200MW机组锅炉燃烧调整

200MW机组锅炉燃烧调整

摘要：锅炉燃烧调整是否适当，直接关系到锅炉燃烧的稳定及机组的安全稳定运行，为了确保锅炉燃烧工况的稳定，降低机组运行中的耗差，结合我厂运行经验及燃烧事故教训，提出锅炉在启动过程中，正常运行中，吹灰过程中的燃烧调整指导建议。另外，对降低高过管壁管子温度运行浅析。

关键词：锅炉；燃烧调整； 吹灰；耗差

我公司#1、#2锅炉为武汉锅炉厂制造的WGZ 670/13.7-10型超高压锅炉，基本型式为：自然循环、一次中间再热、倒U型布置、中速磨正压直吹式制粉系统、直流燃烧器四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢构架、紧身封闭。

锅炉按带基本负荷定压运行方式进行设计，并具有一定的调峰能力。

每台锅炉配四台ZGM-95型中速正压直吹式磨煤机，每台磨煤机带6只喷燃器采用一层半布置。制粉系统正常运行时三台磨煤机运行，一台磨煤机备用。

#3、#4锅炉为超高压锅炉，基本型式为：一次中间再热超高压自然循环汽包炉、П型布置、单炉膛、燃烧器四角布置，切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、采用管式空气预热器、钢构架（双排柱）。在炉膛上部垂直分布辐射式全大屏过热器和辐射-对流式后屏过热器，水平烟道布置高温过热器和高温再热器；尾部竖井烟道由中隔墙分隔成前后两部分，前竖井中布置低温再热器，后竖井中布置低温过热器；在低温再热器及低温过热器下方均布置有省煤器管组，由省煤器垂直悬吊管悬吊低温再热器和低温过热器。空气预热器一、二次风分开，均为单级管式布置。锅炉整体呈左右对称，锅炉本体部分为悬吊结构，全部重量悬吊在顶部大梁上，空气预热器由独立的构架支撑。炉膛及尾部包墙为敷管包墙。

锅炉燃烧调整是否适当，直接关系到锅炉燃烧的稳定及机组的安全稳定运行，燃烧工况是否稳定，对机组的耗差有很大的影响，因为机组耗差分可控耗差和不可控耗差两部分，锅炉燃烧工况直接影响可控耗差的重要指标。为了确保锅炉燃烧工况的稳定，降低机组运行中的耗差，结合我厂运行经验及燃烧事故教训，提出锅炉在启动过程中，正常运行中，吹灰过程中的燃烧调整指导建议。

1、启动过程中的燃烧调整

本厂锅炉在启动过程中采用微油点火模式。现在以本厂#2锅炉（武汉锅炉厂制造的WGZ 670/13.7-10型超高压锅炉）为例来具体谈谈锅炉启动过程中的燃烧调整：

⑴在锅炉冷态点火启动前60分钟，开启暖风器蒸汽手动门和疏水截止门，缓慢开启暖风器入口蒸汽电动调节门，进行暖风器系统的暖管，投入一次风暖风器。

⑵启动一台一次风机，开启2-1磨煤机分离器出口气动门，开始对2-1磨煤机进行暖磨。

⑶运行人员检查供油系统、压缩空气系统，高压冷却风系统（一次风机来），并将系统的手动油门（旁路除外）及手动风门（旁路除外）全部开启。运行人员开启微油量供油的来油总阀、回油总阀及一台燃油大过滤器，通过调整微油入口主油阀开度，保持微油量供油母管压力为1.6～1.8MPa左右。

⑷将下一次风喷口（一层）的周界风门关闭，二次风门开度为10%，根据煤粉燃烧状况在投粉30分钟将周界风门开20%，每隔30分钟周界风开大10%。在磨煤机入口风温达到120℃以上时， 在CRT上首先将微油火检保护投入。调整A1层投入的一次风管的风量，保证一次风管内风速不低于24米/秒。

