300MW燃煤机组低负荷稳燃探讨
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【摘 要】国产300MW燃煤机组大多采用中储式、四角切圆燃煤锅炉，这种锅炉在最低稳燃负荷运行时，空气与煤粉的混合非常差，加之过小的火焰不能很好的充盈炉膛，会导致煤粉不能充分地燃烧，从而不能充分释放煤粉燃料的热量，锅炉效率变低，燃烧工况恶化，极易发生熄火。本文旨在探讨某电厂300MW机组低负荷情况下如何提高锅炉燃烧稳定性。
【关键词】300MW;燃烧;调整
中图分类号： TM621.2 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）28-0089-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.28.036
0 概述
该电厂300MW为四角切圆燃煤锅炉，设计两个中储式煤粉仓，每个角燃烧器共设有17层喷口，包括一次风送粉喷口5层（A、B、C、D、E），二次风喷口9层（AA、AB、BC、CC、DD、DE、EF、GG及顶二次风），设有3层大流量油枪（AB、BC、DE二次风喷口），B层燃烧器内部布置有点火辅助用小油枪。300MW工况运行16个火嘴，有四层煤火检，煤粉浓度大概维持在0.5左右，剩下4个火嘴备用，燃烧工况稳定，调节裕度大，便于调整。但是最低稳燃负荷（190MW），仅投运3层给粉机，根据煤质情况，会增加1-2个火嘴运行，这种工况下，煤层火检仅有三层，如果煤质发热量高，燃料量势必减少，若采取停运火嘴措施，势必会影响层火检的稳定性，若采取降低煤粉浓度的措施，亦会使燃烧稳定性降低，给燃烧调整带来很大的挑战，那么如何在低负荷时保证锅炉安全运行，就成了必须面对和解决的问题。
1 加强原煤的统筹管理，保证煤质稳定
根据负荷曲线，合理控制上仓，为应对低负荷燃烧需求，制定了一系列燃煤上仓掺配方案，防止低挥发分的煤直接上仓，很大程度保证了煤质的稳定性，能满足不同负荷的需求;在设备缺陷或其它原因使部分低挥发分的煤直接上仓后，应根据上煤情况进行相应的燃烧调整，更应注意锅炉的稳燃，针对挥发分低而热量高的煤种着火较为困难、完全燃烧时间长的特点，可采取适当关小周界风开度，适当开大燃烬风挡板开度，开大暧风器进汽量，提高一、二次风温等措施。
2 通过调整配风提高燃烧稳定性
增加燃烧稳定性，应从降低煤粉的着火热和提高着火供热两个方面着手。一次风风压、风温对燃烧稳定至关重要，一次风率的大小，涉及到需要着火热的多少，从而影响着火的迟早。在确定一次风速时，首先考虑有一个合适的风粉比例，才能获取比较大的火焰传播速率，利于着火的稳定;其次还要要考虑一次风所能提供的氧量，能满足挥发分着火燃烧的需求。一次风温的高低，也会直接影响到煤粉着火热的多少。一次风温越高，就相应地减小了着火热量，燃料的着火时间就会大大缩短;还要保持一个稳定的一次风压，一次风压应在保证安全（不堵管）的前提下，靠下限运行，同时随煤种变化调整一次风压，确保着火距离合适。
合理二次风也是保证燃烧稳定的重要因素。二次风是保证锅炉炉膛内具有良好的空气动力场和燃烧的稳定性，它的作用就是助燃，能及时补充后期煤粉着火后缺失的氧量。二次风风速一般较一次风风速大，这样能使空气与煤粉更好的混合，使煤粉完全燃烧。但要控制好尺度，过大会使二次风速过分的影响一次风，使风与粉过早地混合，影响着火。况且还会对下游煤粉气流造成冲击，造成煤粉气流偏斜贴墙，最终导致锅炉切圆难以形成，破坏锅炉燃烧动力场，使燃烧恶化，低负荷时，炉膛内温度会降低，煤粉卷吸烟气流温度较低，着火距离变长，适当降低周界风、辅助风，防止脱火现象。大多数情况下采用"倒宝塔"形配风（上多下少的二次风搭配方式）。负荷低的阶段，在煤量（给粉量）调整中，应控制下两层较大为基础量;最上层为调节量，用于正常的调节;控制原则是最底层最大，最上层最小。