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摘要：介绍了云浮电厂420t/h无烟煤锅炉的改造情况，通过额定负荷下锅炉参数的调整，对锅炉改造前后的工况进行了分析和比较，寻求较佳的锅炉运行工况，为无烟煤锅炉的改造提供了借鉴。
关键词：燃烧调整 改烧烟煤 420t/h锅炉
中图分类号：TF 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-315-01
引言
云浮电厂#1炉为SG-420/13.7-M419型锅炉，设计燃烧无烟煤。因地处粤西山区，受地域条件限制，2012年大修对#1炉结构进行改造，由原来的无烟煤设计调整为满足烟煤设计，使锅炉不产生严重结焦、受热面不出现超温，达到改造目标。
1 设备概况
云浮电厂#1炉燃烧系统采用低NOx同轴燃烧系统，通过特殊设计的燃烧器结构以及通过改变燃烧器的风煤比例，将空气分级、燃料分级用于燃烧器本身，以尽可能地降低着火氧的浓度适当降低着火区的温度最大限度地抑制NOx生成 [1]。
低NOx燃烧器在降低NOx的同时，着重考虑炉膛不结渣。主燃烧器增设二层SOFA喷嘴，将三层一次风改为均匀一二次风间隔布置、一次风喷嘴采用水平浓淡分离及宽背火侧周界风，对防止结焦十分有效[2]；主燃烧器法兰中心标高提高0.875米；更换主燃烧器大风箱；取消卫燃带、更换卫燃带区域水冷壁。
制粉系统将钢球磨煤机中间储仓式制粉系统干燥方式由原热风干燥、冷风调节方式改造为热炉烟与热风混合干燥、冷炉烟调节，增加两台变频调节炉烟风机和炉烟管道。
在燃用干燥无灰基挥发份为25%以上的烟煤时，钢球磨仓储式热风送粉系统要求将一次风风粉混合物温度控制在160℃。热风送粉系统改为温风送粉系统，温风温度约为290℃，温风在预热器管箱出口抽出，送风机出口引一路冷风到一次热风箱，用于调节一次风温。
本次改造将现有锅炉结构进行受热面调整，集中为增加对流过热器面积、低温再热器和省煤器面积。
2燃烧运行优化调整
本次锅炉燃烧调整试验是在120MW负荷段下，分别进行了煤粉细度、氧量、配风方式、一次风速、OFA风开度等因素的变换试验，重点尝试针对云浮电厂#1炉主汽温偏低问题的调整手段。
2.1 磨煤机煤粉细度调整情况
本次测试共对#1锅炉A、B磨煤机进行了三次煤粉细度取样分析，第一次取样发现煤粉细度偏粗：A、B侧R90分别为32.6%、31.4%。于是对分离器挡板各调小5度后再次进行煤粉细度取样测量，发现B侧依然偏粗：A、B侧R90为26.6%、35.7%。然后单独对B侧分离器挡板调小5度，结果如下：A侧R90为24.8%，B侧R90为23%。
如果煤粉细度过粗，会导致灰渣含碳量增大，影响锅炉的经济性。但由于目前的锅炉主汽温较低，最低时的表盘主汽温度仅仅只有505度左右，因此煤粉细度偏粗，可以推迟着火点，使燃烧中心上移，有利于主汽温的提升。经过讨论研究，一致认为煤粉细度在目前的情况为佳。
2.2 氧量调整对锅炉的影响
在120MW负荷下，对#1炉进行了高负荷下燃烧调整，主要是进行了氧量及配风方式的调整。在均匀配风方式下，以表盘氧量为基准的氧量3.0%、3.5%、4.0%的工况，随着氧量下降，发现NOx排放量随之下降，修正后的排烟温度基本不变。在这四个氧量调整工况中，效率最佳的为氧量3.0%工况，修正后热效率为91.5%，NOx排放也最佳：409mg/Nm3。但是主汽温平均只有505℃。而主汽温最好的是氧量3.0%工况，平均有520℃，修正后热效率则只有90.69%。
2.3 二次风配风方式对锅炉运行的影响
在120MW负荷下，正三角配风方式下的飞灰含碳量较低：4.89%，其次是均匀配风方式：6.32%、最差是倒三角配风方式：7.9%。主要是因为锅炉主汽温偏低，运行人员习惯用高氧量（即较高的烟气流速）、高一次风压的运行手段来提升汽温，在高氧量下锅炉的排烟温度变化不大，都处于一个较高水平，正三角配风的排烟温度略低。而三种不同的配风方式可以看成锅炉在三个不同的火焰中心位置下的燃烧工况，其中正三角配风火焰中心低，有利于煤粉的燃尽，对锅炉经济性较好，但是不利于主汽溫的提升，倒三角配风火焰中心较高，对于主汽温较好，但是会使得煤粉燃尽不充分导致灰渣含碳量增大，牺牲了锅炉效率[2]。在NOx排放方面，在相近的氧量下，倒三角配风方式最低：471mg/Nm3，其次是均匀配风：492mg/Nm3。那个热效率看，正三角配风方式下热效率最高，修正后热效率为91.20%，倒三角配风方式下最差，修正后热效率为90.07%。但是，在相同氧量的对比下，配风方式对主汽温的影响变化并不明显，只有2～3度的变化。