⑸锅炉吹扫完成具备点火条件时，各层二次风挡板开度保持10%，保证燃烧所需风量即可。投油枪时炉膛负压保持-10至-50Pa，防止冒正压。油枪雾化角过小或着火后常发生熄灭的原因为油枪雾化不好，应及时联系检修清理油枪，一般油枪雾化角不小于65度不大于75度。通过油枪着火颜色（金黄色，燃烧中心略显白）及排烟颜色（白灰色）判断风量是否合适。送风电流一般在50A左右（单侧送风机运行时，电流在80A左右）。一般油枪火焰的长度为两米到两米半左右。

⑹按微油点火程序 投入#1、# 3角（或#2、# 4角）微油量气化油枪。微油点火系统的燃油系统的供油压力调整为1.4-1.5MPa，压缩空气压力0.4～0.5MPa，高压冷却吹扫风的压力调整为4000～5000Pa。

⑺对角两支微油量气化油枪点火成功后，启动#1磨煤机和给煤机开始制粉（只开对应油枪的两个粉管），按锅炉升温升压的要求控制给煤机出力，最大不要超过为10吨/小时；同时注意一次风量的调整和给煤量的调整，时刻保证一次风速，防止风速过低引起煤粉在一次室内沉积而结渣。在保证磨煤机风环风速满足制粉要求的前提下，尽量降低磨煤机的通风量，维持一次风管内风速24～28米/秒。

⑻在煤粉着火燃烧稳定后，可以根据锅炉升温升压速度要求，调整给煤量或投入第三只火嘴。三只时给煤机出力最大不宜超过15吨/小时。

⑼在热风温度超过150℃时，开启#1磨冷、热风调节门，冷风隔绝门进行导风，关闭暖风器蒸汽电动门，关闭一次风旁路冷风门，停止暖风器运行。

⑽根据锅炉升温升压需要，逐渐投入四支微油枪运行，投入第四个粉管，燃烧稳定后，根据要求，投入第二层辅层两个粉管运行，#1磨煤机的出力在使用微油枪时应不超过20吨/小时。根据锅炉带负荷的要求，就应投入#2磨煤机运行。逐渐退出四支微油枪运行，将锅炉带至满负荷运行。这种调节方式将很大程度地降低锅炉启动过程中的费用，提高经济性。

⑾当负荷大于100MW时，DCS画面显示“解除磨出口门联锁”按钮，运行人员确认点下，系统默认退出微油点火模式。

在微油点火模式启动过程中，锅炉汽包压力大于0.5MPa，汽机旁路投入正常，汽包壁温差不大于40℃时，适当增加燃料量。锅炉投粉量增大后，适当减少送风量，防止风量过大造成煤粉着火不好。一般煤粉在离喷燃器出口0.5米处着火，最长不超过1米，保持炉膛负压-50Pa左右即可。机组启动过程中，主汽压力的升速率严格按滑参数曲线进行，不得发生燃烧量的突变情况，保证汽包水位正常，保证主、再热汽温随主汽压力缓慢上升。遇到主、再热汽温度，汽包水位异常变化时，应停止升温、升压，稳定燃烧，待主、再热汽温度，汽包水位正常后方可继续升温、升压。同时升温、升压过程中与汽机专业要加强联系，确保开机工作的顺利进行。2、锅炉正常运行中的燃烧调整

锅炉正常运行中确保各层油枪可靠备用，投切自如，发现油枪存在的缺陷应及时联系检修部门处理并做好记录。经常检查炉内燃烧工况，保持看火孔畅通，察看煤粉浓度及着火距离。正常情况下，煤粉着火距离适中，火焰呈金黄色，不应出现暗红或浑浊的火焰，烟囱更不允许冒黑烟，否则应根据情况及时调整风量或粉量，正常情况维持省煤器出口烟气量中含氧量4%-5%， 煤质较差时，维持省煤器出口烟气含氧量3%-4%，着火不好可相应提高一次风温，降低一次风速（一次风速不大于25m/s，不低于18 m/s），保证磨出口温度80度左右，使粉有足够的干燥出力，确保周界风有足够的开度，不得过调，使火嘴烧坏或一次风管堵塞。维持合格的煤粉细度，根据化学分析，及时调整磨煤机出口分离器挡板开度，低负荷或煤质较差时，可适当提高煤粉细度，有利于燃烧。也可以将各运行磨加载压力适当提高，增加煤粉细度，必要时可以投入油枪稳定燃烧，待燃烧稳定后再依次退出油枪。

