鍋爐運行中燃燒優(yōu)化調整問題研究

張飛

（神華國能寧夏煤電有限公司，寧夏回族自治區(qū) 銀川 710400）

鍋爐運行過程中需要工作人員實時進行燃燒調整，這是諸多流程中最為基本的一項操作。燃燒調整行為要以外界工況作為參考標準，所以燃燒穩(wěn)定也代表鍋爐和機組運行狀態(tài)穩(wěn)定。由此也可以得知鍋爐運行環(huán)境，會對燃燒狀態(tài)帶來直接的影響，如果工作環(huán)境質量欠佳，鍋爐運行時間延長，難免會產生燃燒問題。為了保證鍋爐穩(wěn)定運行，需要做好燃燒調整。

1 鍋爐主要參數概述

鍋爐為上海鍋爐廠有限公司生產的超超臨界參數變壓直流爐，型號SG-3243/29.3-M7005，單爐膛、一次中間再熱、四角雙切圓燃燒方式、平衡通風、全鋼構架、緊身封閉布置、固態(tài)排渣、全懸吊結構Π 型鍋爐，爐膛寬度35190mm，爐膛深度15667.6mm，水冷壁下集箱標高為7500mm，爐頂管中心標高為75020mm，大板梁底標高83720mm。爐膛由膜式壁組成。爐底冷灰斗角度約為55°，從爐膛冷灰斗進口（標高7800mm）到標高55778mm 處爐膛四周采用螺旋管圈，管子規(guī)格為Φ38mm，節(jié)距為54mm，傾角為20.6673°在此上方為垂直管圈，管子規(guī)格為Φ32mm，節(jié)距為51mm。螺旋管與垂直管的過渡采用中間混合集箱。爐后尾部布置兩臺四分倉容克式空預器。鍋爐運行平臺標高1700mm，爐頂采用大罩殼密封結構，設置輕型鋼屋蓋及其側封。鍋爐采用等離子點火助燃系統(tǒng)。

2 鍋爐燃燒優(yōu)化調整作用

鍋爐運行過程中展開燃燒優(yōu)化調整，是一項非常重要且基礎的操作，具有以下三點作用：（1）能夠減少燃燒可能帶來的損失，提升鍋爐運行效率，加強氣壓、氣溫與蒸發(fā)量的穩(wěn)定性；（2）保證鍋爐著火穩(wěn)定性，明確合適的燃燒中心，使爐膛內部火焰更加均勻。通過燃燒優(yōu)化調整降低鍋爐兩側煙溫偏差，以免產生鍋爐結渣現(xiàn)象，提高受熱均勻性；（3）減小對周圍環(huán)境的危害，在設置鍋爐燃燒相關技術參數時，充分考慮到環(huán)境保護要求，主燃燒范圍內維持還原風，爐膛上方有燃燼風通入。一方面可以保證完全燃燒效果，另一方面也可以減小NOx（氮氧化物）生成。

3 鍋爐運行中燃燒問題

3.1 結焦問題

鍋爐運行中燃燒調整結焦問題比較常見，表露現(xiàn)象主要有以下幾種：（1）技術人員觀察火焰，流化效果不理想，例如部分火焰顏色為白色；（2）鍋爐出灰量較少；（3）氧量指示降低；（4）鍋爐運行負壓升高?？偨Y結交問題的根本原因，可能是點火升壓環(huán)節(jié)一次加入煤量過多，加煤作業(yè)時沒有同時加風，煤粒度度較大、一次風較小，沒有超出臨界流化風量。除此之外，技術人員壓火操作不合理，或者是給煤機斷煤處理存在不規(guī)范行為，均由可能會引發(fā)結焦現(xiàn)象。

3.2 熄火問題

鍋爐燃燒調整中的熄火問題表露現(xiàn)象主要有以下幾點：（1）氧量指示升降幅度較大；（2）燃燒室亮度降低，無法實時觀察火焰情況；（3）氣溫氣壓、煙氣溫度降低?？偨Y熄火問題的根本原因，首先給煤機在運行中存在故障，或是出現(xiàn)堵煤現(xiàn)象沒有發(fā)現(xiàn)，延長了斷煤時間；其次，風煤配比不合理，煤質不滿足使用要求，由于沒有及時調整而導致熄火；最后，積灰涌入到鍋爐內，導致突然熄火。

3.3 可燃物二次燃燒

鍋爐運行中煙道內部可能會有可燃物存在，并且導致二次燃燒。針對該問題的表露現(xiàn)象包括以下幾點：（1）風道個別位置嚴密性較差，在鍋爐燃燒過程中偶爾會有火星冒出；（2）如果情節(jié)嚴重，煙道防爆門可能會出現(xiàn)故障；（3）一、二次溫度提升，直接超出規(guī)定值界限；（4）鍋爐燃燒過程中，煙囪有黑煙冒出；（5）煙道的排煙溫度快速提升；（6）煙道與爐膛的負壓變化異常，除此之外，引風量和負壓超出界限值也是導致可燃物二次燃燒的原因之一。

