1.600MW超临界“W锅炉燃烧调整特点

 

超临界锅炉有湿式干燥过程。湿式时，超临界锅炉类似于亚临界运行模式。干燥后，给水通过省煤器、水冷壁和过热器一次性进行。水冷壁管可视为加热段、蒸发段和过热段。水冷壁上部为微过热蒸汽。运行中，主蒸汽温度通过控制水冷壁出口中间点的温度来调节，同时保证水冷壁上部的温度在允许范围内。调整超临界机组锅炉燃烧时，必须注意燃烧对中间点温度的影响。

 

水冷壁加热段、蒸发段、过热段没有固定的分界线。随着供水流量和燃烧率的变化，三段加热面的吸热分配比和相关三段加热面积的比例相应变化。蒸发段的向前移动会延长过热段，水冷壁出口温度（中点温度）升高，蒸发段后移动水冷壁出口温度降低。

 

炉火焰中心高度的变化改变了炉尾吸热量的分配比，对中间点温度有很大的影响。火焰中心高度降低，炉热负荷集中在下部，加热段降低。蒸发段向前移动，过热段加长，水冷壁出口温度升高；相反，蒸发段向前移动，水冷壁出口温度下降。在超临界锅炉燃烧调整中，必须考虑炉火焰中心高度变化对水冷壁出口温度的影响。过剩空气系数、煤质、燃烧器负荷、燃烧空气分配方法的变化直接影响火焰中心的高度。

 

2.600MW超临界“W锅炉燃烧调整研究

 

燃烧调整的目的是通过改变锅炉配风方式、空气系数过多、燃烧器负荷分配等方式，使煤粉在炉内保持良好燃烧，保持稳定正常的蒸汽温度和汽压，运行参数达到额定值，满足机组负荷要求，最终减少热损失，提高锅炉效率，在安全经济的最佳工况下运行。

 

2.1高负荷燃烧调整

 

高负荷燃烧调整主要保证锅炉燃烧的稳定性、经济性和控制结焦。燃烧器根据厂家推荐的内外二次风叶片角度和调风盘开度定位，在锅炉煤质好、机组负荷高的情况下具有良好的燃烧稳定性和经济性。厂家推荐值为:内二次风45°,外二次风60°.50%的调风盘。根据超临界锅炉的运行特点，进一步优化了燃烧器风门的设置。

 

2.1.外二次风旋流叶片角度

 

外二次风量占总二次风量的62%，外二次风的旋流强度和气流刚度对锅炉燃烧影响较大。外二次风的旋流强度和气流刚度主要由旋流叶片角度的设置决定。外二次风旋流叶片角度越大，外二次风气流刚度越强，旋流强度越小；反之亦然。当局部燃烧强度较大时，相应位置的水冷壁容易超温。因此，在中部燃烧强度较大的区域，应保持较高的火焰中心，因此中部四个燃烧器的外二次风角度设置为55°,增加煤粉气流旋转强度，降低气流下冲刚度；对于角燃烧器，当燃烧器旋转强度过大时，会导致煤粉刷墙，导致翼墙和侧墙恶性结焦，角四燃烧器外二次风角度设置为65°.降低煤粉气流旋流强度，提高气流下冲刚度。外二次风旋流叶片的角度设置小于中间，两侧大。通过外二次风叶片角度的设置，保证了燃烧稳定性、经济性和控制结焦的目的。

 

2.1.2调风盘

 

在保证燃烧稳定性的情况下，调风盘遵循中间大(55~65%)和两侧小(50%)的原则，类似于外二次旋流叶片的角度设置。主要目的是降低中间燃烧器的下冲能力，增加边缘中间燃烧器的下冲惯性，从而达到控制水冷壁超温和锅炉结焦的目的。燃烧不稳定时，适当关闭中间调风盘，增加煤粉着火时的浓度，显著增强锅炉的稳燃能力。

 

2.1.3调风套筒

 

原则上中间调风套开度大(70~100%)。为了提高燃烧经济性；为了防止翼墙和侧墙结焦，适当增加开度(65~70%)，控制还原气氛的产生。同时，根据炉膛左右侧的氧气量进行适当的微调，以保持炉膛的整体氧气量平衡。停止燃烧器的调风套适当关闭。

 

2.1.4分级风

 

