1.李军 2.顾江
1.济南市市场管理局 山东济南 250101 1.济南市特种设备检验研究院 山东济南 250013
2.山东双隆电站设备制造有限公司（济南分公司） 山东济南 250000
摘要：随着我国电力事业发展，电力需求量持续增加，电厂锅炉作为热电电厂的主要组成部分，有必要做好研究分析工作，提高热电电厂锅炉燃烧效率。文中分析电厂锅炉燃烧运行问题，结合实际情况给出针对性的优化措施。
关键词：电厂锅炉；燃烧运行；优化策略
火电厂的运行主要依赖于燃料在锅炉中燃烧，从而产生电能，因此抓好对火电厂锅炉运行控制与故障预防这两项工作是尤为重要的，以确保火电厂能够安全地发电。火电厂的发电效率直接受到锅炉运行的影响，所以必须采取有效的措施，解决火力电厂锅炉出现的问题，加大对锅炉的整改力度，才能提高火电厂的发电效率。
1、火电厂锅炉运行现状分析
1.1锅炉内的温度过高消耗量大
火电厂锅炉的工作效率直接受到锅炉运行时烟气温度的影响，伴随着锅炉内有了越来越多的燃料消耗，炉膛内部也随之增大了容积热负荷。所以必须对其严格地进行监控和调整，以防止出现长期过热的情况。在锅炉内部，当煤被燃烧的时候，由于增大了炉容积热负荷，继而导致了炉内结渣的可能性被增加。在锅炉工作的过程中，锅炉里不但存在热能损耗过多的问题，煤炭不充分被燃烧，导致能源浪费的现象。
1.2含有过多的飞灰碳
煤是火电厂锅炉运行的主要能源。如果灰尘量过大，导致燃烧不充分，会影响锅炉的使用效率，降低产生的热量。
1.3锅炉内流速过高的蒸发系统
如若把锅炉蒸发系统中工质流量增加，就会使流动阻力随之增加，以至于产生不利因素，影响到水在锅炉蒸汽系统中的循环，所以必须将水循环不良的部件进行更精细的检测工作。除此之外，如若将火电力锅炉过热器里工作介质的流量增大，就会导致流动阻力也直接被增大，使得过热器出口和汽包之间的压差进一步增加，从而使集管和汽包承载的压力再次被增大。
1.4锅炉在运行中炉内会结大量的炉渣
基于锅炉内部较为恶劣的空气流动性，具有较高含量的燃料灰分，同时其熔点还比较低，所以一旦过量空气系数变小，就会直接使灰熔点降低，从而导致结渣的概率再次增加。倘若其空气系数太大，则会令火焰的中心没有办法往上移，继而增加锅炉内部结渣的概率。各燃烧器的风速都有较大的变化，会导致火焰被偏转，在锅炉内壁的一侧产生结渣。还有其他导致锅炉内部出口结渣的因素，包括旋流燃烧器向一侧旋转、火焰中心上移、锅炉漏风严重以及锅炉过度负荷运行等。
2、热电电厂锅炉燃烧运行优化策略
2.1粉管一次风速调平
机组正常运行中如个别粉管风速低时粉管易堵，风速快的容易造成着火推迟。用微压计测量每台磨的每个粉管流速，利用风速来判断同层燃烧器各粉管的一次风速是否均匀，测量完成后通过粉管的缩孔进行调整，反复几次保证同层燃烧器风速偏差控制在5%之内。磨煤机出口各一次粉管风速均匀是保持炉内良好空气动力场的基本条件，有条件的情况下，风速最好进行两次标定，冷态标定一次，为做空气动力场试验做准备；热态再进行标定一次，在冷态的基础上进行微调。
2.2煤粉细度测量调整
煤粉取样时，对应磨煤机入口煤量固定不动，风量调整在设计风煤比对应煤量下解手动，用取样枪取煤粉样，然后进行测量，当一台炉的６台磨煤机全部测量完成后再通过磨煤机出口的折向挡板进行调整，通过多次的调整测量使Ｒ９０控制在１８％～２３％之间。
对于有动态分离器的机组，在投运动态分离器时必须做煤粉细度的验证试验，验证不同分离器转速对应煤粉细度情况，机组运行中根据试验结论进行调整。对于有动态分离器的机组，在机组启动时可适当将煤粉细度调细点，可提高煤粉着火的可靠性，但要注意分离器转速太高时会影响磨煤机的安全，容易堵磨，对于直流炉要特别注意。
