660MW超臨界直流“W”火焰鍋爐的燃燒調(diào)整

（國電南寧發(fā)電有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530317）

660MW超臨界直流“W”火焰鍋爐的燃燒調(diào)整

鐘松耀

（國電南寧發(fā)電有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530317）

國電南寧發(fā)電有限責(zé)任公司1、2號鍋爐使用的是東方鍋爐廠（簡稱東鍋）生產(chǎn)的DG1950/25.4-Ⅱ8“W”火焰鍋爐。本文詳細(xì)介紹了我廠660 MW”W”型火焰鍋爐的運(yùn)行情況及通過對制粉及燃燒系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整，提高鍋爐效率，降低機(jī)組煤耗，尋求現(xiàn)有煤質(zhì)下鍋爐最佳運(yùn)行工況，保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行。

660MW；W火焰鍋爐；燃燒；優(yōu)化調(diào)整

目前，我國運(yùn)行的W型火焰鍋爐中普遍存在著燃燒效率低、飛灰含碳量大、排煙溫度高、NOx排放過高、結(jié)焦嚴(yán)重、燃盡率低等問題。本文結(jié)合南寧電廠660MW“W”火焰鍋爐的特點(diǎn)及運(yùn)行分析，針對鍋爐燃燒存在的問題，進(jìn)行了大量的燃燒調(diào)整實(shí)驗(yàn)，改善了機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)狀況。

1 鍋爐設(shè)備及主要性能指標(biāo)

1.1 設(shè)備概述

國電南寧發(fā)電有限責(zé)任公司2×660MW工程鍋爐為東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司的國產(chǎn)超臨界參數(shù)復(fù)合變壓本生直流鍋爐，鍋爐型號DG2141/25.4-Ⅱ12型，鍋爐為一次再熱，平衡通風(fēng)，固態(tài)排渣，露天布置，全鋼構(gòu)架，全懸吊結(jié)構(gòu)，“Ⅱ”型直流鍋爐，“W”型火焰燃燒方式。其主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下表1（設(shè)計(jì)煤種）：

1.2 主要燃料特性

本工程設(shè)計(jì)煤種為興仁無煙煤， 校核煤種Ⅰ為無煙煤:煙煤為8:2，校核煤種Ⅱ?yàn)榱o煙煤，燃煤煤質(zhì)特性如表2。

1.3 燃燒設(shè)備

燃燒系統(tǒng)配有24只雙旋風(fēng)煤粉燃燒器；每臺(tái)磨煤機(jī)帶4只煤粉燃燒器。雙旋風(fēng)煤粉燃燒器順列布置在下爐膛的前后墻爐拱上，前、后墻各12只，水冷壁上還布置有26只燃燼風(fēng)調(diào)風(fēng)器，前、后墻各13只。

鍋爐配置雙進(jìn)雙出鋼球磨冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，由2臺(tái)雙動(dòng)葉可調(diào)式一次風(fēng)機(jī)，6臺(tái)BBD（MGS4360）型磨煤機(jī)，5臺(tái)磨煤機(jī)就可以滿足鍋爐MCR負(fù)荷。

2 制粉系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整

鍋爐燃燒調(diào)整的是在實(shí)質(zhì)煤質(zhì)條件下，優(yōu)化鍋爐運(yùn)行方式和參數(shù)，減少飛灰和排渣，提高鍋爐效率。試驗(yàn)前利用停磨機(jī)會(huì)對各臺(tái)磨煤機(jī)回粉管、分離器擋板進(jìn)行了清理檢查。

2.1 一次風(fēng)調(diào)平

通過觀察發(fā)現(xiàn)各磨煤機(jī)出口靜壓偏差較大，因此在磨煤機(jī)80%以上出力下，采用防堵靠背管實(shí)測各磨煤機(jī)出口粉管的動(dòng)壓值，并通過粉管上的可調(diào)縮孔調(diào)平了各管動(dòng)壓，保證了磨煤機(jī)各粉管出力的均勻性。

2.2 煤粉細(xì)度調(diào)整試驗(yàn)

分離器擋板調(diào)整主要磨煤機(jī)分離器擋板調(diào)整至開度為4.5，維持磨在150A-160A左右，此后通過定期加直徑為50mm的鋼球保證磨煤機(jī)電流控制在150-155A之間，通過調(diào)整各制粉系統(tǒng)細(xì)度總體下降，但調(diào)整初期煤粉均勻性仍較差，后期隨著制粉系統(tǒng)的運(yùn)行，磨煤機(jī)內(nèi)大小鋼球配比逐步趨于合理，煤粉細(xì)度得到下降且均勻性也得到提高，圖1是制粉系統(tǒng)調(diào)整前、調(diào)整初期、調(diào)整后期各一次風(fēng)管煤粉細(xì)度一周內(nèi)日平均值的比較：

3 燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)

