王 伟，蒋蓬勃，赵 锋

（1.华电国际山东分公司，山东 济南 250014；2.青岛华丰伟业电力科技工程有限公司，山东 青岛 266100）

0 设备概况

某电厂4号锅炉为上海锅炉厂设计生产的亚临界压力一次中间再热控制循环汽包炉，型号SG-1025/17.47。锅炉采用摆动式燃烧器，四角布置、切向燃烧，正压直吹式制粉系统，单炉膛、∏型露天布置，全钢架悬吊结构、平衡通风，固态排渣。

炉膛由膜式水冷壁组成，炉膛上部布置了分隔屏、后屏及屏式再热器，前墙及两侧墙前部均设有墙式辐射再热器。过热器的汽温调节主要采用喷水，再热器的汽温调节主要采用燃烧器摆动及过量空气系数调节，在再热器进口管道上装有事故喷水装置。

锅炉燃烧系统采用3台BBD4060C型双进双出球磨机直吹式系统，每台磨煤机的一端接一层煤粉喷嘴，3台共6层。锅炉风烟系统由一次风系统、二次风系统和对流烟道组成。对称布置2台送风机、2台引风机、2台一次风机和2台三分仓空气预热器。

1 锅炉主要技术规范

锅炉主要技术规范如表1。

表1 锅炉设备主要参数

表2 煤质资料

2 试验内容

2.1 燃烧调整试验

对锅炉进行燃烧优化调整，寻求不同负荷下锅炉热效率、空预器漏风率、受热面壁温分布，提高锅炉运行的经济性和安全性，为运行操作提供依据。

锅炉热效率。锅炉热效率采用文献［1］中反平衡法公式计算。

式中：η—锅炉热效率，%；q2—排烟热损失，%；q3—气体未完全燃烬热损失，%；q4—气体未完全燃烬热损失，%；q5—散热损失，%；q6—灰渣物理热损失，%。

空预器漏风率。空气预热器漏风采用文献［1］中公式计算。

式中：AL—空气预热器漏风率，%；a″—空气预热器烟道出口处烟气过量空气系数；a′—空气预热器烟道进口处烟气过量空气系数。

锅炉受热面壁温。对燃烧调整各工况下各级受热面壁温分布情况进行统计分析。

2.2 制粉系统试验

对直吹式制粉系统磨煤机出口风粉均匀性及磨煤机出力数据进行分析，降低制粉系统制粉单耗，为运行调整及设备改造提供参考依据。

制粉系统风粉均匀性。依据4号炉磨煤机煤粉均匀性试验进行分析，对支管的风速及煤粉均匀性指数进行测量，为磨煤机分离器改造提供参考依据。

制粉系统出力。依据4号炉磨煤机设计及实际运行参数进行分析，为降低磨煤机耗电率，实现4号炉满负荷2台磨煤机安全高效运行提供参考依据。

3 试验分析结论

3.1 燃烧调整试验

3.1.1 锅炉热效率

通过性能试验数据计算，300 MW负荷下锅炉效率在89%左右，240 MW负荷下锅炉效率在86.6%左右，比设计值91.86%偏低较多，主要受排烟热损失和固体未完全燃烧热损失影响。尤其负荷在240 MW以下时，固体未完全燃烧热损失已经接近或超过排烟热损失。

通过燃烧调整后240 MW负荷下修正后锅炉效率提高2%～3%，可以初步判断在试验煤质情况下，送风量适当高一些，对提高锅炉效率有利。尽管送风量高，可能会导致排烟热损失相对增加，但对减少固体未完全燃烧热损失很有好处，从而导致整体锅炉效率提升。

通过240 MW燃烧调整工况比较，可以初步判断适当关小燃烬风，提高二次风箱与炉膛差压，同样有利于提高锅炉效率。 正常运行中，排烟热损失由于受空预器性能影响，进行调整较为困难，但对运行人员来讲，调整二次风箱差压及燃烬风相对便于实现，而且对锅炉燃烧相对更有利一些。

