（国家电投贵州金元股份有限公司纳雍发电总厂 河南南阳 553303)
摘要：自2015年年底一厂3号炉（以下简称“3号炉”）A修技改结束后，锅炉运行中连续多次发生因垮焦而发生的熄火事故。过去的认识中，普遍认为技改结束后未进行完整系统的空洞场试验，加上炉膛卫燃带敷设不合理，造成炉膛温度过高，在水冷壁处大量结焦，最终经常发生垮焦熄火。2018年下半年至2019年上半年，根据环保总体要求，对3号炉进行超净排放改造，为了进一步清楚地认识并分析3号炉过去频繁发生严重结焦并且垮焦，2019年1月22日，主机部组织人员，进入3号炉大风箱内部，对辅助风门系统进行了全面的检查。以下依托检查的结果，浅析3号炉结焦的原因。
一、风门异常情况
从以下检查结果中，发现3号炉辅助风门系统存在比较严重的问题，主要体现在：风门卡死、定位严重偏差、风门无法操作等。
表1：辅助风门异常情况
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二、原则性流场分布及配风
四角切圆的燃烧方式是将煤粉（一次风）和二次风在炉膛四角与炉膛中心以假想切圆相切的方式喷入炉膛，实现煤粉的切圆燃烧。3号炉假想气流切圆：1# 和3 # 、2#和4#分别与前墙中心线成41°、46°，形成Φ691和Φ712逆时针旋转假想切圆。
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结合锅炉燃烧过量空气系数及一次风携带煤粉量，一二次风动量数值比值约为1:3.5，因此在炉内组织燃烧起主导作用的是二次风（包含方向），以下介绍200MW时，炉内原则性流场分布及配风。
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四角切圆燃烧技术，具有炉膛充满度好，扰动大、有利于燃烬，在理想的切圆下，可以实现空气分级供风、燃料分级的燃烧，从而实现降低NOx排放量、低负荷稳燃等。
三、实际配风及流场
根据对辅助风门系统检查的情况，以下描绘出各层角的配风及流场分布。
1.配风
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根据检查的数据，#1、#3角二次风量分配相对符合原则配风（忽略小偏差及假定无法操作的风门在运行中均能正常操作），#2、#4角出现了严重偏离原则配风的情况。图示：#2、#4角配风在各角二次风总门为全开状态下，对各层风门重新分配风量。其中#2角BC层和CD层二次风率总和仅为13%，其余层二次风率均高于原则配风风率；#4角除EF层高于原则配风（约为72%），其余层均低于原则配风。
2.流场分布
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以上是基于风量实际分配描绘出的各层一二次风在炉内的流场分布。BC和CD层在#2角由于分配量少，从而形成在该区域，#3角的二次风动量大于#2角，此时#2角此区域一次风被迫偏离切圆形成刷墙；在AA（未体现）、DE和EF层，由于#2角风量分配比#1角大，此时#1角上、下层一二次风整体被迫偏离切圆刷墙； #4角EF层分配量大动量过大，迫使#3角该区域一次风偏离切圆刷墙；而#4角EF层动量过大又使该角其它层辅助风动量弱，因此#1角除EF层外整体迫使#4角偏离切圆。在炉内，火炬旋转动量处于动态变化中，最终炉内因流场分布混乱，造成温度场、浓度场等分布混乱，形成了各侧墙不同程度的结焦。
四、炉内结焦情况
为了查清3号炉结焦的原因，曾经多次进入炉膛内部检查了水冷壁结焦的情况，下面结合图片与上述所讲的实际配风及流场分布具体说明。
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锅炉正常运行时一二次风为逆时针旋转，因此对以上图片的分析，均从图片的右侧为切入点，并且为了便于说明，图片中都添加了BC层辅助风门这一参考面。
A侧墙：对应右侧为#4角，上面说过#4角其它层辅助风动量较弱，那么#1角除EF层外整体迫使#4角偏离切圆，在EF风门以下，A侧墙均有多重抛物面式结焦现象。
B侧墙：对应右侧为#2角，BC和CD层在#2角由于分配量少，从而形成在该区域，#3角的二次风动量大于#2角，此时#2角此区域C层一次风被迫偏离切圆形成抛物面式刷墙结焦。
前墙：对应右侧为#1角，其中AA、DE和EF层，由于#2角风量分配比#1角大，此时#1角二次风动量相对弱，这些区域一二次风被迫偏离切圆刷墙，形成多重抛物面式刷墙结焦，并且比较严重。
后墙：对应右侧为#3角，因#4角EF层分配动量过大，又迫使#3角该E、F两层一次风偏离切圆刷墙，并且能够明显看出，E层一次风形成了比较完整的抛物面式刷墙，而F层则被推向上方；另外由于E层结焦位置较高，对安全运行有重大威胁。
从整体上看，锅炉运行中各角相互影响作用，火炬形状不规则、姿态不稳，由于结焦造成的炉膛温度上升、煤粉在炉膛内停留时间长，飞灰和大渣含碳量受此影响，出现了优于其他机组的情况；不过由于结焦带来的安全风险过高，必须对风门修复处理。
五、总结
1.通过上述分析，二次风在炉内因主导作用、部分层角风门开度异常，致使一次风偏离切圆在水冷壁处产生了结焦。
2.过去的分析中，也认为一次风偏弱造成刷墙燃烧，进行了一次风缩孔调整，但调整后锅炉结焦的情况并没有好转，反而使运行调整更加困难，另外煤粉与二次风混合不良而造成的安全与经济性差持续存在。
3.机组等级检修中，进入炉膛检查了炉膛卫燃带情况，发现由于长期结焦，致使炉膛卫燃带脱落严重，锅炉燃烧安全稳定和经济性无法保证。
4.锅炉等级检修中对风门存在的问题合理解决，锅炉启动后火炬形态姿态发生根本性改变，锅炉运行中未出现结焦垮焦现象，并且锅炉自2019年4月份启动后，锅炉运行6085小时，未再发生锅炉垮焦及因垮焦造成的锅炉熄火。
参考文献：
1.《纳雍电厂规程》