四角切圆燃烧锅炉燃烧器改造的技术探讨

张兴竹

（重庆电力建设总公司，重庆 400060）

四角切圆锅炉的燃烧器普遍存在燃烧工况较为不佳的情况，锅炉对不同煤种容易出现结焦以及超温的情况，并且在燃烧器运行过程中汽温时常偏高，再热器汽温则偏低，过去尝试对燃烧器做出的一些调整，例如将喷嘴角度调整为向下等，但效果不够明显。

一、四角切圆锅炉燃烧器燃烧工况的分析

1 给粉机特性试验

由试验数据可知，当各个给粉机的转速相同时，不同的给粉机所能达到的下粉量具有较大的差别，其中最大的可以相差一倍以上。分析可知大约有一半的给粉机在全速转动时仍然具有较小的下粉量，那么在造成机组满负荷运行时就容易造成其他给粉机给粉量过大的情况，这样很容易造成堵管现象，并且由于参与压力自动调节的给粉机的数量不足，就容易造成炉内局部煤粉量波动大的情况，会导致飞灰可燃物的含量大大提高。

2 燃烧机喷嘴的着火情况

下排一次风喷嘴的喷嘴带火情况普遍较为严重，而实施增加一次风速度以及适量的减少煤粉的浓度等方法都无法使得喷嘴带火现象得到较为有效的改善。分析其原因，由于下排喷燃器与其他喷燃器具有不同的构造，下排的喷嘴内具有呈现锯齿状的钝体，这些钝体使得喷嘴出现回火量增加的情况，并且由于局部的煤粉浓度过高，就会使得火炬出现带状。可以确定喷燃器的结构是导致喷嘴带火的主要决定因素。并且可以通过给粉机特性的试验证明：煤粉混合器结构不够合理而导致的下粉量不均的情况也会导致喷嘴出现着火不稳定的情况。

3飞灰可燃物过高

通过进行不同煤种的燃烧试验可以知道，当燃用混煤时飞灰可燃物的含量可以达到6%~9%，燃用富动39煤时含量可达1.5%~4%。并且，当炉膛内的氧量波动较为剧烈、给粉机下粉较为不畅时，会导致喷嘴附近的浓度出现较大的波动情况，这可能导致局部缺氧现象，使得飞灰可燃物的含量出现较大幅度的提高。在满负荷时，氧含量通常较小，就容易出现飞灰可燃物偏大的情况，并且当在进行大混煤的燃用时，为了增加一次风压往往要减少送风量，这就会出现氧含量过低的情况，从而导致飞灰可燃物的含量出现上升。

4 CO浓度测量试验

进行燃烧时炉膛内部的CO的浓度是十分不均匀的，CO含量超标可能会导致燃烧锅炉内部的结焦特性差别大，而炉膛的气流可能会出现刷壁现象。CO含量超标的原因可能有二次风速度不够均匀以及喷燃器自身的结构不够合理等。

5 旁路烟道挡板试验

当烟道的挡板开度增加时，再热汽温就会出现下降，锅炉要维持原有的出力情况就要增加蒸发量，使得高温过热器以及再热器对热量的吸收增加，使得周围烟气的温度得到下降；然而低温再热器的侧烟气的流速会出现一定程度的下降，会使得低温再热器吸热量出现很大程度的下降。由此可知，当对烟道挡板开度进行增加时，就会使得排烟温度升高。

二、对燃烧器以及低温再热器进行的改造

1 将下排的一次风喷嘴改造为浓稀相燃烧器，并且将其按照上淡下浓的结构进行布置。浓稀相分离是通过炉前弯管将炉内的粉和气进行分离，并且运用分叉分离的装置使得浓稀两相分开，并在喷嘴的附近布置周界风。对于下排浓稀相喷嘴应当采取摆动的方式来进行安装。

2 对于改造之后的喷嘴仍然采取大小双切圆的方式进行布置，对于一次风的切圆直径假想为由原有的Φ800改为Φ400，将Φ200改为反切Φ200，将中下部的二次风喷口改造为正切的15°，位于上部的二次风喷口则改造为反切的11°，对于其他部位的二次风喷口保持原样不变。对于一、二次风进行同心反切布置能够十分有效的降低炉内存在的气流的旋转强度，还能在炉膛出口进行残余旋转，并且能够在炉壁区域形成一定范围的富氧区，这能够十分有效的减少水冷壁的结渣情况，还能降低炉膛出口附近的烟速以及烟温的偏差。

3 对于三层一次风的风门操作运用电动执行机构，这能够使得对周界风进行更好的控制调整。周界风能够调整一次风煤粉气流所需要的着火点，所以应当依据燃烧器的符合大小以及所燃烧的煤种的好坏来对周界风的大小进行适当的调整。由试验可以发现，周界风的大小对于喷口的着火点具有很大程度的影响，当不同喷口之间的着火距离过近时，对周界风进行增大就会出现着火明显推迟的情况。对于周界风的大小应当以喷口不带火为原则。

4 由旁路烟气挡板试验可知，当旁路烟气挡板处于全部关闭的情况时，低温再热器的侧烟气流速能够增加39%，这会导致低温再热器出现较大的磨损量。要降低低温再热器的磨损程度并且兼顾到再热器自身所具有的汽温调节性，应当使得旁路烟气挡板在一般情况下处于30%~50%的开度情况，这时低温再热器所具有的汽温可以下降大约10℃。改造之后的低温再热器的面积会增加大概8%，这会使得低温再热器出口附近的烟气温度出现大约18℃的下降，并且能够在一定程度上降低排烟温度。

三、对改造后的效果进行分析

1 锅炉的燃烧工况能够得到较好的改善，炉内的飞灰可燃物的含量也会出现一定程度的降低，由固体未完全燃烧而导致的热损失量较之改造之前下降了0.6%，从改造前的2.47%降到了1.87%。

2 锅炉的燃烧效率得到了提高，从改造之前的90.44%提升到了91.80%。

3 空预器的漏风情况得到了较为有效的控制，漏风率降低使得排烟所造成的热损失由改造前的6.49%降低到了5.74%。

结语

当燃烧锅炉的燃煤情况无法达到原有的设计要求时，就可能使得燃烧器喷口出现带火从而导致喷口结焦烧坏，燃烧器附近的水冷壁也可能出现结焦超温等问题。通过对燃烧切圆直径进行减小、下层一次风喷口进行重新布置以及对一次周界风进行调整等措施，能够较为有效的减少水冷壁的结渣情况，还能减小炉膛出口附近的烟速以及烟温差，对低温再热器的面积进行增加能够降低排烟的温度。

[1]周俊虎，等.四角切圆燃烧锅炉炉膛烟温偏差的试验研究[J].热力发电，2003，32（06）：31-35.

[2]浙江电力试验研究所.台州发电厂4号机组大修后空预器性能考核、锅炉效率及机组散热试验报告[R].2004.