原设计燃用贫煤，现在掺入其它煤种，煤粉进入炉膛后，贫煤先燃，耗氧速度快，而其它煤种燃烧相对滞后，导致其它煤种燃烧时存在局部缺风，燃烧相对不充分，进而导致灰、渣含碳量偏高。目前情况下不应该一味关小分离器折向挡板去调整煤粉细度，而应该尝试通过调整二次风配风方式来降低灰、渣含碳量。

3.1.2 空预器换热性能

通过性能试验数据计算，300 MW负荷下A侧空预器效率在58%左右，B侧空预器效率在63%左右；240 MW负荷下A侧空预器效率在62%左右，B侧空预器效率在66%左右；300 MW负荷下A侧空预器X比约为0.65，B侧空预器X比约为0.81；240 MW负荷下A侧空预器X比约为0.71，B侧空预器X比约为0.87。

300 MW负荷下空预器A侧漏风率约为8.8%，B侧漏风率约为12.3%；240 MW负荷下4号空预器A侧漏风率约为9.6%，B侧漏风率约为12.7%。

上述数据说明4号锅炉A、B侧空预器漏风率较大，但B侧换热相对好于A侧，空预器换热性能比较低，应考虑空预器密封及蓄热组件的维护与治理。

3.1.3 锅炉受热面壁温

在12个燃烧调整试验工况下，4号炉再热器管排温度测点显示一定规律性，尤其是后屏过热器始终为第二片屏2号管管壁温度最高，其它受热面也有壁温偏高几率较高的管排。同时后屏及末再的整体壁温水平相对较高，需加强监视调整。

建议利用机组检修机会，按照4号锅炉管排壁温测点布置图进行检查，检查相应位置壁温测点的可靠性和保温状况。对管壁温度高的管排进行统计分析，找出出现高温频率高的管排。视实际情况对超温严重的管排采用仪器测量或割管检查，检查氧化皮情况。

3.2 制粉系统试验

3.2.1 制粉系统风粉均匀性

4号炉B磨煤机计算风速及煤粉浓度如表3所示。

表3 4号炉B磨煤机计算风速及煤粉浓度

4号锅炉B磨煤机B1-4支管风速比同侧平均值低14%，B2-1支管风速比同侧平均值高16%，B2-3支管风速比同侧平均值低14%，以上3根支管风速需要进行调整。

大部分支管的煤粉均匀性都已经偏离了该型分离器煤粉均匀性1.0～1.1的正常范围，这说明4号炉磨煤机分离器性能相对降低，需要进行维护或改造。

各支管风速分配不均，煤粉均匀性相对较差，会导致煤粉分配不均衡，粉量偏差大，风煤比偏离设计工况较多。同时受掺配煤的影响，燃烧后期风粉得不到充分的混合，燃烧情况不理想，也会导致灰渣可燃物高。

3.2.2 制粉系统出力

4号锅炉磨煤机为BBD4060C型磨煤机，按照BBD磨煤机出力线算图［2］查询，该型磨煤机最大原煤出力约为70 t/h；经计算该型磨煤机研磨出力为 69.6 t/h（计算限定条件：HGI=64、Mar=8%、R90=18、钢球装载量修正系数采用1.0）。

BBD4060C型磨煤机按照经验公式计算，最佳钢球装载量为74.8 t；按照文献［3］中公式计算最佳钢球装载量为为74.6 t。

在300 MW负荷锅炉热效率试验工况下，A磨煤机（下层）基本维持在50 t/h，B磨煤机（中层）基本维持在45 t/h，C磨煤机（上层）基本维持在30 t/h。

通过上述数据分析，如采用试验期间煤质，考虑到AGC对运行工况的影响，A、B两台磨各还应有约15 t/h以上的出力余量。如能对磨煤机钢球装载量及空预器漏风进行综合优化治理，能够实现4号炉满负荷两台磨煤机运行，可以有效降低制粉系统耗电率。

4 结语

经过4号锅炉上述试验及数据分析，在进行锅炉运行氧量优化、辅助风与炉膛差压运行控制优化、磨煤机出口温度校验、更换4B磨煤机衬板、锅炉优化掺配掺烧、空预器综合治理、空预器密封改造等工作后，预计锅炉效率可以提升2%～3%，具有较大节能潜力。