淺析300MW亞臨界機(jī)組鍋爐輔助風(fēng)擋板的調(diào)整

摘要：通過(guò)對(duì)1、2號(hào)機(jī)組配置的直吹式四角切圓燃燒器鍋爐的運(yùn)行實(shí)踐，探討二次風(fēng)擋板調(diào)整的控制策略，講述了不同工況下二次風(fēng)的運(yùn)行調(diào)整及控制方式。

關(guān)鍵詞：鍋爐；二次風(fēng)；運(yùn)行調(diào)整

大唐戶縣第二熱電廠2×300MW機(jī)組鍋爐由哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司制造，配備型號(hào)為HG—1025/17.5—YM，為亞臨界、自然循環(huán)、單爐膛、一次中間再熱、露天布置、全鋼構(gòu)架、平衡通風(fēng)、直流擺動(dòng)燃燒器、固態(tài)排渣燃煤汽包爐。燃燒器采用四角切向燃燒，共設(shè)五層一次風(fēng)噴口，分A、B、C、D、E五層布置，三層油風(fēng)室，位于AB、BC、DE三層二次風(fēng)風(fēng)室內(nèi)，兩層高位燃盡風(fēng)（OFA）布置在燃燒器上部實(shí)現(xiàn)分級(jí)送風(fēng)；一、二次風(fēng)呈間隔排列，三層油風(fēng)室正常運(yùn)行時(shí)同時(shí)做為二次風(fēng)室；上部燃盡風(fēng)室兩層二次風(fēng)形成反向切圓；二次風(fēng)采用ABB—CE大風(fēng)箱典型結(jié)構(gòu)，非平衡式，2013年經(jīng)脫硝改造后，增加6層擺角可控SOFA風(fēng)。在鍋爐燃料的燃燒過(guò)程中，二次擋板的調(diào)節(jié)性能起到了極其重要的作用，下面論述運(yùn)用正三角、倒三角、平衡通風(fēng)和腰鼓型的配風(fēng)形式，對(duì)鍋爐燃燒的影響。

1 二次風(fēng)控制的原則和要求

二次風(fēng)的作用為提高燃燒需要的氧氣，增強(qiáng)一次風(fēng)的剛性，防止燃燒氣流偏斜和煤粉離析。過(guò)高則推遲著火點(diǎn)，提高了火焰中心，增大飛灰可燃物和排煙熱損失，降低了鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性，過(guò)低則使剛性變?nèi)酰篃龤紵鲊娍?。進(jìn)行燃燒調(diào)整時(shí)，必須要根據(jù)機(jī)組負(fù)荷、制粉系統(tǒng)的投入情況及爐內(nèi)燃燒工況進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，以保證燃燒動(dòng)力場(chǎng)的穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)性。

1.1 周界風(fēng)的調(diào)整

周界風(fēng)的主要作用是用來(lái)冷卻一次風(fēng)口，增強(qiáng)一次風(fēng)的燃燒剛性，防止氣流偏斜。不同煤質(zhì)的揮發(fā)份高低要采用不同的調(diào)整方式來(lái)保護(hù)燃燒器噴口。在煤質(zhì)揮發(fā)份較高時(shí)，因燃點(diǎn)低、燃燒上火快，可以適當(dāng)開大此擋板；相反，燃燒揮發(fā)份較低的煤質(zhì)時(shí)，要將此擋板關(guān)小，甚至全關(guān)。一些運(yùn)行人員籠統(tǒng)地認(rèn)為開大周界風(fēng)會(huì)提高燃燒剛性，本質(zhì)上就是錯(cuò)誤的，不同的揮發(fā)分的煤種要充分考慮到，如果開啟過(guò)大，在鍋爐吹灰時(shí)容易造成燃燒不穩(wěn)、爐膛負(fù)壓大幅波動(dòng)，威脅機(jī)組運(yùn)行安全。

1.2 燃油輔助風(fēng)的調(diào)整

油槍設(shè)置在二次風(fēng)口內(nèi)，共三層，分別為AB、BC、DE層。鍋爐啟動(dòng)引送風(fēng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)，將此三層二次風(fēng)開啟，置爐膛吹掃位，30%額定總風(fēng)量以上進(jìn)行爐膛吹掃，吹掃完畢打開AB層燃油輔助風(fēng)及下層助燃風(fēng)，投入氣化油槍，燃油燃燒穩(wěn)定后，啟動(dòng)制粉系統(tǒng)，開啟A層周界風(fēng)。在負(fù)荷達(dá)到150MW以上時(shí)，逐步退出油槍，再根據(jù)制粉系統(tǒng)的投入進(jìn)行二次風(fēng)的調(diào)整。

1.3 燃盡風(fēng)和SOFA風(fēng)的調(diào)整

原設(shè)置的OFA1、OFA2經(jīng)脫硝改造后將OFA2改造為6層擺角可調(diào)SOFA風(fēng)，SOFA風(fēng)門主要作用是在燃燒高溫區(qū)低氧富燃料燃燒，在上部低溫區(qū)補(bǔ)充氧量繼續(xù)燃燒，減少氮氧化合物產(chǎn)生，即分級(jí)燃燒技術(shù)，將擺角上擺和開大擋板可有效降低脫硝SCR區(qū)入口NOX，減少了噴氨量。OFA1調(diào)節(jié)主要作用為調(diào)整過(guò)熱汽溫的變化及偏差，與主燃燒器煤粉燃燒氣流形成順時(shí)針?lè)聪蚯袌A，比主燃燒器切圓半徑大，用以減小煙氣旋轉(zhuǎn)能量，使?fàn)t膛出口煙氣分布均勻。