本厂锅炉采用4台磨，3台运行，一台备用方式。制粉系统采用正压直吹式制粉系统，原煤经过磨煤机直接吹进炉膛燃烧，没有中间储存过程。直吹式制粉系统在给煤量发生变化后，经过一定时间进入炉膛燃烧，3分钟左右主汽压力开始变化，具有一定的迟缓性，因此在正常的燃烧过程中，考虑到煤量变化后燃烧工况变化的迟缓时间，燃料的变化量不能过大。另外，上层磨和下层磨煤量变化对燃烧工况的影响也不同。上层磨煤机煤量变化，对主汽压力影响小，对主汽温度影响大；下层磨煤量变化，对主汽压力影响大，对主汽温度影响相对较小。

在增加负荷时，先增加下层磨煤机出力，提高主汽压力，缓慢提高主、再热汽温度，在减负荷时，先减上层磨煤机煤量，在主汽压力缓慢下降过程中，维持主、再热汽温正常。这样燃烧工况的变化对燃烧各参数的扰动相对较小。

本厂锅炉送风主要是送风机，送煤粉主要是一次风机，一次风供磨煤机送粉和干燥煤粉。煤质较湿时，提高一次风温，增大磨煤机内干燥程度，保证合格的煤粉送进炉膛燃烧。二次风主要提供炉内燃烧室所需要的氧量，下层磨运行时，#1、#2、#3磨煤机运行锅炉内部火焰中心偏低，开大下层二次风，关小上层二次风，保证火焰中心高度，维持主、再热汽温度正常。上层磨煤机运行时，火焰中心较高，开大上层二次风，关小下层二次风。#2、#3、#4磨煤机运行时最下

层二次风开度50%左右，托住煤粉燃尽即可，最上层反切风全开，一次风压稍微保持低一些。控制火焰中心下移，好控制主、再热汽温正常。另外正常运行中，随时保证吹灰正常，保持各受热面清洁，便于控制各参数稳定。由于制粉系统是正压直吹式，所以锅炉运行中启停磨煤机就会对炉膛燃烧造成较大的扰动。在启停磨煤机时，各参数提前调整，保证一定的调整余度，便于启停磨煤机瞬间扰动最大时控制好各参数稳定运行。

启停磨煤机的操作就是锅炉燃烧调整过程中的最大操作，在这个过程中控制好主汽压力，减少主、再热蒸汽温度的波动，就能极大地降低机组的耗差。正常运行中控制好主汽压力，将主、再热蒸汽温度控制在上限（535℃±2℃）并最大限度地减少减温水量，就能最大限度地降低机组的耗差。正常运行中控制好主汽压力实际上就稳定了燃烧工况，此时调整主、再热蒸汽温度就要采用其他手段，例如调节减温水流量，进行各受热面吹灰来保证各受热面清洁，调节各层二次风小风门开度来调整炉膛火焰中心高度，调节主、旁烟气挡板开度来调整烟气流量等，千万不要通过调节煤量或者风量影响了燃烧工况的稳定性。

正常运行中应控制炉膛漏风及制粉系统漏风，所有看火孔，打焦孔等应严密关闭，对炉底水封及炉底渣系统（尤其渣箱水位）加强巡视。当主汽压力波动范围超过1MPa/min时，应立即解列炉主控自动，进行手动调节。任何情况下，只要机组负荷下滑速率大于10MPa/min，必须投入两支或两支以上油枪稳燃，在燃用设计煤种时，机组不投油的最低负荷为100MW应加强各参数监视，以保证机组燃烧稳定，安全运行。

3、吹灰过程中的燃烧调整及吹灰对降低高过管壁管子温度运行浅析

由于各吹灰器布置在锅炉受热面的不同区域，因此，投运吹灰器对锅炉的运行会造成不同的影响，尤其是对锅炉主、再热汽温影响更突出。应根据吹灰器的布置部位和对锅炉运行的影响情况，进行适当的燃烧调整。