4 鍋爐運行中燃燒問題處理方法

4.1 結焦處理

針對結焦問題的處理方法，需要馬上停止鍋爐運行，將所有室內爐渣全部放掉，隨后再由技術人員檢查鍋爐結焦狀況。開啟入孔門之后撬動鍋爐內部焦塊，盡可能地將焦塊清除出爐外。如果結焦情節(jié)不是非常嚴重，當焦塊被扒出爐外可以繼續(xù)運行，若結焦情節(jié)比較嚴重，需要等到完全冷卻之后再行處理。

4.2 熄火處理

在進行熄火處理操作時不能向鍋爐進煤，如果給煤機存在故障，應該停止鍋爐運行，以最快的速度找出故障原因，處理之后重新投入運行。最后對蒸汽溫度進行控制，將減溫水關閉之后，可以打開過熱器的疏水門，從而解決熄火問題。

4.3 可燃物二次燃燒處理

可燃物二次燃燒的處理方法：如果工作人員觀察鍋爐運行狀態(tài)的過程中，發(fā)現(xiàn)煙溫提升異常，必須要快速找到原因，并且校準儀表指示數值。隨后做好燃燒調節(jié)優(yōu)化工作，確保燃燒過程的穩(wěn)定性。優(yōu)化調整運行參數，若煙溫持續(xù)提升，甚至大于200℃，要馬上停止鍋爐運行，將所有孔門和擋板關閉，清除所有能夠通風的條件。如果發(fā)現(xiàn)溫度降低，并且檢查之后沒有火源存在，建議開啟引風機，當通風5~10min 之后抽出所有積灰，再次點火運行。

5 鍋爐運行中燃燒問題優(yōu)化調整方案

5.1 熱損失技術調整

排煙溫度與排煙熱損失之間的關系非常密切，發(fā)電煤耗也會受到排煙溫度的影響而增加，并且能夠保證電除塵、脫硫設備運行的穩(wěn)定性、安全性。導致排煙溫度提升的原因有漏風、摻加冷風量、積灰等，針對排煙溫度技術調整舉措，需要先解決漏風問題，待溫度降低至正常數值后，優(yōu)化磨煤機冷風，發(fā)現(xiàn)負荷相同的情況下排煙溫度降低。鍋爐內部吹灰器的作用是維持受熱面整潔性，優(yōu)化傳熱效果。吹灰系統(tǒng)主要有鍋爐本體受熱面吹灰、空預器吹灰，其中鍋爐本體內部包含96 只爐膛吹灰器，設置于爐膛處，布置為四層。鍋爐本體、空預器吹灰的蒸汽，都是通過低溫再熱器出口管道接出，處在BMCR 工況下，蒸汽溫度是518℃，壓力是5.96MPa（表壓）。將吹灰蒸汽進行減壓處理，分別進到吹灰器中，管路內部設置自動疏水點，鍋爐吹灰則展開程序控制。由此發(fā)現(xiàn)，當吹灰效率提升，可以直接解決積灰問題，排煙溫度升高，主要的影響因素為漏風、摻冷風量。所以，鍋爐運行中要著重注意這兩點問題，避免熱損失增加。

5.2 不完全燃燒調整

針對鍋爐運行中燃燒調整工作的實施，如果出現(xiàn)不完全燃燒問題，建議調整煤粉細度。分離器擋板會對煤粉細度產生直接的影響，結合鍋爐運行實踐發(fā)現(xiàn)如果磨煤粉的細度較細，驅動端與非驅動端較粗，那么技術人員對分離器擋板進行調整，風管偏差也會隨之降低。隨著磨煤機出力的增加，在保證煤粉細度（15%-20%）的前提下，四根粉管煤粉細度的均勻性也會隨之變好，同時對爐膛壁溫偏差也有所幫助。

同時進行變燃盡風調整，在機組負荷、氧量穩(wěn)定的情況下，二次風擋板選擇均等配風、正寶塔配風、倒寶塔配風。通過這三種方法測量NOx，其中到寶塔配風排放的NOx 含量相對較高，正寶塔配風排放NOx 含量比較小。所以針對這兩種配風方法展開綜合分析，建議結合鍋爐運行條件分別采用相適應的配風方式，以達到減小NOx 排放量的目的。采用這種綜合配風的方法，技術人員檢測脫銷之前NOx 排放平均值，會出現(xiàn)比較顯著的變化。最后需要組織變氧量測試，將測試條件設置為480MW 負荷段，燃燒方式選擇高級復合分級低NOx 燃燒技術，經過分析之后，發(fā)現(xiàn)煤粉燃燒過程中NOx 生成機理，低NOx煤粉燃燒系統(tǒng)可以減少揮發(fā)份氮向NOx 的轉化，搭建早期著火、使用控制氧量燃料/空氣分段燃燒技術，便可以達到燃燒優(yōu)化調整的目的。

6 結語

綜上所述，結合實踐經驗發(fā)現(xiàn)鍋爐運行中，燃燒問題比較常見，若情節(jié)嚴重還會威脅到鍋爐運行穩(wěn)定性與安全性。所以，針對鍋爐燃燒問題進行優(yōu)化調整，總結各個故障與問題的原因，采取針對性的處理方法，做好燃燒問題優(yōu)化調整工作，為鍋爐運行營造安全的環(huán)境，切實保證操作人員的人身安全，也可以提高鍋爐運行效率。