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[摘 要]本文根据某电厂3号锅炉设计特点，从燃烧经济性、防止结焦和减轻炉膛出口烟温偏差方面，对四角切圆燃烧配风技术提出了的意见，以供同类锅炉调试借鉴。
[关键词]燃烧区 配风 结焦 残余旋转
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0065-02
我国电站锅炉从国产125MW机组至目前600MW机组，大部分采用四角切圆燃烧技术，由于四角切圆燃烧技术日趋成熟，在今后相当长的时间内，该燃烧技术仍将是我国电站锅炉采用的主要燃烧方式。本文就空气动力场试验数据、燃烧过程、锅炉设计特点及入炉煤质制定出的3号锅炉的主要配风原则，详细如下。
1、工程及设备概况
该工程锅炉为亚临界参数汽包炉，燃用烟煤。采用自然循环、一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧燃烧方式、燃烧器摆动调温、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、紧身封闭布置燃煤锅炉。
燃烧器布置在四角上，为四角切圆燃烧系统；采用水平浓淡分离一次风喷嘴（入炉前粉管弯头设计有“百叶窗”式浓淡分离装置）和同心正切燃烧技术。锅炉点火采用等离子点火和燃油助燃相结合的方式。
2、冷态空气动力场数据汇总
2.1 在模拟额定工况绘出炉内流场风向玫瑰图，由图1所示切圆直径达11m，贴壁风明显。
2.2 通过进行各二次风挡板特性试验，得出在不同的风箱压力和二次风挡板开度下的二次风速，为作为热态配风参考。
2.3 测炉膛出口各点烟气流速（燃尽风摆角0位）。
3、依据燃烧器结构特点及冷态通风数据制定配风要求
燃烧器组件共17层二次风喷口（含周界风），其中顶部三层为燃尽风（可手动调节水平摆角±15°）二次启旋风偏离一次风射流15°，各一次风喷口间距AB：1.67m；BC：1.54m；CD：2.33m；DE：1.54m；一次风喷口高宽比1.3；炉膛高度56m，E层喷口距燃尽风最下层喷口中心5m，燃尽风最上层喷口中心距墙再底部13.4m。
3.1消旋风调整：由表1可知在燃尽风摆角0位的情况下烟气流速基本一致（由A侧→B侧风速逐渐降低，略有残余旋转），因此在实际调整过程中只对最上层燃尽风摆角与一次风射流逆向15°调整（顺时针），作为消旋风，运行时视情况投用。
3.2由图1可知因启旋二次风（各粉层辅助风）偏离一次风角度较大（15°，各层启旋风逆时针动量大卷吸一次风贴壁，分层叠加后造成一定的旋转残余）对切圆直径有一定的影响（直径比0.78），因此在实际高负荷运行中二次风与一次风风速比不宜过大（设计为1.7），除托粉层，其余配风二、一次风风速比均低于设计值，同时在投运各粉层时通过观察火焰，基本能保证炉膛水平方向形成中央富氧及水冷壁附近富氧区，既风包粉效果；
3.3各一次风喷口间距分别为AB：1.67m；BC：1.54m；CD：2.33m；DE：1.54m，相邻两组粉层最大高宽比约为4，可知在满足燃烧的分级配风要求外，其辅助风作为平衡压力和补气能力也可满足，因此在残余旋转过强或贴壁现象明显时存在调整二次风与一次风风速比的余地；
3.4由炉膛高度，燃尽风喷口及墙再位置，可知燃尽风调节余地较大及烟气消除残余旋转效果较好（实际运行证明高负荷时燃尽风两层开度在60%以上，而作为消旋风的最上层燃尽风保持较小开度，即可满足烟气流速平均的要求）。
3.5考虑到燃烧器的高宽比为1.3。其射流形状相对宽厚，其“刚性”较好，在保证射流不弯曲变形的前提下，可控制一次风速在允许范围内较低数值。
