W火焰锅炉高负荷燃烧不稳的研究

W火焰锅炉高负荷燃烧不稳的研究

李红民

（黔东电力有限公司贵州省557702）

摘要：针对黔东电厂入厂入炉煤种多、煤质杂的实际情况，并结合近期该厂锅炉发生的一系列高负荷燃烧不稳及灭火的异常事件，深入分析了整个燃烧变化过程中煤质的变化情况，最后针对其变化提出了相应燃烧调整措施，确保了锅炉的安全稳定运行。

关键词：煤种；挥发分；燃烧调整

1.引言

黔东电厂锅炉为W型火焰锅炉，设计煤种为无烟煤，但因远离煤矿，且煤碳市场供不应求，使得该厂不得不大量采购非设计煤种，入厂煤种多达30多种，煤质挥发份波动非常大，且因该厂输煤系统存在较多缺陷，入厂煤定点堆放，入炉煤掺配均存在较大困难，造成锅炉燃用煤种变化非常大，给锅炉燃烧稳定性带来较大威胁。该厂自2013年6月以来，因入炉煤挥发份低，煤质波动大，造成两台锅炉在高负荷情况下灭火达6次，该厂针对这一技术难题，积极组织相关人员进行技术功关，通过对各种煤质挥发份、热值、锅炉燃烧情况得出相关运行规律，并出台了相关燃烧调整保障措施，最终实现了该锅炉在煤种变化较大情况下的安全运行。

2.设备概要

黔东电厂机组容量2×600MW。锅炉系东方锅炉厂引进福斯特·惠勒公司技术设计制造的，型号为DG2028/17.45-II3型，亚临界压力，中间一次再热的自然循环锅炉，该锅炉采用“W”形火焰燃烧方式，适用于无烟煤的燃烧，配6套正压直吹式制粉系统。

3.燃煤情况

该厂从2013年初，因市场购煤困难等因素，开始大量采购无烟煤与烟煤，最低干燥无灰基挥发份只有7%，最高达25%以上，严重偏离锅炉设计煤种，无法满足锅炉稳定工况运行的要求，以下为该厂设计煤种主要指标情况：

表2电厂设计煤种相关指标

4.煤种挥发分带来的问题

4.1无烟煤、烟煤及褐煤等因其挥发份不同，其着火燃烧特性也不同，要求的煤粉细度、炉膛温度等指标差异较大，这就要求锅炉针对不同的煤种，各二次风档板及分离器档板均要按煤种进行调整，但因其变化太快，锅炉根本无法满足多种煤上仓及频繁变煤种的调整要求。

4.2当原煤挥发份较高时，会出现烧火嘴、制粉系统爆炸等问题，但炉膛的燃烧工况较好。

4.3当原煤挥发份较低时，又会出现锅炉燃烧不稳灭火及经济性差的问题。2013年6月以来，因锅炉煤种变化较大，两台锅炉在1个月内高负荷阶段出现燃烧不稳投油达20次以上，灭火达6次，给锅炉安全运行带来极大威胁。

4.4通过长期观察，Nox数据的变化基本就反映了煤种挥发份的变化。当Nox含量在1000mg/m3以下时，可以推断出锅炉实时燃煤挥发份高能满足燃烧稳定性要求，锅炉燃烧调整按正常方式进行调整，当Nox含量达1000mg/m3以上并逐步增加时，这时挥发分较低，应采取措施进行强化锅炉燃烧

5.锅炉高负荷燃烧不稳分析：

5.1通过长期观察，挥发分高时，燃烧工况良好；当出现燃烧不好，主要是煤质挥发分低，造成着火温度高。煤粉着火推迟，局部燃烧恶化。

5.2煤粉细度大，这对无烟煤的燃烧大大不利，对无烟煤的煤粉细度最好要降至4%以下。

5.3中部缺氧，中部缺氧严重，煤粉燃烧不完全，中部炉膛温度相对下降，从而引发相邻区域的温度也降低；

5.4一次风压高。二次风压高。高负荷时，一次风射流的速度升高，煤粉变粗。着火点下移。同时增加二次风量，导致部分火焰与二次风过早的混合。火焰变动不稳定，时而产生，时而熄灭。炉膛负压波动大，火检信号变得不稳。

6.对高负荷挥发分低燃烧不稳的处理：

6.1在磨煤机有备用的情况下，可增启一台磨机运行，以获得良好的煤粉细度，降低锅炉一次风压，首先投入燃烧恶化区域火嘴；

6.2若无备用磨煤机，可拉掉中部火嘴，增大燃烧不好区域的煤粉浓度，如#2角燃烧不好。可拉掉C6火嘴，可增加C1区域的煤粉量，增强燃烧，火焰转好。中部氧量会升高，边部氧量会下降，重新改变下煤粉在炉膛内的分布，燃烧状况会有好转。

6.3降低一次风压，当一次风母管压力提升至9.5kpa时，虽未发生一次风机抢风情况，但主汽压力呈现下降趋势，对机组带负荷没有作用，煤粉燃烧的稳定性及燃烬程度反而降低。

7.结束语

该厂自7月末开始，运行操作人员对锅炉Nox排放数据进行了实时监控，了解煤质的变化，结合火焰电视，对锅炉实时煤种及燃烧情况进行判断与调整后，当锅炉出现煤种变化或燃烧恶化前，运行值班员都能在第一时间发现并进行控制，确保了锅炉燃烧的安全，未再发生过锅炉灭火事件，也大大提高了锅炉的燃烧经济性。

参考文献：

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