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引言

煤电厂对冲燃烧锅炉由于不知方式和燃烧器结构的限制造成燃烧波动性大，而且经常会出现一氧化碳浓度较高的问题。燃烧效率低造成机组高负荷运行情况下炉膛氧量分布不均，结渣严重，水冷凝需求用水量增大，运行成本增加的问题。为了提高锅炉燃烧效率，降低运行成本，对锅炉燃烧参数进行优化调整是十分必要的。

1 600MW机组对冲燃烧锅炉运行问题

600MW机组制粉系统采用中速磨煤机，一次进风为直吹风，磨煤机出口的输送管对应煤粉燃烧装置。锅炉在600MW负荷条件下，空气预热器入口同一侧，随着入口位置的不同，对应的侧氧量也不同。随着侧氧量的增大，产生的一氧化碳浓度随之减小。将空气预热器入口两侧的氧量浓度进行检测和对比，发现两侧的氧浓度有明显的差异，一侧氧气浓度比另一侧氧气浓度偏高，并且侧氧浓度较低的一侧飞灰可燃物浓度明显偏高。对机组历史运行数据进行统计分析，发现该机组在高负荷运行情况下存在较大的燃烧偏差。表现为空预器一侧氧量明显偏高，而且飞灰可燃物浓度和一氧化碳浓度偏高。同时，空预器两侧出口过热蒸汽的气温存在较大偏差。另外，锅炉配煤掺烧的方式不固定，造成燃烧波动性大，导致产生的灰渣可燃物在不同的时间段内有很大的差别。调整机组在中度负荷条件下运行，检测到空预器出口处的一氧化碳浓度较小，此时产生的灰渣可燃物浓度比机组在高负荷运行条件下产生的灰渣可燃物浓度高[1]。

2 600MW机组燃烧优化调整试验分析

对煤质热量和煤质组分含量进行检测，结果如下：高硫煤的热值4800～5500kJ/kg；挥发份15%～25%；硫份1.5%～2.5%；灰份25%～30%。优质煤的热值6000kJ/kg；挥发份39%；硫份0.6%；灰份8%。

配煤掺烧方式调整：在配煤方式中掺入了高热值不易磨的煤种，在燃烧的过程中采用中上层入煤的方式，在机组高负荷运行条件下在配方方式固定的情况下得到的飞灰可燃物浓度不同。如果通过上层燃烧器进入炉膛，则飞灰可燃物含量比通过中层燃烧器进入炉膛的飞灰可燃物含量高。除了煤种自身特性的原因以外，还可能是磨煤机粉量分布情况或者配风方式不同导致[2]。

煤粉细度调整：确保磨煤机运行负荷不变，对磨煤机磨粉细度和磨粉量进行试验，查看煤粉细度是否出现偏差。对不同位置燃烧器粉管进行取粉，发现不同位置的燃烧器取粉量不同，对应磨煤机粉管粉量也有差异。根据不同位置燃烧器粉管取粉量不同，对磨煤机运行负荷进行调整，使磨煤机制粉量尽可能保持一致。在磨煤机出粉量一定的条件下，对磨煤机分离器挡板进行调整，然后观察调整后的煤粉细度是否出现变化。检测得到煤粉细度R90在分离器挡板调整前后发生变化。调整分离器挡板的开度后，煤粉细度从27%下降到14%。因此，可通过调整分离器挡板开度改善煤粉细度和均匀度。

配风方式调整：在机组高负荷运行条件下，空预器两侧出口过热蒸汽存在汽温偏差较大的问题。通过对主燃区配风方式进行调整来解决上述问题。根据磨煤机制粉量情况，对主燃区进行二次风调整，同时对燃尽风进行调整，调节燃烧器喷嘴开度，以调整侧氧量，及时观察空预器侧出口汽温变化情况，直到汽温偏差恢复到合理值。在机组高负荷运行条件下，逐渐提高一侧氧量，发现两侧气温偏差值减小。但是发现过热器减温水量温度仍旧较高，对燃尽风进行调整，保证侧氧量尽量相同的情况下两侧气温偏差值在合理范围内。此外，通过调整配风方式，对机组运行中一氧化碳浓度偏高的情况进行调整。调整机组空气预热器进口氧量和一氧化碳浓度，解决了锅炉两侧燃烧不均衡以及空预器进口氧气分布不均匀的问题。

氧量调整：氧量是锅炉燃烧效率的重要影响因素。运行氧量变化情况很关键。如果氧量过高，会增加排烟热损失，使氮氧化物浓度升高，不利于减排目标实现。如果氧量过低，会导致不完全燃烧，造成热能损失。因此通过调整氧量来优化锅炉燃烧效率，兼顾到环保性和经济性。在一定范围内适当提高氧量，炉膛火焰中心位置上移，烟气生成量增加，再热器冷水量增加。氧量提高会使飞灰可燃物含量降低，但超过氧量一定值后反而会增加飞灰可燃物含量。可能的原因是随着氧量的不断增加，停留在锅炉内的煤粉数量减少，停留时间缩短，过短的时间反而不利于煤粉充分燃烧。根据氧量调整试验的结果，在机组高负荷运行条件下，空预器进口氧量在2.8%左右可得到较好的燃烧效果。严格控制高负荷情况下空预器出口含氧量2.8%以下运行不得超过10分钟，2.5%以下运行不得超过三分钟[3]。

3 结束语

在相同的运行负荷条件下，不同时间段内的飞灰可燃物浓度波动较大，可能是由于上煤方式具有随机性，这样就很难使磨煤机和燃烧需求匹配起来。因此当配煤掺烧的过程中遇到煤质特性差异较大的情况时应采用固定磨煤上煤的方式，保持煤粉量。通过对分离器挡板开度进行调整保持煤粉细度均匀度。对炉膛主燃烧区二次风、燃尽风以及燃烧器喷嘴开度进行调整，使配风方式满足机组高负荷运行的需求，使两侧汽温偏差降低在合理范围内。调整过热器减温水量，降低壁温，防止屏式过热器水冷壁管结垢。对锅炉运行氧量和一氧化碳浓度进行调整，保持氧量分布均匀，一氧化碳浓度降低，解决锅炉两侧燃烧偏差过大的问题。