4、依据燃烧工作原理制定配风原则
燃烧工作原理：煤粉气流在射出喷口时，虽然是直流射流，但当四股气流到达炉膛中心部位时，以切圆形式汇合，形成旋转燃烧火焰，同时在炉膛内形成一个自下而上的旋涡状气流，其燃烧过程及调整原则具体见下表2。
5、煤质影响配风因素
由上表3可知实际入炉煤种相较设计煤种灰分偏大（煤粉射流灰包粉明显，同时影响发热量，在二次风有足够的穿透力即高风速的条件下，才能减少这方面的影响），在综合考虑燃烧经济性、燃尽效果前提下，二次风配风方式暂选择为微束腰式配风，其优点为相比均匀配风炉渣和飞灰可燃物较少，在微束腰中部二次风也可提供足够的穿透力（满足大部分可燃物在中部燃烧区燃尽，未燃尽部分也可在束腰上部辅助风量充足处燃尽），且中部火焰水平两侧补气、风包粉能力微束腰较束腰型好，其缺点为燃烧区中部热负荷较低，导致热负荷不均；而挥发份偏小一次风风速实际运行选择27～30m/s，这样一次风有足够的煤粉输送能力及合适的火焰刚度（无回火、脱火及火焰偏斜），着火点适中不至于推迟燃烧，此时粉层周界风可作为微调手段调整着火点（烟煤普遍推荐值为25～35 m/s，本次选择较低值，中速磨加载力依据厂供曲线，出口折向挡板开度40，煤粉细度基本符合设计值）。
6、配风具体参数
在综合入炉煤质、动力场测量数据及燃烧器本身特点，确定3号机组配风主要方式，遵循表2燃烧过程与配风关系中调整目标，通过看火、运行参数监视及炉内检查结焦情况看，该配风方式能满足燃烧要求。
结束语：本文在综合考虑空气动力场试验数据、燃烧过程、锅炉设计特点及入炉煤质制定出的配风原则，属于燃烧的粗调整，其效果也只在煤质相对稳定前提下，通过远方监视在线仪表、观火、部分取样分析结果及炉膛、尾部检查予以支持，其长期实用性，仍需进行大量试验来进一步调整优化。
参考文献
[1] 建设方与供货商签订的有效技术合同文件和设备技术资料
作者简介
李春涛，男，大学本科生，锅炉调试专工，从事锅炉调试专业
[关键词]燃烧区 配风 结焦 残余旋转
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0065-02
我国电站锅炉从国产125MW机组至目前600MW机组，大部分采用四角切圆燃烧技术，由于四角切圆燃烧技术日趋成熟，在今后相当长的时间内，该燃烧技术仍将是我国电站锅炉采用的主要燃烧方式。本文就空气动力场试验数据、燃烧过程、锅炉设计特点及入炉煤质制定出的3号锅炉的主要配风原则，详细如下。
1、工程及设备概况
该工程锅炉为亚临界参数汽包炉，燃用烟煤。采用自然循环、一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧燃烧方式、燃烧器摆动调温、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、紧身封闭布置燃煤锅炉。
燃烧器布置在四角上，为四角切圆燃烧系统；采用水平浓淡分离一次风喷嘴（入炉前粉管弯头设计有“百叶窗”式浓淡分离装置）和同心正切燃烧技术。锅炉点火采用等离子点火和燃油助燃相结合的方式。
2、冷态空气动力场数据汇总
2.1 在模拟额定工况绘出炉内流场风向玫瑰图，由图1所示切圆直径达11m，贴壁风明显。
2.2 通过进行各二次风挡板特性试验，得出在不同的风箱压力和二次风挡板开度下的二次风速，为作为热态配风参考。
2.3 测炉膛出口各点烟气流速（燃尽风摆角0位）。
3、依据燃烧器结构特点及冷态通风数据制定配风要求