南寧電廠當(dāng)前正常運(yùn)行時(shí)采用石油焦與無煙煤及高硫煤的摻燒，此次針對煤質(zhì)特性主要進(jìn)行了不同石油焦摻燒方式摻燒試驗(yàn)。

3.1 燃燒優(yōu)化調(diào)整實(shí)驗(yàn)結(jié)果

主要進(jìn)行了變AB擋板開度，變?nèi)萘匡L(fēng)門、變氧量及不同摻燒方式下試驗(yàn)，其中工況1、工況2為未經(jīng)調(diào)整原始工況。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果

（1）變AB擋板開度

AB擋板用于調(diào)節(jié)拱上乏氣及煤粉噴口環(huán)形二次風(fēng)風(fēng)量。工況3為在工況2的基礎(chǔ)上開大AB擋板開度，工況說明及測試結(jié)果見表3。從表中可看出AB擋板開大有利于火焰中心的下移，延長了石油焦在爐內(nèi)的停留時(shí)間，有利于石油焦的燃盡。

表1

表2 燃煤煤質(zhì)特性

表3

（2）變乏氣風(fēng)擋板開度

工況4為在工況3的基礎(chǔ)上關(guān)小乏氣擋板開度至20%，乏氣擋板關(guān)小有利于提高一次風(fēng)噴口剛性，增加下沖力。測試結(jié)果表明，當(dāng)前工況下乏氣擋板開度減小后，飛灰基本不變的情況下，排煙溫度得到下降，鍋爐效率也有所提高。

圖1

（3）變消旋頁片開度

消旋葉片用于調(diào)整風(fēng)粉混合物的旋流強(qiáng)度及氣流的形狀，工況5為在工況4基礎(chǔ)上將消旋頁片由7格下放至3格，消旋頁片下放減小了旋流強(qiáng)度，提高了一次風(fēng)剛性，結(jié)果表明，飛灰可燃物及排煙溫度均得到了下降。

（4）變氧量運(yùn)行

工況6至工況11為不同氧量下測量結(jié)果，從結(jié)果可看出，氧量的增大有利于石油焦的充分燃燒，但相應(yīng)排煙損失及NOX排放會(huì)增加。建議運(yùn)行中空預(yù)器入口控制氧量在3.5%—4.0%之間。

（5）不同摻燒方式下的對比

工況12至工況16為不同負(fù)荷及不同比例下石油焦與低卡煤分磨摻燒結(jié)果，工況6至工況11為石油焦與無煙煤（石油焦與低卡煤均勻混合）摻燒，從表3-1中可明顯看出分磨摻燒后飛灰燃盡率明顯提高，同時(shí)排煙損失變化不大。

4 結(jié)論及建議

（1）通過燃燒優(yōu)化調(diào)整，燃燒穩(wěn)定性得到增強(qiáng)，蒸發(fā)量、汽溫、汽壓等參數(shù)均能達(dá)到設(shè)計(jì)值，高負(fù)荷下鍋爐熱效率能達(dá)到或超過設(shè)計(jì)保證值（91.3%）。

（2）AB擋板的開大有利于煤粉下沖，能延長石油焦在爐內(nèi)的燃燒過程，建議運(yùn)行中在燃燒穩(wěn)定的前提下將A擋板開至50%，B擋板開至80%。

（3）隨著乏氣擋板的關(guān)小，飛灰含碳量大幅減下，未燃盡碳損失下降明顯，火焰中心隨之下降，低負(fù)荷下有利于控制過熱器超溫，建議乏氣擋板關(guān)至20%。

（4）氧量的增大有利于石油焦在爐內(nèi)充分燃燒，建議運(yùn)行中將省煤器出口氧量控制在3.5-4.2%。

（5）運(yùn)行中分析表明，磨煤機(jī)容量風(fēng)擋板開度線性區(qū)間在30%至60%，容量風(fēng)擋板開度較大容易導(dǎo)致煤粉細(xì)度不均勻且變粗，建議運(yùn)行中提高一次風(fēng)壓將容量風(fēng)擋板控制在50%以下。

（6）低負(fù)荷下由于低卡煤熱值低導(dǎo)致帶不起負(fù)荷，一臺(tái)磨石油焦和三臺(tái)磨低卡煤帶至360MW負(fù)荷時(shí)，一次風(fēng)壓及容量風(fēng)門已開至最大，不建議運(yùn)行中低負(fù)荷下四臺(tái)磨低卡煤運(yùn)行。

[1]國電南寧電廠1號鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)報(bào)告[Z].

[2]賈永會(huì).660MW機(jī)組W形火焰鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整[J].華電技術(shù)，2012（05）.

[3]范煥霞，武旭升.600MW“W”型火焰鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整[D].全國火電600MW 機(jī)組技術(shù)協(xié)作會(huì)第十三屆年會(huì)論文集.

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