí)，應(yīng)切換為手動調(diào)整。

密切注意氧量的變化。氧量是反映燃燒最重要的參數(shù)，特別是煤質(zhì)變差時(shí)氧量應(yīng)上升較快。一般氧量應(yīng)控制在4%～6%為宜。

3.8 其他

負(fù)荷高時(shí)，加強(qiáng)水冷壁及水平煙道的吹灰，防止低負(fù)荷時(shí)大塊結(jié)焦落下影響燃燒。注意爐本體的運(yùn)行情況，如水底水封、吹灰器是否卡澀、各受熱面情況、火孔是否全部關(guān)閉等，防止冷風(fēng)漏入爐膛。低負(fù)荷時(shí)，停止?fàn)t膛的吹灰工作，減少吹灰對燃燒的影響。

4 結(jié)束語

多年來公司通過對鍋爐低負(fù)荷燃燒經(jīng)驗(yàn)的摸索和總結(jié)，形成了一套行之有效的調(diào)整方法。但是，鍋爐低負(fù)荷燃燒是一個十分復(fù)雜且受多種因素影響的課題，同時(shí)鍋爐系統(tǒng)具有明顯的燃燒慣性，因此，在低負(fù)荷燃燒方面需要做的工作還很多，需要更多的研究和探索。

(投稿日期：2009-07-23)