600MW超临界机组直流锅炉燃烧调整.doc

600MW超临界机组直流锅炉燃烧调整1 概述某发电厂一期工程为 2×600MW国产超临界燃煤机组，锅炉是由上海锅炉厂有限公司制造的单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧，平衡通风、固态排渣、露天布置、燃煤、全钢构架、全悬吊结构 п 型超临界参数变压运行螺旋管圈直流锅炉，型号为 SG1913/25.4-M967本锅炉设计和校核煤种均为淮南烟煤，燃烧方式采用从美国阿尔斯通能源公司引进的摆动式四角切圆燃烧技术，采用中速磨煤机、冷一次风机、正压直吹式制粉系统设计，煤粉燃烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器燃烧器共设置六层煤粉喷嘴，锅炉配置 6 台 HP1003 型中速磨煤机，每台磨的出口由四根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，锅炉 MCR 和 ECR 负荷时均投五层，另一层备用燃烧器设六层煤粉喷嘴自下而上 A、B、C、D、E、F 层，燃烧方式采用最新引进的低 NOX同轴燃烧系统（LNCFS），主风箱设有 6层强化着火煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风（周界风）在每相邻 2层煤粉喷嘴之间布置有 1层辅助风喷嘴，其中包括上下 2只偏置的 CFS喷嘴，1 只直吹风喷嘴在主风箱上部设有 2层 CCOFA喷嘴，在主风箱下部设有 1层 UFA（火下风）喷嘴。

在主风箱上部布置有 SOFA燃烧器，包括 5层可水平摆动的分离燃尽风（SOFA）喷嘴，在 A层煤粉喷嘴上分别装了四台等离子点火器在燃烧器二次风室中配置了三层共 12 支轻油枪，采用 Y 型蒸汽雾化方式，燃油容量按30%MCR 负荷设计，点火装置采用高能电火花点火器制粉系统为正压直吹式制粉系统配置 6台 HP1003型磨煤机，一次风自一次风机出口一部分经过预热器加热为进磨煤机热风，一部分直接作为进入磨煤机的压力冷风，经磨煤机后，每台磨煤机分四路分别供相应层四角一次风进入炉膛二次风自送风机出口经预热器加热进入大风箱由风门档板调节按要求分布于各二次风喷口进入炉膛炉后尾部装置二台三分仓空气预热器锅炉燃烧调整的目的是在保证锅炉设备安全、满足汽轮机对锅炉参数要求的前提下，调整燃烧器各层的燃料分配，调整一、二次风的分配，以达到炉膛热负荷均匀、炉膛受热面不结渣、火焰不冲刷水冷壁、低 NOx排放，使锅炉在最安全、经济的条件下运行2 锅炉冷态通风试验检查核对所有一、二次风风门挡板的位置正确，调节灵活，调整各磨煤机出口煤粉管道缩孔，进行一次风调平、二次风挡板特性试验及水平烟道分布测量，试验结果符合设计要求。

核对各一次风压及一、二次风流量测点的安装位置合理，核准一、二次风量及一次风速显示正确，调整一次风量、磨辊和磨碗之间的间隙及磨煤机折向门挡板开度在合理的范围内，确保煤粉细度合格3 锅炉启动初期的燃烧调整 [1]由于锅炉点火是直接采用等离子点火进行点燃煤粉，容易造成燃烧不完全及分隔屏过热器的管壁超温现象，因此锅炉启动初期干态运行时的安全稳定运行尤为重要，燃烧调整上采取了以下措施：（1）降低一次风速（保持在 25m/s），增加对应层（特别是燃料风档板的开度）和上层二次风速，一方面一次风可尽快着火，另一方面又能在炉膛充分燃烧2）提高一次风温，用暖风器对一次风进行加热，提高等离子燃烧器对应的 A磨煤机出口风粉混合物的温度，维持 80℃～85℃运行，使一次风的着火点提前，提高煤粉燃烧的稳定性和燃尽率3）提高煤粉浓度，在锅炉升温升压曲线范围内，尽快提高 A给煤机到适当转速，使 A磨煤机出口风粉混合物达到最佳煤粉浓度，确保燃烧的稳定和煤粉的燃尽4）锅炉投煤初期，降低锅炉炉膛燃烧器摆动喷嘴的角度，降低炉膛火焰中心高度，从而有效降低分隔屏过热器底部温度5）加大紧凑燃尽风（CCOFA）及上几层辅助风风门的开度，降低火焰中心，适时开启分离燃尽风（SOFA），消除炉膛出口气流的残余旋转，减小两侧烟温差。