2 運(yùn)行中的調(diào)整

本爐設(shè)計(jì)煤種和校核煤種均為黃陵煙煤，可以采用均等配風(fēng)形式，但實(shí)際入爐煤收到基揮發(fā)份不穩(wěn)定，使燃燒穩(wěn)定性、汽溫、汽壓、排煙溫度都會(huì)有不同程度偏差且與機(jī)組設(shè)計(jì)值相去甚遠(yuǎn)，調(diào)整也不得不根據(jù)煤質(zhì)變化頻繁進(jìn)行。必須人為手動(dòng)干預(yù)，解除自動(dòng)控制。通過(guò)對(duì)不同工況下的調(diào)整研究，我總結(jié)了不同配風(fēng)形式對(duì)燃燒產(chǎn)生的影響。

對(duì)二次風(fēng)擋板調(diào)節(jié)的前提，首先必須要保證燃燒動(dòng)力場(chǎng)穩(wěn)定，煤粉能夠充分燃燒，避免因未燃盡煤粉進(jìn)入尾部煙道及空預(yù)器形成二次燃燒。其次是提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，降低鍋爐排煙溫度、減少鍋爐四管管壁超溫次數(shù)、降低廠用電率。這就需要在鍋爐不同工況下，對(duì)噴燃器各二次風(fēng)門擋板進(jìn)行精調(diào)、細(xì)調(diào)。一般地，濃淡一次風(fēng)上部的二次風(fēng)是使煤粉著火后能及時(shí)燃燒，提供足夠的熱量，并且盡可能燃燼，同時(shí)確保火焰燃燒高度，保證爐膛出口溫度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。兩組一次風(fēng)口之間的中部二次風(fēng)，則提供燃燒火焰所需要的氧氣，保證燃燒的穩(wěn)定性。一次風(fēng)口下面的二次風(fēng)其作用是穩(wěn)定火焰，避免火焰沖刷冷灰斗，減少煤粉掉落。增加上部二次風(fēng)，則使火焰中心下移，對(duì)保證燃燒穩(wěn)定和降低排煙溫度效果明顯；減少上部二次風(fēng)，則可以使得火焰中心上移，適當(dāng)提高汽溫。

在燃燒較好，煤質(zhì)、燃燒穩(wěn)定時(shí)，在240MW300MW負(fù)荷下，基本可以采取均等配風(fēng)形式；200MW240MW負(fù)荷下，在調(diào)整過(guò)程中，我們采取了腰鼓型配風(fēng)形式，提高中部二次風(fēng)量，能較好地保證鍋爐燃燒的穩(wěn)定性。在機(jī)組負(fù)荷150MW200MW時(shí)，為保證火焰穩(wěn)定，采用倒三角的配風(fēng)形式，下二次風(fēng)25%左右，上部二次風(fēng)開大可使?fàn)t膛火焰集中，不過(guò)分上揚(yáng)，防止下層冷風(fēng)的大量輸送使燃燒不穩(wěn)定。

在實(shí)際的操作中，需綜合考慮制粉系統(tǒng)、二次風(fēng)與爐膛差壓等因素。如制粉系統(tǒng)隔層燃燒，需將停運(yùn)制粉系統(tǒng)的周界風(fēng)開啟10%左右，以減少高溫火焰的沖刷，冷卻并保護(hù)噴嘴。另外，本爐運(yùn)行初期煙道及二次風(fēng)風(fēng)道壓差較小，在運(yùn)行十年以后，差壓有所增大，雖采取了空預(yù)器蒸汽吹灰改造及空預(yù)器在線水沖洗的措施，但二次風(fēng)阻力仍逐年增大，這就造成了兩側(cè)二次風(fēng)差壓有所偏差，尤其在負(fù)荷較低時(shí)，差壓自動(dòng)投入時(shí)容易造成風(fēng)門擋板開度20%以下的情況，因此，必須注意風(fēng)箱壓力與爐膛差壓數(shù)值，不能過(guò)高或過(guò)低。差壓低時(shí)，二次風(fēng)進(jìn)入爐內(nèi)的量少，且不能很好地穿透爐內(nèi)高溫氣流，不能有效地提供燃燒所需要的氧氣；反之，差壓過(guò)高時(shí)，對(duì)一次風(fēng)有干擾，會(huì)把煤粉著火的熱量降低，不利于煤粉著火及穩(wěn)定。本爐在150MW200MW時(shí)把二次總風(fēng)差壓控制0.3kpa0.4kpa，風(fēng)門擋板開度20%以上對(duì)穩(wěn)定燃燒有比較好的促進(jìn)作用。

作者簡(jiǎn)介：彭建虎（1986），男，漢族，陜西西安人，本科，助理工程師，目前擔(dān)任大唐戶縣第二熱電廠集控運(yùn)行值長(zhǎng)，研究鍋爐優(yōu)化運(yùn)行。