摘要：目前，我国的电力能源主要来自于燃煤火力发电。而一般情况下，火力发电电厂均面临着一个问题，即发电效率不高，存在较大的改善空间。提升电厂发电效率的一个方法就是引进超超临界机组。通过对比机组设计运行情况和实际运行情况分析发现，机组运行还存在许多需要改进之处。对超超临界机组的设计和运行进行优化研究，更好的促进超超临界机组的高效运行和效率提升，本文针对锅炉燃烧调整问题对660MW超超临界锅炉运行进行分析改进，更好地提升了锅炉的运行稳定性和效率。
关键词：超超临界锅炉；燃烧调整；直流锅炉
660MW超超临界机组作为电厂改扩建过程中的重要内容，但在实际660MW超超临界机组投入运行以来，直流锅炉在运行过程中存在着许多问题。投入运行中的660MW超超临界机组直流锅炉，其在燃烧器、排烟温度、制粉系统、再热器、排煤量等方面都存在着许多问题，对机组运行的经济性和安全性带来较大的影响。所以需要针对机组运行过程中的基础数据入手，对直流锅炉进行一系列的试验来对锅炉的燃烧情况进行调整和优化，从而有效的解决660MW超超临界机组直流锅炉运行中存在的问题，确保锅炉燃烧参数能够保持正常值，进一步改善机组运行的经济性和安全性。本文结合660MW超超临界直流锅炉进行分析，以燃烧调整为切入点对锅炉运行过程中的稳定性和经济性进行分析。通过对燃烧初期和燃烧过程中的调整方式分析介绍，可以得出有效地提升锅炉运行经济性的手段，另外也为有效控制氮氧化物的排放提供依据。
2锅炉概况及运行特点
某厂2×660MW超超临界锅炉为东方锅炉股份有限公司制造的DG2060/26.15-II1型国产超超临界变压本生直流锅炉，锅炉形式为一次再热、单炉膛、前后墙对冲燃烧、尾部双烟道结构、采用烟气挡板调节再热汽温、固态排渣、平衡通风、全钢构架、露天布置、全悬吊结构Π型炉。
水冷壁采用膜式水冷壁，下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，上部水冷壁为垂直管屏。过热器受热面采用辐射-对流型布置。再热器分为低温再热器和高温再热器两段布置，低温再热器布置于尾部双烟道中的前部烟道，末级再热器布置于水平烟道中。燃烧系统采用东方日立锅炉有限公司的低NOx轴向旋流煤粉燃烧器（HTNR3），燃烧方式采用前后墙对冲燃烧。燃烧器具有较好的自稳燃能力和较大的调节比，在炉膛中布置的节距较大，相邻的燃烧器之间不需要相互支持，各燃烧器在炉膛内形成一个独立的火焰。燃烧器前后墙对称布置方式，沿炉膛宽度方向的热量输入均匀分布，在炉膛及水平烟道的过热器、再热器区域的烟气温度也更加均匀，锅炉热偏差小。同时在前、后墙各布置一层燃尽风喷口，其中2只侧燃尽风（SAP）喷口，6只燃尽风（AAP）喷口。燃烧器配风分为一次风、内二次风和外二次风，分别通过一次风管，燃烧器内同心的内、外二次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。其中内二次风为直流，外二次风为旋流。
锅炉启动系统由内置汽水分离器、储水箱、水位控制阀等组成。在本生负荷以下，汽水混合物在启动分离器中分离，蒸汽从直段高度2.89米，总长4.08米的分离器顶部引入到过热器中，水经分离器进入直段高度17.55米，总长19.3米的储水箱，水经水位控制阀至锅炉疏水扩容器，根据水质的不同可选择排入一单元机组排水槽，或选择由疏水泵排至循环水回水管或凝汽器。水冷壁为膜式水冷壁，下部水冷壁采用螺旋管圈，上部水冷壁采用一次上升垂直管屏，二者之间用过渡集箱连接。2只启动分离器，壁厚较薄，温度变化时热应力小，水冷壁吸热均匀，水动力特性稳定，具有良好的变压、调峰和启动性能。
直流锅炉的运行与汽包锅炉的运行相比有以下优点：
（1）直流锅炉的运行更为简单，操作维护工作量小，造价低，人工操作投入少。
（2）直流锅炉运行配置启动循环泵，因此水循环特性好，启动用水量和工质损失少。
（3）水冷壁下采取内螺纹管水冷壁，不设置节流圈，因此安全性高。
（4）直流锅炉的启动时间少，惯性小。
3锅炉冷态通风试验
锅炉进行检修后，根据需要进行冷态通风试验。测试结果应该满足启动要求，才可进行锅炉的启动。锅炉冷态通风试验的目的：
（1）核实锅炉燃烧系统的一次、二次风门挡板的安装位置，角度是否设置正确，调节是否合理。
（2）核对一次风、二次风的风压和风量、风速等数据是否在合适的范围，以保证燃烧要求。