2.4 SOFA风开度、一次风速对锅炉运行的影响
由于改造后的OFA风是从二次风母管直接引至炉膛，因此OFA风的开度会直接影响到二次风母管压力，调整时可以看出，OFA风门每开大10%，二次风母管压力会下降100Pa。但是OFA风门对NOx排放的影响幅度比不上氧量调整对NOx排放的影响。将下层OFA1及上层OFA2从15%、20%分别关小至5%，NOx排放量从531mg/Nm3降至471mg/Nm3，效果明显。煤种相近条件下，一次风压从3500Pa提升至3650Pa，发现飞灰含碳量随着一次风压提高略有上升。由于一次风压力的提升，导致相同送风机出力下的二次风减少，氧量相应略微减少，排烟温度变化不大，锅炉效率略微降低。
2.5 较佳优化工况
在一段时间的测试和摸索，在120MW负荷下找出一个较佳的锅炉运行工况，此工况在兼顾锅炉效率的基础上，有意识的提升主汽温并降低NOx排放，工况测试结果如下：
3结论
由于实际条件限制，电厂煤种多变，因此对于调整结果只能逐项分析，无法综合对比。本次试验结论及建议如下：
经过三次煤粉细度调整，A、B侧磨煤机最佳煤粉细度R90分别为24.8%、23%。随着钢球之间的碰撞及磨损，煤粉细度会逐渐加大[3]，建议定时添加钢球，以保证良好的煤粉细度。随着氧量的增大，主汽温有提升的同时，热效率会下降。在120MW负荷下，正三角配风方式下的飞灰含碳量较低，热效率最高。建议运行时考虑经济性则以正三角配风方式为主，如需求提升主汽温及降低NOx排放则以倒三角配风方式为主。OFA2风对减小锅炉的NOx排放有下降作用，建议保持OFA2开度在20%以上。由于日常运行时，为了保证主汽温度，习惯上层给粉机的煤量稍大于下层给粉机，因此一次风压的提高会推迟煤粉的着火点，使得煤粉燃尽过程变长。建议日常运行时保持3400-3500Pa的一次风压。
参考文献：
[1]陈伟球，曾庭华.420t/h无烟煤锅炉的稳燃改造[J].华中电力，2003，16（1）：42-44
[2]王志身，杨建蒙.锅炉稳定燃烧技术应用与研究[J].电力科学与工程，2007，6（2）：64-66
[3]李骏.420t/h锅炉适应煤质变化燃烧调整与实践[J].特种设备安全技术，2007， （1）：20-21
关键词：燃烧调整 改烧烟煤 420t/h锅炉
中图分类号：TF 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-315-01
引言
云浮电厂#1炉为SG-420/13.7-M419型锅炉，设计燃烧无烟煤。因地处粤西山区，受地域条件限制，2012年大修对#1炉结构进行改造，由原来的无烟煤设计调整为满足烟煤设计，使锅炉不产生严重结焦、受热面不出现超温，达到改造目标。
1 设备概况
云浮电厂#1炉燃烧系统采用低NOx同轴燃烧系统，通过特殊设计的燃烧器结构以及通过改变燃烧器的风煤比例，将空气分级、燃料分级用于燃烧器本身，以尽可能地降低着火氧的浓度适当降低着火区的温度最大限度地抑制NOx生成 [1]。
低NOx燃烧器在降低NOx的同时，着重考虑炉膛不结渣。主燃烧器增设二层SOFA喷嘴，将三层一次风改为均匀一二次风间隔布置、一次风喷嘴采用水平浓淡分离及宽背火侧周界风，对防止结焦十分有效[2]；主燃烧器法兰中心标高提高0.875米；更换主燃烧器大风箱；取消卫燃带、更换卫燃带区域水冷壁。
制粉系统将钢球磨煤机中间储仓式制粉系统干燥方式由原热风干燥、冷风调节方式改造为热炉烟与热风混合干燥、冷炉烟调节，增加两台变频调节炉烟风机和炉烟管道。
在燃用干燥无灰基挥发份为25%以上的烟煤时，钢球磨仓储式热风送粉系统要求将一次风风粉混合物温度控制在160℃。热风送粉系统改为温风送粉系统，温风温度约为290℃，温风在预热器管箱出口抽出，送风机出口引一路冷风到一次热风箱，用于调节一次风温。
本次改造将现有锅炉结构进行受热面调整，集中为增加对流过热器面积、低温再热器和省煤器面积。
2燃烧运行优化调整
本次锅炉燃烧调整试验是在120MW负荷段下，分别进行了煤粉细度、氧量、配风方式、一次风速、OFA风开度等因素的变换试验，重点尝试针对云浮电厂#1炉主汽温偏低问题的调整手段。
2.1 磨煤机煤粉细度调整情况
