1、鍋爐簡介
廣東省連州電廠2臺125MW新建機組的鍋爐( 420t/h)，由哈爾濱鍋爐廠制造，用于燃燒低揮發(fā)份的無煙煤，煤質(zhì)分析見表l所示。機組已于2000年3月、8月分別投入商業(yè)運行。鍋爐型號為，HG -420/13.7 - WM2，單鍋筒：自然循環(huán)、集中下降管、一次中間再熱、Ⅱ形布置的固態(tài)排渣煤粉爐。爐膛為正方形9580×9580mm，頂棚管標高為44450mm。
鍋爐采用鋼球磨中間倉儲制，一爐兩磨，熱風送粉。燃燒設備為四角切向布置直流式，假想切圓直徑為西639mm，逆時針方向旋轉(zhuǎn)，三次風對沖布置。燃燒器布置如圖1所示，其中：上、下二層燃燒器為百葉窗水平濃淡式，帶側(cè)邊風，中間一層為雙通道自穩(wěn)式燃燒器，帶有腰部風。點火方式采用高能點火器——輕油——煤粉兩級點火。燃燒器設計特性參數(shù)如表2、3所示。為保證燃料充分燃燼，在水冷壁上敷設一定面積的衛(wèi)燃帶。
在鍋爐啟動試運初期，鍋爐發(fā)生了多次退油滅火、MFT的現(xiàn)象，嚴重影響了機組的正常投運，為此我們采用了各種穩(wěn)燃措施，進行了大量的燃燒調(diào)整試驗，成功地實現(xiàn)了退油穩(wěn)燃。本文先分析了鍋爐的穩(wěn)燃技術(shù)：雙通道自穩(wěn)式燃燒器和百葉窗水平濃淡式燃燒器的穩(wěn)燃機理，然后討論了鍋爐穩(wěn)燃試驗情況以及鍋爐所采用的穩(wěn)燃措施，所取得的經(jīng)驗對于同類鍋爐的設計、運行具有一定的參考價值。富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
顆粒機、
木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、鍋爐的穩(wěn)燃技術(shù)：雙通道自穩(wěn)式燃燒器和百葉窗水平濃淡式燃燒器的穩(wěn)燃機理
雙通道燃燒器利用聯(lián)通分配管將一次風分成上下二個通道送入爐內(nèi)，一次風以貼壁射流進入一突擴空間，該突擴空間能卷吸爐膛深處大量高溫煙氣對煤粉氣流進行加熱，且上、下一次風氣流在反向回流煙氣的作用下，向上、下兩側(cè)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，煤粉因慣性，在上一次風出口下側(cè)、下一次風出口上側(cè)聚集，于是在這里建立起三高（高溫、高煤粉濃度和適當高氧濃度）穩(wěn)燃區(qū)，該濃縮區(qū)煤粉在卷吸的高溫煙氣加熱下，溫度迅速提高，揮發(fā)份大量析出而首先著火燃燒起來，如圖2所示。
為防止高溫回流煙氣使燃燒器兩側(cè)壁過熱和結(jié)焦，在兩側(cè)壁腰部加一股二次風，稱為腰部風，它既能保護兩側(cè)壁不結(jié)焦，還可調(diào)節(jié)煤粉著火點位置。
百葉窗水平濃淡式燃燒器如圖3所示，它通過裝在一次風煤粉管道內(nèi)的濃縮柵使一次風分成水平方向上的濃淡兩股氣流，一股為高煤粉濃度氣流，它在向火側(cè)四角切向噴入爐膛，煤粉首先著火；另一股氣流煤粉濃度較低，從背火側(cè)噴入爐膛，它在水冷壁附近形成氧化性氣氛，從而有防止結(jié)焦的作用。
3、鍋爐穩(wěn)燃試驗及穩(wěn)燃措施
在鍋爐試運初期，發(fā)生了多次退油滅火、MFT的現(xiàn)象，嚴重影響了機組的正常投運。為此我們進行了大量的燃燒調(diào)整試驗及采用了一些穩(wěn)燃措施以期找到最佳的燃燒方式，解決鍋爐退油滅火問題，主要是調(diào)整二次風的不同配風方式，如圖4所示。試驗逐步加大按兩頭大、中間小的二次風配比，直至下、中一次風噴口間的二次風完全關(guān)閉，成了下、中一次風噴口集中燃燒的布置方式。
試驗時所燒無煙煤的工業(yè)分析與設計值相差不大，煤粉細度R90在4%左右，低于設計的7%。在試驗時，我們用美國產(chǎn)的紅外線測溫儀在爐膛三個不同高度進行爐內(nèi)溫度測量。其中下部測孔與下一次風口標高相同，前、后墻中間各一，共2點；中部測孔略高于中一次風口（雙通道燃燒器），前、后墻中間各一，共2點；上測孔在三次風口上約2米，在前、后墻四角各一，共4點。
試運初期，暖風器因故未能投入，使熱風溫度遠低于設計的370℃，且一次風速較高，比設計值22m/s大得多，各層二次風配比較均勻，這樣退油后鍋爐馬上滅火。圖4中的Tl工況降低了一次風速，同時將中下層及腰部風二次風門開度減小，側(cè)邊風全關(guān)，這樣燃燒情況有了改善，但退完最后一只油槍9分鐘后，爐膛仍然發(fā)生滅火。