当投入第二台磨煤机（B 磨煤机）后逐渐开大一层 CCOFA风至 70%以上，有必要时可适当增开第二层 CCOFA风4 锅炉正常运行的燃烧调整锅炉正常运行时主要是调整燃烧器各层的燃料分配，调整一、二次风的分配，以达到炉膛热负荷均匀、炉膛受热面不结渣、火焰不冲刷水冷壁、低 NOx排放4.1 制粉系统的投运方式HP1003型中速磨煤机的额定出力 64.4t/h，磨煤机启动后的最小出力为额定出力的 25%，即 16t/h，而在正常运行时（锅炉负荷大于 50%）磨煤机的出力应该在其额定出力的50%～100%之间运行否则，当磨煤机出力低于 50%额定值时，由于煤粉浓度太低，对着火稳定性不利；另外，磨煤机出力过小，制粉系统运行的单位电耗增加，给经济性带来不利影响锅炉正常运行时，磨煤机的出力是通过“燃料主控”接受锅炉主控指令，用调节给煤机的转速来控制锅炉的总燃烧量，而每台磨煤机的出力的控制是由“磨煤机主控”接受“燃料主控”的指令来完成的通常在增加负荷时，已运行的磨煤机的单台出力均在 80%时，应再启动未投运的磨煤机，直到五台磨煤机运行、锅炉带额定负荷运行经过试验显示 1号锅炉带额定负荷时，投运 A、B、C、D、E 磨煤机比投运 B、C、D、E、F 磨煤机和投运六台磨燃烧要好，飞灰含碳、排烟损失相对较小，炉效较高，同时锅炉烟温、汽温两侧差也较小。

按设计煤种淮南煤的要求，本炉煤粉细度要求 R90为 25%，当然煤粉细度还和磨煤机的出力的大小、磨煤机出口温度的高低、一次风量的大小或一次风速的高低等磨煤机运行参数有关另外，煤粉细度还和磨煤机的磨辊与磨碗间隙、磨损程度有关，这就要求检修部门根据各台磨煤机的运行小时数，来确定磨煤机的定期维护周期，以保持磨煤机的良好状态4.2 风量及一、二次风的调整（1）炉膛出口过量空气系数（氧量）的调整，锅炉运行时一次风量的比例变化不大，控制炉膛出口过量空气系数主要靠调整二次风量运行中，保持合适的过量空气系数可以获得较高的锅炉热效率燃烧调整时，调整不同的过量空气系数，观察炉膛火焰，测量飞灰和炉渣的含碳量，确定合理的过量空气系数根据本炉的运行经验，额定负荷时，当炉膛出口过量空气系数为 1.2（氧量在 3.5%左右）时，500MW 负荷时炉膛出口过量空气系数为1.24(氧量在 4%左右)时，400MW 负荷时炉膛出口过量空气系数为 1.31(氧量在 5%左右)时，飞灰和炉渣中未燃尽成分可达到较低的值，运行比较经济2） 一、二次风的调整运行的磨煤机的单台出力一般在 80%左右，保持磨煤机出口一次风速在 25～27m/s 左右。