燃烧器组件共17层二次风喷口（含周界风），其中顶部三层为燃尽风（可手动调节水平摆角±15°）二次启旋风偏离一次风射流15°，各一次风喷口间距AB：1.67m；BC：1.54m；CD：2.33m；DE：1.54m；一次风喷口高宽比1.3；炉膛高度56m，E层喷口距燃尽风最下层喷口中心5m，燃尽风最上层喷口中心距墙再底部13.4m。
3.1消旋风调整：由表1可知在燃尽风摆角0位的情况下烟气流速基本一致（由A侧→B侧风速逐渐降低，略有残余旋转），因此在实际调整过程中只对最上层燃尽风摆角与一次风射流逆向15°调整（顺时针），作为消旋风，运行时视情况投用。
3.2由图1可知因启旋二次风（各粉层辅助风）偏离一次风角度较大（15°，各层启旋风逆时针动量大卷吸一次风贴壁，分层叠加后造成一定的旋转残余）对切圆直径有一定的影响（直径比0.78），因此在实际高负荷运行中二次风与一次风风速比不宜过大（设计为1.7），除托粉层，其余配风二、一次风风速比均低于设计值，同时在投运各粉层时通过观察火焰，基本能保证炉膛水平方向形成中央富氧及水冷壁附近富氧区，既风包粉效果；
3.3各一次风喷口间距分别为AB：1.67m；BC：1.54m；CD：2.33m；DE：1.54m，相邻两组粉层最大高宽比约为4，可知在满足燃烧的分级配风要求外，其辅助风作为平衡压力和补气能力也可满足，因此在残余旋转过强或贴壁现象明显时存在调整二次风与一次风风速比的余地；
3.4由炉膛高度，燃尽风喷口及墙再位置，可知燃尽风调节余地较大及烟气消除残余旋转效果较好（实际运行证明高负荷时燃尽风两层开度在60%以上，而作为消旋风的最上层燃尽风保持较小开度，即可满足烟气流速平均的要求）。
3.5考虑到燃烧器的高宽比为1.3。其射流形状相对宽厚，其“刚性”较好，在保证射流不弯曲变形的前提下，可控制一次风速在允许范围内较低数值。
4、依据燃烧工作原理制定配风原则
燃烧工作原理：煤粉气流在射出喷口时，虽然是直流射流，但当四股气流到达炉膛中心部位时，以切圆形式汇合，形成旋转燃烧火焰，同时在炉膛内形成一个自下而上的旋涡状气流，其燃烧过程及调整原则具体见下表2。
5、煤质影响配风因素
由上表3可知实际入炉煤种相较设计煤种灰分偏大（煤粉射流灰包粉明显，同时影响发热量，在二次风有足够的穿透力即高风速的条件下，才能减少这方面的影响），在综合考虑燃烧经济性、燃尽效果前提下，二次风配风方式暂选择为微束腰式配风，其优点为相比均匀配风炉渣和飞灰可燃物较少，在微束腰中部二次风也可提供足够的穿透力（满足大部分可燃物在中部燃烧区燃尽，未燃尽部分也可在束腰上部辅助风量充足处燃尽），且中部火焰水平两侧补气、风包粉能力微束腰较束腰型好，其缺点为燃烧区中部热负荷较低，导致热负荷不均；而挥发份偏小一次风风速实际运行选择27～30m/s，这样一次风有足够的煤粉输送能力及合适的火焰刚度（无回火、脱火及火焰偏斜），着火点适中不至于推迟燃烧，此时粉层周界风可作为微调手段调整着火点（烟煤普遍推荐值为25～35 m/s，本次选择较低值，中速磨加载力依据厂供曲线，出口折向挡板开度40，煤粉细度基本符合设计值）。
6、配风具体参数
在综合入炉煤质、动力场测量数据及燃烧器本身特点，确定3号机组配风主要方式，遵循表2燃烧过程与配风关系中调整目标，通过看火、运行参数监视及炉内检查结焦情况看，该配风方式能满足燃烧要求。
结束语：本文在综合考虑空气动力场试验数据、燃烧过程、锅炉设计特点及入炉煤质制定出的配风原则，属于燃烧的粗调整，其效果也只在煤质相对稳定前提下，通过远方监视在线仪表、观火、部分取样分析结果及炉膛、尾部检查予以支持，其长期实用性，仍需进行大量试验来进一步调整优化。
参考文献
[1] 建设方与供货商签订的有效技术合同文件和设备技术资料
作者简介
李春涛，男，大学本科生，锅炉调试专工，从事锅炉调试专业