银伟 ，刘海，马应才
黄河西宁热电有限责任公司 青海 ，西宁 810000
摘要：燃烧设备是锅炉的重要组成部分之一，其作用是将燃料和燃烧用空气按一定方式送入炉膛使燃料及时着火，稳定燃烧。本次研究针对超临界的锅炉内燃烧器的空气划分进行简单叙述，并就该种锅炉在运行中的结焦预防提出了相应的策略。
关键词：超临界锅炉；结焦；空气划分；预防措施
1、煤粉燃烧器内部空气划分
1.1一次风
一次风粉混合物首先进入燃烧器的一次风入口弯头，然后经过燃烧器一次风管和布置在一次风管中的煤粉浓缩器，浓缩器使煤粉气流产生径向分离，浓煤粉气流从一次风管圆周外侧经过一次风管出口处的稳焰齿环进入环形回流区着火燃烧；淡煤粉气流从一次风管中心区域喷入炉内，并进入内回流区着火燃烧。 一次风管出口处的较大厚度和扩锥使一、二次风分离并形成一个夹角，通过高速的一、二次风的吸卷在该夹角范围内形成一个稳定的环状回流区。该回流区离一次风出口很近、回流的烟气温度很高；而进入该回流区的是浓煤粉气流，它所需要的着火热大大降低；喷口出口处的稳焰齿环可以增加煤粉气流的湍动度，进一步提高煤粉气流的着火速度；一次风扩锥可以推迟二次风的混入，提高回流区温度。因此在上述因素的共同作用下，煤粉气流在离开燃烧器喷口后能够迅速及时着火、稳定燃烧。
1.2 燃尽风及侧燃尽风
为进一步降低 NOx 排放量，在煤粉燃烧器上方设置了燃尽风及侧燃尽风，燃尽风通过调风器送入炉膛。选取合适的燃尽风风率和煤粉燃烧器到燃尽风喷口的距离，可在基本不影响锅炉其他性能、参数的条件下显著降低 NOx 的生成量。 本工程将燃尽风分前、后墙各两层布置在燃烧器上方，设计燃尽风率为～30%，实现全炉膛分级燃烧。
燃尽风及侧燃尽风调风器将燃尽风分为两股独立的气流送入炉膛，中央部位的气流为直流气流，它速度高、刚性大能直接穿透上升烟气进入炉膛中心区域；外圈气流是旋转气流，离开调风器后向四周扩散，用于和靠近炉膛水冷壁的上升烟气进行混合。两股气流之间的风量分配可进行调节，它们的最佳状态应在锅炉试运行期间的燃烧调整试验时确定。
2、超临界锅炉结焦预防措施
2.1设计及检修优化
进行燃烧器、受热面等影响炉内动力场的改造时，应充分考虑设计煤种和实际掺烧煤种特性，详细核算，充分调研，保证改造后锅炉对煤种的强适 应性。燃烧器改造后，锅炉投运前应进行冷态炉膛空气动力场试验，以检查燃烧器安装角度是否正确，确定锅炉炉内空气动力场符合设计要求。机组检修时，重点检查燃烧器喷口浇注料、煤 粉浓缩器及中心支架组件、喷口同心度等，及时对损坏的燃烧器进行更换，对存在变形和磨损的燃烧器 进行修补。若煤粉细度明显异常，经运行调整无效，应及时检查磨煤机磨辊、动态分离器、折向挡板等。
2.2管理工作制度的完善
为更好的做好锅炉防结焦工作，减少锅炉结焦，减少锅炉人工打焦时间，减少炉底漏风，提高锅炉效率，提高各值班员对防结焦工作的重视，可以制定如下的管理动作制度。
1、在保证机组安全的前提下需严格执行锅炉防结焦参数调整要求，减少锅炉结焦；
2、锅炉原煤仓上煤方式需按要求执行，上煤时当值做好沟通协调工作。
3、巡检时需重点检查各挤压头蓬焦情况，并在运行部群里及时汇报检查情况，蓬焦量较少时通过开关挤压头进行清理，当挤压头蓬焦较大时需及时联系并监督运维打焦，确保蓬焦及时清理。
4、每班接班时在管理群汇报挤压头蓬焦情况，作为交班班组防结焦及清焦工作执行情况的评判依据，按照蓬焦挤压头数量进行绩效奖惩，有一个挤压头蓬焦考核绩效50分，考核根据蓬焦挤压头数量进行累加，全部挤压头无蓬焦时加绩效50分。接班班组未在群里发送蓬焦情况视为挤压头未蓬焦，交班班组加绩效50分，接班班组未汇报蓬焦情况考核绩效50分。
5、为鼓励大家积极参与锅炉防结焦工作，对提出合理化意见，一经采纳并取得实效的根据情况进行嘉奖。
2.3配煤掺烧的优化
掺烧低灰熔点易结焦煤种时，若发现锅炉有明显结焦现象，应立即停止掺烧，待炉膛清洁后再降低比例掺烧。配煤时充分掌握各煤种的煤质特性，合理控 制褐煤与烟煤的掺烧比例，采用变比例方式改变燃 烧器热负荷，正常应采用炉内分仓掺烧方式，避免炉 外预混引起的燃烧缺氧。掺烧低灰熔点易结焦煤种时，采用与不易结 焦煤种炉外预混掺配，对预防结焦有利，但采用此方 式时，应对混煤取样化验并进行相关指标分析，确定科学的掺烧比例。对于新引进煤种，如果灰熔点偏低（转化温度<1100℃），为防止出现锅炉大面积结焦异常，必须谨慎试烧，必要时联系电科院做掺烧试验后，才允许正式掺烧。
2.4加强配风工况调整 调节二次风使其提供充足的氧量保证煤粉的 充分燃烧；调节引风机，保持炉膛负压在 -127pa 左右；既要保证煤粉在炉膛内充分燃烧所需要的时间，又要避免在下炉膛形成扩散燃烧.控制氧量在 3.5%- 4.8%之间，严禁缺氧燃烧，在缺氧状态的还 原性气氛中灰熔点会大幅下降，诱发严重的结焦。提高一次风速可推迟煤粉的着火，可使着火点离燃烧器更远，火焰高温区也相应推移到炉膛中心，可以避免喷口附加结焦. 提高一次风速还可以增加一次风射流的刚性，减少由于射流两侧静压作用而产生的偏转，避免一次风直接冲刷壁面而产生结焦。注意一次风速的提高受煤粉着火条件的限制。
3、总结
主燃区缺氧燃烧会导致炉内还原性气氛变 强；燃烧器损坏会导致全扩散燃烧气流，燃烧偏斜； 煤种的易结焦特性、炉内强还原性气氛、燃烧器全扩 散气流、煤粉细度偏粗或偏细、配煤掺烧不当、一次 风速偏低、旋流强度偏大等是造成锅炉结焦的主要 原因。为有效预防锅炉结焦，燃烧器改造时要充分考虑电厂实际掺烧煤种，机组检修时要全面检查燃 烧器并对损坏部位进行修复，机组运行时要调平各 磨煤机一次风速、煤粉细度，执行变负荷甩焦、定期 对燃烧器喷口及炉内大屏等处测温等措施，制定配 煤方案时要掌握各煤种的煤质特性，采用合理的配 煤方式，低灰熔点易结焦煤种必须进行试烧并控制 比例掺烧。
参考文献
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