試驗發(fā)現(xiàn)，爐膛最下層一次風噴口區(qū)域的溫度最低，后下部溫度比中部低300℃以上，比上部低100℃以上，實際從爐上看火孔也看到下層燃燒很不完全，爐內(nèi)火焰發(fā)紅。將原1支穩(wěn)燃大油槍換成小油槍，這種下層燃燒不穩(wěn)的現(xiàn)象更明顯，下層的溫度更加低。為進一步提高下層爐溫，除投入暖風器提高一次風溫外，試驗進一步關(guān)小最下層二次風和燃油二次風，效果顯著，特別是下部燃燒得到了極大改善，這表明爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，此時撤出最后一只油槍，爐內(nèi)燃燒未發(fā)生波動，爐膛負壓正常變化，退油后下層爐溫略降。至此，鍋爐的穩(wěn)燃問題得到圓滿解決，此時二次風門的開度如圖4T2工況所示。
從試驗結(jié)果可明顯看到，二次風最下層的油層風門開度大小對爐內(nèi)火焰溫度影響很大，如圖5所示。當該風門開度從70%關(guān)到40%時，下層溫度上升了57℃，繼續(xù)關(guān)小至25%開度，溫度又上升了近100℃，此時下層火焰溫度已超過1400℃，油層風門再關(guān)至20%，下層火焰溫度仍上升，在該狀態(tài)下退出油槍，鍋爐達到了穩(wěn)定燃燒工況。
從試驗情況看，在各工況下，雙通道燃燒器高度的爐內(nèi)溫度是最高的，比上、下高出100℃～200℃，并且波動不大，表明雙通道燃燒器著火穩(wěn)定性十分良好。
2臺機組投產(chǎn)以來，鍋爐一直燃用設計值附近的低揮發(fā)份無煙煤，其Vdaf多在10%以下，甚至低至6%，但鍋爐燃燒良好，鍋爐的配風基本上是調(diào)整試驗的縮腰型方式，二次風開度略有調(diào)整，在80MW下可以脫油穩(wěn)定運行。
4、討論與結(jié)論
4.1雙通道燃燒器。試驗和運行表明，雙通道燃燒器具有較好的穩(wěn)燃作用，它對鍋爐的穩(wěn)定運行起了關(guān)鍵作用，目前電廠的運行都以該層燃燒器為主，給粉機轉(zhuǎn)速比其它兩層都大。燃燒器兩邊的腰部風風溫較低，對于低揮發(fā)份無煙煤著火穩(wěn)燃是不利的，應關(guān)小甚至全關(guān)，在連州電廠實際運行調(diào)整時，腰部風全關(guān)。
4.2百葉窗水平濃淡燃燒器。鍋爐滅火的直接原因是爐膛最下層一次風噴口區(qū)域的溫度過低，從試驗來看，單純水平濃淡燃燒器噴口的穩(wěn)燃效果不夠好，應與其他穩(wěn)燃措施結(jié)合起來。
4.3燃燒器的布置。設計燃燒器是均勻布置的，按此方式配風，鍋爐器燃燒不穩(wěn)易滅火。在實際運行中，下二次風、下中二次風全關(guān)，這相當于下層、中層燃燒器集中布置，這樣煤粉集中：燃燒放熱集中，加上雙通道燃燒器良好的穩(wěn)燃效果，這些都為低揮發(fā)份無煙煤的著火和穩(wěn)燃提供了有利條件。可見對難以著火的無煙煤，燃燒器采用適當?shù)募胁贾酶商岣咂渲鸱�(wěn)定性。
4.4合理的一次風風速和風溫。一次風速必須保持在一個適當?shù)姆秶鷥?nèi)，較低風速有利于低揮發(fā)分無煙煤著火，但太低時一次風管易堵塞，在調(diào)整時就發(fā)生過一次風管堵塞現(xiàn)象(此時風速小于20m/s)．而且適當高的一次風速可以增強雙通道燃燒器的回流高溫煙氣，提高燃燒器的穩(wěn)燃效果。但一次風速過高，降低了煤粉氣流的加熱程度，對上、下2個燃燒器的著火十分不利；在連州電廠1、2號爐上，一次風速運行在25～30m/s，鍋爐燃燒穩(wěn)定，結(jié)焦較輕。另外提高一次風溫增加煤粉的加熱，無疑是有利于煤粉著火與穩(wěn)燃的。
4.5合理的二次風噴口布置。二次風促進煤粉氣流的燃燒和燃燼，應適時地送入一次風氣流中，對于低揮發(fā)分難著火的無煙煤，應避免二次風過早地混入一次風中，造成燃燒不穩(wěn)，在連州電廠的2臺鍋爐上充分說明了這一點。在鍋爐實際運行中，靠近下、中燃燒器的下二次風、下中二次風全關(guān)，實質(zhì)是推遲二次風與一次風的混合，提高了煤粉的著火穩(wěn)定性。另外三次風為冷風，溫度只有70℃～80℃，大量的冷風進入爐膛會降低爐溫，不利于穩(wěn)定燃燒，因此運行中開大再循環(huán)門來減少進入爐膛的三次風量是有一定效果的。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
4.6衛(wèi)燃帶。在燃燒區(qū)敷設衛(wèi)燃帶是提高無煙煤燃燒穩(wěn)定性行之有效的方法，在連州電廠的2臺鍋爐內(nèi)布置有約150m2的衛(wèi)燃帶，運行實踐表明這對提高燃燒器附近的爐溫、穩(wěn)定燃燒起了很大作用的。目前在原有衛(wèi)燃帶基礎(chǔ)上，在三次風噴口及爐膛下部又增加了約40m2，具體位置見圖l。
鍋爐雖然達到了退油穩(wěn)燃的目的，但燃燒器的配風方式不盡合理，雙通道燃燒器以下的二次風門幾乎全部關(guān)死，致使二次風難以送入爐膛，造成二次風總量不足，燃燒不完全，飛灰可燃物高達20%以上，因此下一階段除進一步提高燃燒穩(wěn)定性外，采取各種有效措施來降低飛灰含碳量是十分必要的。
