600MW锅炉低NO―x燃烧器改造后汽温调整探讨

摘 要：现代火力发电站节能降耗主要采取燃烧器改造的方法，降低硫化物（NOx）的排放，并取得了显著的效果，但也引起了锅炉汽体温度不满足使用要求和设计要求的问题，文章对600mw锅炉低NO-x燃烧器改造后汽温调整进行研究，为提高锅炉燃烧器改造的经济性和环保性提供借鉴，实现火力锅炉动力的升级。

关键词：600MW锅炉；低NOx燃烧器；汽温调整

1 600MW锅炉低NO-x燃烧器设备简介

本次研究中使用的600MW锅炉低NO-x燃烧器是由上海锅炉厂有限公司设计制造，引进于2001年，系统配置与现电设备相比较为落后，炉膛的设计采用的是单炉膛的H形口漏斗式，在填料的方式上设计为露天布置，传送带输送的模式，采用的万利达的低速煤炭碾压机和高速磨煤机结合的煤炭粉碎装置，利用负压曲直吹式煤粉吹送机进行燃料的供给和氧气的输送，锅炉燃烧器的对称分布，采用对角线布置的方法，锅炉燃烧器的摆动式为四角切向，煤粉从露天顶部传送口进行补料，燃烧室从上到下有六层燃烧过滤层，在没层设置燃烧室，最上层为12个，最下层为4个，煤渣的运送和降尘采用的机械喷雾的方式，每个单独的燃烧器上有6个独立式的煤粉喷嘴，采用间隔分布共同工作的形式，保证煤粉的滞空时间和燃烧的充分，独立设计也是为了燃烧的充分性和经济性，最上面的一组煤粉吹风口斜角45度角直吹方式，主要是抑制氮化物和硫化物的生成，二次风中的一部分是热膨胀气体，自下而上贯穿6层炉膛，其余为送风口供气送入燃烧器。

2 600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后升级概述

旧锅炉的改造是系统工程，是当前最为经济的升级方式，在600MW锅炉低NO-x燃烧器改造升级中采用了高级复合式空气分级燃烧技术，保留了原先的燃料供给系统和炉渣灰尘处理系统，将煤管道的设计分为直线式和曲线式排布，在冷却系统中添加了水冷系统，燃烧室进行了独立分割设计，实现了用电高峰期和用电低潮期的终端输出控制，在煤粉吹口的设计上将原先的6层直喷设计改为对向设计，在煤粉的四周重新设立氧气输送口，煤两层设立辅助进风口，辅助进风口采用双向对称的偏置设计，在锅炉底部添加鼓风箱，每层设立3个高位燃尽风喷嘴。

3 600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后出现的问题

在600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后首要的问题是汽温达不到预置温度，在高负荷工作状态下温度上升缓慢，在变负荷工作中出现汽温急剧下降的状况，不能满足正常的工作要求，与改造前的工作温度设定有很大的差别，原锅炉的正常工作汽温在551℃左右，能够正常的运作，改造后汽温的再热蒸汽出口的温度出现不均衡的现象，高侧的蒸汽的温度达到531℃，低侧温度在55℃，都低于正常工作设定温度，不能进行正常工作，达不到改造后预期效果，燃烧室温度出现偏差效应，对发电机组的损耗加大，限制了600MW锅炉低NO-x燃烧器功能和效率的提升。

4 600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后汽温调整过程

4.1 调整方式的确定

在进行600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后汽温调整中，采用了综合调整法进行整体改造锅炉的调整，首先通过收集的燃烧器工作效率与汽温、摆角的相关性数据，分析摆角与燃烧器汽温的关系曲线，进行试调。调整煤粉吹送机的吹送效率与频率，改变供电效率与煤粉吹送机的反馈函数，增大通风和排气管道口径，降低炉膛内不燃烧物体的玷污系数，降低排烟温度，对炉膛冷却系统增强水冷的效率，分析炉膛的炉渣量与排烟温度的关系，调整辅助风口的风速与风口角度，对二次风进行调整。

4.2 调整工作的实施

试验中运用了工作负荷为600MW的锅炉燃烧器，在进行工作尽量避免人为因素的干扰，找到主要影响汽温调整的关键因素进行调整，通过对以上影响因素的相关性分析，相关性最高的是燃烧器的摆角、吹灰频率、煤粉细度以及氧气的供给量，在实际调整中，采用局部调整，多次实验的方式，首先进行燃烧器工作汽温降低的问题进行调试解决，在热温度出现偏差主要是由烟道和冷却系统有关。因此，进行利用改善烟气在炉膛内的气旋方式，采用左右同时过滤的烟道改进设计，对再热温度不足和出现偏差的问题进行修正。最后运用整体调试的方法，对燃烧器、吹灰频率、煤粉细度和氧气的供给量进行合理的调整，对600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后汽温调整效果进行定性分析，最终得到合理的工作运行状态。

4.3 600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后汽温调整结论

（1）在600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后，在燃烧器的冷却方式上增强水冷的效果，加强了燃烧室内部自我清理炉渣能力，防止炉渣沉积，影响氧气的进气量和煤粉燃烧效果，对尘土悬浮密度的降低有显著效果，降低了除尘水雾喷射装置的使用频率，减少吹灰实现全面吸热的能力，保证炉膛供热的均匀性，满足炉膛出烟温度适合当前设计要求和600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后的正常运行。总体上说，通过对旧600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后汽温调整实现了降低氮化物和硫化物的排放，提高了锅炉防结渣的能力，对煤炭的使用要求降低，加强了环境适应性，对供电的调节能力大大加强，燃烧器摆角调整实现了600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后汽温的显著提升，符合600MW锅炉低NO-x燃烧器的设计工作要求，在原有的基础上燃料的利用率有所提升，对供电功率控制的精确度提升了一个台阶。

（2）600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后汽温调整中辅助风嘴主要的作用是强化作用，缓冲二次风箱与炉膛之间的压力差，保持两者的压力均在410KPa左右，压力差在±40KPa浮动，有效地解决了600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后汽温不平衡的问题，实现燃烧室工作的稳定性与调整过程的线性变化，在研究中发现，辅助风口开启过大（供风量过大），会导致煤粉提起燃烧，降低能量的利用效率，从而影响再热器的吸热，对600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后汽温的提升有不良作用，考虑到在压滑作用下会造成再热温度出现温差，改造后解决了负荷变化后出现严重超调的问题。可以得出结论：600MW锅炉低NO-x燃烧器改造后汽温调整满足设计要求。

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作者简介：金贤星（1978-），男，浙江台州市人，浙江浙能乐清发电有限责任公司，职务：助理工程师，研究方向：电厂设备运行和维护。