4锅炉启动初期的燃烧调整
锅炉的点火一般采用等离子点火，在满足点火条件后，将燃烧器二次风挡板置点火位。启动密封风机（一运一备），启动一次风机，对B磨煤机进行暖磨。开始空预器辅助蒸汽吹灰管道暖管，点火后投入空预器吹灰。联系汇报后投入除尘、除灰系统运行。投入B磨暖风器运行，对B磨要充分暖磨，确保煤粉管壁温均大于70℃，保证等离子燃烧器快速稳定着火。点火时，B磨初始煤量控制为25t/h，待着火稳定后可降至15～20t/h，必要时隔绝1只等离子燃烧器，保证其他各只燃烧器的煤粉浓度。调整一次风量，密切观察各角燃烧器燃烧状况，确保着火正常，并根据燃烧情况逐步适当调整煤量、一次风门及二次风门开度，使各燃烧器燃烧稳定。锅炉进入升温、升压阶段。
通过增减煤量控制升温升压速度，这阶段做好等离子的监视，发现断弧，及时拉弧。
在整个运行过程中，容易造成燃烧不完全或者分隔屏的过热器管壁出现超温现象，因此锅炉初期干态运行稳定性对锅炉的安全稳定运行至关重要，在燃烧调整上主要进行下述步骤：
（1）降低一次风量，一般设置在25m/s左右，另外增加对应层和上层二次风速，从而使得进风能够快速着火，另外，也能在炉膛内充分燃烧。
（2）提高一次风的温度，采用暖风器对一次风进行加热，提升磨粉机出口的风机混合物温度，使其粉管壁温维持在70℃左右，使得着火点提前，提高煤粉的燃烧稳定性和充分性。
（3）提升煤粉浓度，在锅炉升温升压曲线范围内，尽快磨粉机出口风粉混合物达到最佳煤粉浓度，确保其稳定燃烧。
（4）锅炉投煤初期，控制隔层燃烧器风门开度，降低炉膛火焰中心高度，从而有效降低分隔屏过热器底部温度。
5锅炉正常运行的燃烧调整
5.1风量及一次风、二次风调整。
（1）出口过量空气系数调整
锅炉运行时，一次风量的变化比例不大，控制炉膛出口处的过量空气系数主要依靠二次风量。运行时，保持过量的空气系数以保证锅炉的燃烧效率。燃烧过程调整时，需要依据炉膛火焰，测量飞灰和炉渣的含碳量，确定合理空气系数。
（2）一、二次风量调整
燃烧器的配风与燃烧需要的匹配性如果出现偏差，使得燃烧工况偏离设计值，导致燃烧的行程加长，炉膛出口处的温升较大。锅炉的各层一次风不均匀也极易导致燃烧中心发生偏斜，甚至贴壁燃烧，产生还原性气氛导致炉膛受热面结焦，最终使得水冷壁局部超温。
一般情况下，根据试验及调整经验总结的数据，可以将一次风速维持在25m/s左右。二次风挡板主要通过控制各层二次风门开度和炉膛差压，目的在于保持炉内的压力梯度：①保证进风量稳定，避免过剩系数过小或过大而出现燃烧效率降低；②保证炉内温度梯度稳定，有利于主、再热蒸汽温度平稳。二次风调整时，在不同负荷，参考最佳氧量调整。
（3）炉膛吹灰系统调整
保持炉膛内各个受热面的清洁，可以使煤粉燃烧后释放的热量更有效的吸收，提高锅炉效率。运行时，要保证炉膛内的负压的稳定性，吹灰过程中蒸汽吹扫受热面也会对炉膛负压产生一定影响，加强炉膛负压监视十分必要。负压的过大摆动都会对燃烧产生影响，负压过大，使得漏风量增加，负压摆动，各大风机出力不稳将加大安全隐患。每个班对空气预热器进行吹灰清洁，炉膛、水平及尾部的受热面每日白班、前夜班分层交替吹灰，基本可保证炉膛受热面足够清洁。
（4）制粉系统一次风量及磨煤机出口温度调整
热一次风与冷一次风混合后将煤粉吹入炉膛，一次风的风量和温度是影响煤粉在炉膛内燃烧好坏的关键。风量过高使煤粉气流行程长，会推迟着火使炉膛内火焰中心升高造成锅炉效率低、屏式过热器超温等；风量过低煤粉气流刚性不强，贴壁燃烧，容易产生还原性气氛造成受热面结焦。一般通过燃烧调整经验以及试验数据得出，维持一次风量与煤量风粉比为2.2左右、燃烧器风速25m/s为最佳。同时，提高磨煤机出口温度也是提高锅炉燃烧效率的手段之一，燃用特殊煤种时严格控制磨煤机出口温度，在保证安全运行的前提下提高经济性有利于锅炉平稳运行。
6结语
锅炉良好的燃烧状况对锅炉运行的稳定性和安全性具有关键性影响。另外，燃烧状况的不同也会引起排放物含量的差别，锅炉燃烧调整是降低氮氧化物排放的重要手段和方法。本文对锅炉运行燃烧初期和运行过程中的调整方式进行分析介绍，能够在一定程度上提升锅炉运行的效率和安全稳定性。
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