二次风门挡板的控制原则具体如下：A层、B 层、C 层、D 层、E 层、F 层燃料风挡板的开度按运行或停运函数关系分别控制，运行时开度是本层给煤机转速的函数，以调节一次风气流着火点，停运时开度是锅炉总空气流量的函数另外 AA层二次风挡板也是给煤机 A转速的函数，当炉渣含碳量高时可适当开大SOFA、CCOFA 二次风挡板是锅炉总空气流量的函数，主要用于控制锅炉 NOx 的排放；AI层、BI 层、BC 层、CI 层、DI 层、DE 层、EI 层、FI 层二次风挡板是用来控制燃烧器大风箱与炉膛出口压差，该压差是总空气测量流量的函数，AB、CD、EF 层油燃料风控制是当锅炉负荷30%，点火时则置为燃烧器大风箱与炉膛出口压差控制；负荷>30%且 A/B层、C/D、E/F 磨均停则关，否则置为燃烧器大风箱与炉膛出口压差控制燃烧器二次风门挡板控制原则汇总有关参考函数关系如下面表格如下：总空气测量流量与燃烧器大风箱/炉膛出口压差（△P）的函数关系如下：压差 (Pa) 380.8 381 635 1016 1016总空气测量流量（%BMCR） 0 30 50 60 105总空气测量流量与 CCOFA-I间的函数关系如下：CCOFA-I 挡板开度 (%) 0 0 80 100 100总空气测量流量（%BMCR） 0 30 40 42.5 105空气测量流量与 CCOFA-II间的函数关系如下：CCOFA-II 挡板开度 (%) 0 0 20 100 100总空气测量流量（%BMCR） 0 40 50 52.5 105总空气测量流量与 SOFA-I间的函数关系如下：SOFA-I 挡板开度 (%) 0 0 20 100 100总空气测量流量（%BMCR） 0 40 50 52.5 105总空气测量流量与 SOFA-II间的函数关系如下：SOFA-II 挡板开度 (%) 0 0 80 100 100总空气测量流量（%BMCR） 0 50 60 62.5 105总空气测量流量与 SOFA-III间的函数关系如下：SOFA-III 挡板开度 (%) 0 0 80 100 100总空气测量流量（%BMCR） 0 60 70 72.5 105总空气测量流量与 SOFA-IV间的函数关系如下：SOFA-IV 挡板开度 (%) 0 0 80 100 100总空气测量流量（%BMCR） 0 70 80 82.5 105总空气测量流量与 SOFA-V间的函数关系如下：SOFA-V 挡板开度 (%) 0 0 80 100 100总空气测量流量（%BMCR） 0 80 90 92.5 105投运煤粉喷嘴燃料风档板开度与给煤机转速的函数关系如下：燃料风档板开度 (%) 10 10 100 100 100给煤机转速（%） 0 50 80 100 105为了保护停运燃烧器不被过热烧坏，停运燃烧器挡板开度应随锅炉总空气流量的改变而作相应的调整，停运燃烧器挡板开度与总空气测量流量间的函数关系如下：停运燃烧器挡板开度 (%) 0 0 10 10 15 15总空气测量流量（%BMCR） 0 55 60 80 80 1054.3 燃烧器摆动角的调整四角切圆布置的燃烧器（除 A层外）具有燃烧器上、下摆动的功能，其主要目的是调整再热汽温。

一般情况下，高负荷时燃烧器在水平位置；负荷降低时，根据再热汽温调节燃烧器的摆角通过各段负荷的燃烧调整，了解燃烧器摆动时对过热、再热汽温及锅炉效率的影响根据磨煤机的使用方式，合理调节燃烧器摆角，以保持再热汽温在较大的负荷变化范围内达到额定值值得重视的是：燃烧器向下摆动应只作为短期调整，不能在高负荷时长时间下摆，以防止灰斗处因热负荷过高而引起结渣等可水平摆动调节（-15°～ +15°）的 SOFA 喷嘴用来控制炉膛出口烟温偏差4.4 炉膛负压调整及吹灰运行时，注意保持炉膛负压的稳定，防止负压过大而引起漏风量过大；防止负压过小，造成炉膛上部向外冒烟、喷火每班对空气预热器吹灰 2次，每班至少对炉膛、水平及尾部受热面吹灰 1次，以将过热、再热汽温偏差控制在 10℃以内并根据过热器、再热器温水量的变化增加对炉膛的吹灰5 结语经过调试期间燃烧调整的摸索，锅炉运行的状况总体是正常的，炉膛热负荷均匀，炉膛受热面未发现有结焦结渣现象，低负荷燃烧稳定性较好，断油最低稳燃负荷达到设计值240MW，飞灰含碳量基本维持在 1%以下，NOx 排放浓度不超过 250mg/Nm3，排烟温度正常1号锅炉在近似 BRL工况性能试验，锅炉热效率为 93.34%，基本接近设计值。