随着机组负荷的增加，分级风逐渐扩大，燃烧后补充空气。锅炉干燥后，应保持分级风的较大开度，改善炉火焰中心，控制水冷壁过热段的长度，防止水冷壁超温。

 

2.1.5炉膛温度测量

 

采取上述燃烧调整措施后，在锅炉运行稳定时，在机组额定负荷下，通过炉看火孔，用红外测温仪测量炉温。火焰中心在下炉第二层和第三层之间，炉温场整体均匀性较好。无明显高温，有效避免局部结焦。

 

2.2启动过程中的燃烧调整

 

启动过程中的燃烧调整主要是机组并网带负荷，制粉系统开始投入使用，负荷范围为80mW~120mW。由于本阶段属于油煤混合燃烧阶段，炉温较低，煤粉燃烧行程延长，蒸汽流量低，加热面冷却不足，过热器和再热器管壁容易超温。解决方案是控制低总风量（不超过0.48），控制低火焰中心（保持低分级风开度，未运行喷嘴尽量减少空气调节套），注意控制煤粉速度，防止煤粉从未完全燃烧突然转化为基本完全燃烧，锅炉热负荷突然增加，导致蒸汽过热，蒸汽压力急剧上升，低负荷锅炉蒸汽压力波动对储水箱水位影响较大，干燥前主要供水道路切换、汽泵运行和锅炉干燥状态，应保持燃烧稳定，尽快通过低负荷范围。

 

2.3锅炉温度变化时的燃烧调节

 

对于直流锅炉，过热蒸汽温度以中点温度为粗调，以一、二次冷却水为细调。中点温度定义为水冷壁出口蒸汽温度。如前所述，水冷壁出口蒸汽温度与水冷壁蒸发段位置密切相关。显然，煤水比对水冷壁出口蒸汽温度的影响最大，因此控制主蒸汽温度的关键是控制锅炉的煤水比。中点温度以煤水比为粗调，中点至过热器出口段的过热蒸汽温度变化主要依靠喷水减温调节。锅炉干燥后，不同负荷范围对应不同中点温度范围，确保锅炉锅炉加热面的安全。再热蒸汽温度主要通过烟气挡板和冷却水进行调节。当受热面集灰较多时，对蒸汽温度影响较大，应加强监测。锅炉燃烧应尽可能保持左右均匀，以减少左右过热器和再热器之间的蒸汽温度偏差。

 

3.燃烧调整过程中应注息

 

3.1水冷壁超温控制

 

为了防止局部燃烧强度过高，应确保整个炉均匀燃烧，并尽量运行所有燃烧器。当发现超温现象时，主要是减少相应位置的燃料量。当超温严重时，停止相应位置的燃烧器。同时，为了避免其他位置的超温，当温度恢复正常时，应恢复停止的燃烧器。超温的另一个原因是火焰中心很低，可以通过改善火焰中心来控制水冷壁的超温。此外，燃烧总风量不宜过低，在保证燃烧稳定的同时，保持稍高的氧运行，以增加整体烟气量，尽可能将燃烧热量带到尾烟道。

 

3.2过度控制再生温度偏差

 

由于上部水冷壁为微过热蒸汽，整个过热器具有辐射性能。过热器的温度偏差主要通过控制水冷壁出口分离器的温度偏差来控制。当温度偏差较大时，通过切换燃烧器进行控制，当温度偏差较小时，通过热器冷却水进行调节。运行过程中，炉膛燃烧分布均匀，采用多投燃烧器降低单个燃烧器的功率，降低炉膛两侧的燃烧偏差。再热器的温度偏差由烟气挡板和冷却水共同调节。

 

3.3结焦控制

 

W型火焰锅炉由于卫生燃烧带较多，下炉翼墙和侧墙容易结焦。在保证煤质的情况下，燃烧控制结焦主要从以下几个方面进行控制:A、保持炉膛出口氧量高，控制还原性气氛的产生；B、避免局部燃烧过强的区域。当局部炉温过高时，相应位置有明显的流焦现象，应切换火嘴控制局部温度过高；C、控制角燃烧器较小的旋流强度，防止未燃煤粉气流刷墙，造成结焦。

 

4.结束语

 

综上所述，以上对600MW超临界W火焰锅进行了实验研究，总结出一套超临界“W火焰锅炉的优化试验方法，供业内人士参考讨论。