2.3对燃烧器着火点进行测量调整
此项调整工作必须在机组检修时做好基础工作，否则调整工作无法开展。在机组检修中要确认好同层燃烧器的内外二次风叶片的角度一致，同时各燃烧器的调节拉杆灵活可调没有脱开现象，燃烧器浓缩装置及喷口无变形；对于四角切圆的锅炉要保证燃烧器摆角灵活可调，炉内外角度对应一致，每层燃烧器的二次风四角开度一致。
着火点调整主要是调整内外二次风分配比例及外二次风的旋流强度，找到最佳着火点，保证燃烧器着火即不靠前（烧损燃烧器、喷口结焦）也不靠后（燃烧推迟、燃尽率低）。试验首先定位燃烧器喷口与测量装置尾部距离，然后进行标记，利用热电偶测量燃烧器喷口的着火点实际位置，当着火点位置靠前或者靠后进行燃烧器外二次风的调整，相当于改变内外二次风的比例同时改变外二次风的旋流强度，控制着火距离，当着火点调整至离水冷壁中心线１００－１５０ｍｍ范围内判断为合格。此项工作需反复测量，反复调整，最终将着火点定准。
2.4配风优化调整
配风调整过程中，每一工况必须对相关锅炉运行参数及就地测量参数进行记录，通过对记录数据的分析比对，找出最优运行工况点，为运行人员的日常运行调整提供相应的技术指导。调整过程中需主要记录的数据如下：机组负荷、总煤量、总风量；一次风母管压力、一次风量、二次风量、DCS显示氧量；就地测量氧量、烟气CO含量、脱硝入口NOX；过热蒸汽流量、压力、温度；给水流量、压力、温度；主再热减温水流量；排烟温度；一二次风温；送风机、引风机、磨煤机电流等。
2.4.1二次风与燃尽风比例的调整。为了保证调整过程锅炉的运行安全稳定，同时环保指标正常，对于前后墙对冲的锅炉调整过程中要保证运行磨煤机的二次风门不低于５０％，燃尽风开度不低于２０％；对于四角切圆的锅炉调整过程中要保证各层二次风开度不低于１０％，燃尽风开度不低于２０％。对运行磨煤机的二次风门的开度及上下层燃尽风门开度的调整，测量锅炉出口尾部烟气成分，然后对测量数据进行分析，观察尾部烟气的一氧化碳、飞灰含碳量、氮氧化物、烟温、氧量等参数的变化。通过反复测量调整，找出数值的最佳点（一氧化碳、飞灰含碳量、氮氧化物均在最低位），即为各二次风门开度的最佳开度。此项试验在三个典型工况（１００％、７５％、５０％负荷工况）下均做，做完１００％的负荷工况后，其他两个工况先以１００％的工况最佳点为基础，在进行适当的微调。
2.4.2氧量（二次风量）及一次风压力的优化调整。调节的方法为，在保持各二次风门不变的情况下，通过改变二次风的压力设定值，从而改变氧量值。最佳运行氧量的选取依据为在脱硝入口NOX保持不变的情况下，烟气中的CO含量与飞灰含碳量最低值对应的氧量为运行最佳氧量。通过不同工况下的反复测量调整，最终得出机组的运行的最佳氧量。一次风压力的优化调整同二次风压调整，需要注意的是改变一次风压力时必须将磨煤机的冷热风调门解自动，调整一次风压相当于改变燃烧器喷口的一次风速，来验证一次风速对锅炉燃烧的影响。
结语
以上的调整优化工作，目标主要是保证锅炉安全、经济、环保的前提下，进一步通过优化炉内燃烧工况提高锅炉效率。燃烧工况的优劣对氧量、NOX、烟气中CO含量、飞灰含碳量等有很大影响，最终影响锅炉效率。另外合理的配风对主再热汽温，减温水量、排烟温度及锅炉结焦情况也有着重要影响，所以锅炉燃烧优化调整对锅炉运行的意义重大。
参考文献
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