水冷壁区域的吹灰主要是短吹灰器，吹灰投运后，由于炉膛水冷壁的清洁程度提高，水冷壁的吸热量增加，造成炉膛出口的烟气温度降低，同时，由于水冷壁的吸热量增加，使锅炉蒸发量增大，为了维持机组的负荷和主汽压力的稳定，必定要减少入炉的煤量及风量，也同时使燃烧所产生的烟气流量减少。烟气温度和流量减少的双重作用下，使位于水平烟道的过热器、再热器的吸热量减少，锅炉主、再热汽温下降，减温水量减少。因此，在短吹灰器投入后要及时减小减温水量，适当降低主汽压力，保证主、再热汽温正常。

折焰角区域，高温过热器区域，再热器区域，都属于长吹灰器。长吹应根据情况来选择，由于长吹会减少尾部烟道受热面的吸热量，因此，在过热器一级减温水有足够的流量时，投入长吹，对提高主、再热汽温有一定的作用。

本厂高温过热器管壁温度有超温现象，进行屏过区域的吹灰，对降低管壁温度有一定的作用。屏过区域的吹灰器位于屏过和高过之间，这里的吹灰器投运时，同时对屏过和高过产生作用。屏过的吹灰会引起屏过吸热量的增大，使屏过出口

的蒸汽温度上升，但在过热器一级减温器投自动的情况下，一般都将屏过出口的温度设定在450℃左右，因此，当屏过出口温度已达到设定值时，屏过区域的吹灰器只能增加一级减温器的流量，对提高锅炉出口的主汽温度没有多大的作用，而当原先屏过出口温度达不到设定值，该区域的吹灰才能将屏过出口温度提升至接近设定值，从而提高锅炉出口的主汽温度。如果增加屏过区域的吹灰器数量或者增大屏过区域的吹灰力度，使屏过的吸热量增加，降低了屏过出口的烟气温度，从而使位于下流的高过、高再的吸热量减少，高过及高再的管壁温度自然就不会发生超温现象，同时降低了主、再热蒸汽的减温水量，在保证合格的汽温的情况下，也降低了锅炉的耗差，提高了机组运行的经济性和安全性。高过区域的吹灰可以提高高过的吸热量，使流经高过的蒸汽温度升高，同时也降低了高过出口的烟气温度，可以保证低再受热面管壁不会超温，且不影响出力。再热器的温度调节主要通过改变尾部烟道烟气调节挡板的开度来调节，烟气调节挡板的开度主要作用是对流经过热器和再热器侧的烟气进行重新分配。高过区域吹灰后，引起再热器的吸热量减少，在再热汽温调节投自动的情况下，再热器侧的烟气挡板必定开大，同时过热器侧的烟气调节挡板关小，低温过热器的吸热量就大幅度下降。这样，高过吸热量的增加基本上被低过吸热量的减少所抵消。这样既能保证锅炉合格的蒸汽温度，又能保证各受热面管壁不发生超温现象。总之，短吹的投运对锅炉的主、再热汽温影响较为明显。短吹的投运直接影响了锅炉对流受热面的吸热量，对锅炉的主、再热汽温的影响很大，因此，短吹应在过热器减温水流量较大的情况下投运，每次连续投运的只数不能太多。尾部烟道的吹灰对锅炉的主汽温度影响较大，但投运周期不能太短。在减温水流量很小的情况下，尾部烟道的吹灰对提高主、再热汽温的效果最明显，但频繁的吹灰对锅炉受热面的磨损较为严重，因此，当蒸汽温度不能达到额定值时最好能通过其他途径来调整，不要靠频繁的吹灰来提高汽温。吹灰应根据当时的情况合理选择。通过合理的吹灰，保证了各受热面管壁的清洁，延长了各受热面管的寿命，还减少减温水量，最大限度地降低机组的耗差，提高锅炉运行的经济性和安全性。

参考文献

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[2]岑可法、周昊、池作和著 大型电站锅炉安全及优化运行技术.中国电力出版社.2002

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