张帆

摘要

华能平凉发电有限责任公司＃4号锅炉，自2003年11月投产以来，一直存在炉渣可燃物偏高问题。在2005年4月＃3炉进行等离子改造后同样出现了炉渣可燃物偏高现象。

由于＃3、4炉等离子改造后，A磨燃烧器设计存在截面增大、风速降低、阻力过大、中间区域煤粉过于集中等问题。造成等离子燃烧器在正常运行作为主燃烧器运行时，炉渣可燃物明显偏高。

本文从机组安全、经济运行的角度出发，对锅炉A磨运行时的优化调整，参数设定等方面提出了建议，对存在同样问题的300MW机组，具有一定的参考价值。

[关键词]：等离子、可燃物、锅炉效率

1.设备概况

华能平凉发电厂二期工程为2×300MW汽轮发电机组，其中锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的HG-1025/18.2-YM11型四角喷燃切向燃烧、亚临界、一次中间再热、自然循环、固态排渣煤粉锅炉。A层燃烧器设为等离子燃烧器，并能作为主燃烧器使用。

1.1 煤质

锅炉的设计煤种为华亭煤矿烟煤，煤质资料：

1.2 燃烧系统

该锅炉采用正四角布置的切向摆动燃烧器，在炉膛中心形成逆时针旋向的两个直径稍有不同的假想切圆。燃烧器配风采用ABB-CE技术的传统大风箱结构。炉膛各角的燃烧器分别有17个喷口，其中2个OFA可做向上25°、向下5°的摆动；6个AUX辅助风喷口可做±30°上下摆动；6个煤粉一次风喷口可做±25°上下摆动。

1.3 制粉系统

锅炉制粉系统为中速磨煤机、冷一次风机正压直吹式系统，配6台上海重型机械厂生产的HP803型中速磨煤机和6台9224型电子称重式给煤机，两台一次风机和两台高压离心式密封风机，其气粉混合物经每台磨煤机上部分离器及其出口的4根煤粉管道送入锅炉四角燃烧器供炉内燃烧。设计磨煤机为5台运行，一台备用。

1.4 等离子燃烧器设计特点：

1)     由于直接改在主燃烧器上，等离子点火燃烧器出力在锅炉BMCR工况下与原主燃烧器设计出力基本一致（约4*7.2t/h）。原煤粉燃烧器的喷口面积为0.1516m²,其可利用的空间为660×636mm，等离子燃烧器的喷口面积为0.175m²,喷口面积增加12%，从而保证燃烧器喷口面积的基本相等，从而保证了燃烧器改造后，炉膛的空气动力特性没有变化，从运行的调整、炉膛热负荷的分配、防止超温等方面考虑，可以满足在锅炉高负荷工况，等离子点火装置不投运的情况下，等离子燃烧器的出力与原燃烧器的出力基本一致。

2)     保证锅炉在冷态启动时煤粉能比较容易地被点燃。根据现场燃烧器的位置及等离子点火燃烧器在其它工程应用经验，采用分级点火、分级燃烧的原理，在燃烧内部设计一级燃烧室，在距燃烧器喷口约1250mm处，等离子点火器斜垂直插入一级燃烧室内，同时根据燃烧器前一次风管的弯转角度，合理布置中心浓淡分离装置，以保证一级燃烧室相对较高的煤粉浓度。

3)     确保燃烧器喷口不结焦。燃烧器采用分级燃烧方式，确保煤粉的充分燃烧；燃烧器内有气膜冷却，预防结焦和烧损。

4)     A层一次风主燃烧器及下二次风燃烧器改造后将不摆动，将燃烧器摆动执行机构的内部竖直连杆从A层一次风主燃烧器上断开并拆除。燃烧器与一次风管的接口不变。

5)     等离子点火燃烧器主要设计参数

2.等离子燃烧器对炉渣可燃物的试验分析

A磨等离子燃烧器通风维持稳定，通过煤量28、25、20T/H三种工况变化，风煤比逐渐提高的情况下，炉渣可燃物呈下降趋势。A磨煤量在25吨以上炉渣可燃物明显较高，基本在4%以上。A磨煤量在20吨时炉渣可燃物显著降低，达到2%以下的正常值。在A磨未运行时，＃3、4机炉渣可燃物含量明显下降，与＃2机基本持平，达到0.5%以下的数量级。

可见＃3、4炉A磨对炉渣可燃物造成了极大影响，但＃2炉无此现象，等离子燃烧器在设计中明显存在问题。

A磨工况与炉渣特性表

因试验设备及条件所限，锅炉正反平衡效率分析未能进行，在煤质、真空、环境温度、氧量、风量等参数基本稳定条件下，以发电煤耗作为A磨工况变动后炉效参考。

A磨工况与发电煤耗关系表