本次测试共对#1锅炉A、B磨煤机进行了三次煤粉细度取样分析，第一次取样发现煤粉细度偏粗：A、B侧R90分别为32.6%、31.4%。于是对分离器挡板各调小5度后再次进行煤粉细度取样测量，发现B侧依然偏粗：A、B侧R90为26.6%、35.7%。然后单独对B侧分离器挡板调小5度，结果如下：A侧R90为24.8%，B侧R90为23%。
如果煤粉细度过粗，会导致灰渣含碳量增大，影响锅炉的经济性。但由于目前的锅炉主汽温较低，最低时的表盘主汽温度仅仅只有505度左右，因此煤粉细度偏粗，可以推迟着火点，使燃烧中心上移，有利于主汽温的提升。经过讨论研究，一致认为煤粉细度在目前的情况为佳。
2.2 氧量调整对锅炉的影响
在120MW负荷下，对#1炉进行了高负荷下燃烧调整，主要是进行了氧量及配风方式的调整。在均匀配风方式下，以表盘氧量为基准的氧量3.0%、3.5%、4.0%的工况，随着氧量下降，发现NOx排放量随之下降，修正后的排烟温度基本不变。在这四个氧量调整工况中，效率最佳的为氧量3.0%工况，修正后热效率为91.5%，NOx排放也最佳：409mg/Nm3。但是主汽温平均只有505℃。而主汽温最好的是氧量3.0%工况，平均有520℃，修正后热效率则只有90.69%。
2.3 二次风配风方式对锅炉运行的影响
在120MW负荷下，正三角配风方式下的飞灰含碳量较低：4.89%，其次是均匀配风方式：6.32%、最差是倒三角配风方式：7.9%。主要是因为锅炉主汽温偏低，运行人员习惯用高氧量（即较高的烟气流速）、高一次风压的运行手段来提升汽温，在高氧量下锅炉的排烟温度变化不大，都处于一个较高水平，正三角配风的排烟温度略低。而三种不同的配风方式可以看成锅炉在三个不同的火焰中心位置下的燃烧工况，其中正三角配风火焰中心低，有利于煤粉的燃尽，对锅炉经济性较好，但是不利于主汽溫的提升，倒三角配风火焰中心较高，对于主汽温较好，但是会使得煤粉燃尽不充分导致灰渣含碳量增大，牺牲了锅炉效率[2]。在NOx排放方面，在相近的氧量下，倒三角配风方式最低：471mg/Nm3，其次是均匀配风：492mg/Nm3。那个热效率看，正三角配风方式下热效率最高，修正后热效率为91.20%，倒三角配风方式下最差，修正后热效率为90.07%。但是，在相同氧量的对比下，配风方式对主汽温的影响变化并不明显，只有2～3度的变化。
2.4 SOFA风开度、一次风速对锅炉运行的影响
由于改造后的OFA风是从二次风母管直接引至炉膛，因此OFA风的开度会直接影响到二次风母管压力，调整时可以看出，OFA风门每开大10%，二次风母管压力会下降100Pa。但是OFA风门对NOx排放的影响幅度比不上氧量调整对NOx排放的影响。将下层OFA1及上层OFA2从15%、20%分别关小至5%，NOx排放量从531mg/Nm3降至471mg/Nm3，效果明显。煤种相近条件下，一次风压从3500Pa提升至3650Pa，发现飞灰含碳量随着一次风压提高略有上升。由于一次风压力的提升，导致相同送风机出力下的二次风减少，氧量相应略微减少，排烟温度变化不大，锅炉效率略微降低。
2.5 较佳优化工况
在一段时间的测试和摸索，在120MW负荷下找出一个较佳的锅炉运行工况，此工况在兼顾锅炉效率的基础上，有意识的提升主汽温并降低NOx排放，工况测试结果如下：
3结论
由于实际条件限制，电厂煤种多变，因此对于调整结果只能逐项分析，无法综合对比。本次试验结论及建议如下：
经过三次煤粉细度调整，A、B侧磨煤机最佳煤粉细度R90分别为24.8%、23%。随着钢球之间的碰撞及磨损，煤粉细度会逐渐加大[3]，建议定时添加钢球，以保证良好的煤粉细度。随着氧量的增大，主汽温有提升的同时，热效率会下降。在120MW负荷下，正三角配风方式下的飞灰含碳量较低，热效率最高。建议运行时考虑经济性则以正三角配风方式为主，如需求提升主汽温及降低NOx排放则以倒三角配风方式为主。OFA2风对减小锅炉的NOx排放有下降作用，建议保持OFA2开度在20%以上。由于日常运行时，为了保证主汽温度，习惯上层给粉机的煤量稍大于下层给粉机，因此一次风压的提高会推迟煤粉的着火点，使得煤粉燃尽过程变长。建议日常运行时保持3400-3500Pa的一次风压。
参考文献：
[1]陈伟球，曾庭华.420t/h无烟煤锅炉的稳燃改造[J].华中电力，2003，16（1）：42-44
[2]王志身，杨建蒙.锅炉稳定燃烧技术应用与研究[J].电力科学与工程，2007，6（2）：64-66
[3]李骏.420t/h锅炉适应煤质变化燃烧调整与实践[J].特种设备安全技术，2007， （1）：20-21