可以通过就地看火，了解燃烧及煤质情况，正常状况下火焰应为金黄色，比较光亮，火焰能均匀地充盈满炉膛但又不会冲击水冷壁，着火、回火都比较稳定，火焰中不会夹带明显的星點。如果火焰过分发白，以有很强的刺眼感，代表氧量偏大风量偏多。如果火焰呈现暗红色，闪烁不稳，火焰尾部颜色发暗且夹有黑色的烟气，则表明风量偏少。如果煤粉细度过大或给粉机来粉不正常﹑灰分含量太大，火焰则闪动比较明显。如果煤粉挥发份低而水分过高，火焰则会呈现发黄，同时参考DCS各种参数变化，来调整一次风风率、二次风风风率、一次风温度，来提高燃烧稳定性。
3 把握‘高浓度集中燃烧’原则
高浓度集中燃烧，是保证锅炉燃烧稳定的指导思想，根据目前煤质情况，为了兼顾燃烧稳定性及合格主参数，负荷较低时投运B、C、D层火嘴，E层投运1-2个火嘴，维持给粉机转速在400-450r/min范围内，调整相同层燃烧器各粉管煤粉浓度、风速大致相同，偏差不大于0.2，各粉管温度之差控制在10℃左右，保持相对较高煤粉浓度进行燃烧，运行层给粉机应尽量保持全层运行，这样层火焰才能充分形成，避免同层火嘴缺角运行;若粉位较高，应及时停运制粉系统或关小三次风门，必要时可以牺牲部分经济性以保证安全。特别是燃用挥发份较低的煤种时，应采用集中火嘴，增加煤粉浓度的运行方式，使炉膛热负荷较集中，有利于新燃料的着火。
4 加强调整，运用好稳燃手段
炉膛负压是反映燃烧工况是否稳定的重要运行参数之一，实践表明：炉膛负压忽高忽低，就是炉膛燃烧恶化的直接表现。正常运行中引风"自动"应投入，当负压大幅波动时及时手动干预。当判明确因燃烧不稳造成炉膛负压大幅度波动，应果断投油助燃。减负荷过程中发现炉膛负压较大（<-150Pa），应及时将炉膛负压切为手动进行控制，手动调整引风机出力大小，并使炉膛负压恢复至-100Pa～-50Pa之间，此时不应增加送风开度调整炉膛负压。若同时出现个别火嘴跳闸时应及时投入大油枪稳燃，此时应关注燃油流量变化，防止油枪电磁阀未开启火检"偷看"，为确保投油过程中不至于导致炉膛正压熄火，原则上同一时间投用油枪数不应超过二支，待投用的油枪着火正常后，根据炉内燃烧状况及炉膛负压情况决定是否继续增投油枪，并保持一定的投油时间，待燃烧调整稳定后方可切至小油枪或逐渐退出油枪，退油枪时应做好投另一支油枪的准备，防止退油枪过程中燃烧的恶化。
中储式锅炉给粉机来粉情况和粉仓粉位有很大关系，维持合理的粉仓粉位，保证给粉机来粉的稳定性，防止粉位不当，煤粉自流、来粉不畅。保持合理的制粉系统运行方式，做到制粉系统不经常启停切换，以减少对锅炉燃烧的扰动;同时启停制粉系统，根据燃烧情况可增投油枪稳燃。
严格控制磨煤机出口温度，维持70℃左右，防止粉仓温度过低引起给粉机来粉不畅、粉仓温度过高煤粉自燃结块卡涩给粉机，如遇给粉机不来粉、卡涩等异常情况的及时投油稳燃，防止多个给粉机同时不来粉造成燃烧工况恶化;制粉系统的三次风也是影响炉膛燃烧稳定性的因素，那么启停制粉系统时，操作尽量缓慢，调节幅度不宜过大，时刻注意炉膛负压，同时保证制粉系统原煤仓煤位，避免空仓，遇到磨煤机来煤不好或者空仓，及时进行调整，控制磨煤机冷风调门开度不大于50%，同时关小排粉机入口电动门;清理制粉系统木屑分离器时，减少制粉系统对炉膛燃烧扰动;同时加强设备维护，确保设备正常运转。加强对风烟系统各转机、火嘴、油枪等设备的检查，对一些DCS重要参数加强监视，同时根据设备可靠性，在负荷调整后，可检查就地小风门实际开度应与DCS显示相一致，保证燃烧配风的有效性。
5 结束语
锅炉的燃烧，是一个动态变化过程，其影响因素众多，调整复杂，低负荷燃烧恶化，调整手段有限;我们通过一系列的组织手段，技术手段，从物、料、人各方面着手，保障燃料供应稳定，提升设备安全可靠，加强运行调整，最大程度保证了负荷燃烧的稳定性。
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