DG-1025/18-Ⅱ17型W火焰锅炉配风改造

张朝纲，徐洪强

（鸭溪发电厂，贵州 遵义 563108）

1 锅炉燃烧系统简介

贵州鸭溪发电厂3，4号锅炉采用东方锅炉厂引进美国福斯特·惠勒公司技术制造的亚临界压力、中间一次再热自然循环汽包炉。锅炉型号：DG1025/18.2-Ⅱ17，锅炉为双拱形单炉膛，燃烧器布置在前后拱上，呈“W”型火焰。锅炉为倒“U”型布置，尾部双烟道结构，再热汽温采用烟气挡板调节，过热蒸汽温度采用两级喷水减温调节，固态排渣，全钢构架全悬吊结构，平衡通风，露天布置。锅炉配有4台D-11D双进双出球磨机，2台AN30e6(V19-1)静叶可调引风机，2台ASN-2070/900送风机，2台G6-45-12No19F一次风机。采用正压直吹制粉系统，前后拱共有24只双旋风分离式燃烧器，每只双旋风分离式煤粉燃烧器有2个消旋叶片和2个乏气挡板，燃烧所需的二次风来自风箱,两侧风道送入前后墙风箱,从拱上和拱下的风口进入炉膛。每只燃烧器的二次风各为一个单元,可实现单独调节。每一单元内布置6个二次风道及挡板，其中A，B，C 挡板控制拱上二次风量，D，E，F 挡板控制拱下部分的二次风量。拱上的二次风占二次风总量的30%～40%。挡板A(手动)控制燃烧乏气喷嘴及主火检孔的冷却风,挡板B(手动)调节燃烧器煤粉喷口的周界风量,用于调节煤粉气流的穿透能力及冷却喷口,挡板C(电动)控制点火油枪及油火检的风量。大量的二次风(约65 %～70 %) 从拱下垂直墙上的风口进入炉膛,共分3层，风量分别由挡板D，E，F控制，其中以F挡板控制的风量为最大,挡板D，E为手动，挡板F为电动。此外，在冷灰斗四角交接处及出灰口设有吹扫风，以减少焦渣在该处的堆积。燃烧器配风方式如图1所示。

锅炉设计煤种、校核煤种均为仁怀、遵义地区无烟煤，煤质资料如表1所示。

2 锅炉燃烧系统存在的问题

3，4号锅炉自2005年投产以来存在以下问题：在高负荷时炉膛火焰在下炉膛燃烧停留时间短暂，二次风量对燃烧影响大，二次风量偏小，氧量偏低，火焰中心上移，导致拱下部侧墙结焦严重，炉膛出口烟温高，减温水投用量大，锅炉效率低和排渣口附近容易堵焦等。

表1 煤质资料

3 改造方案

针对采用FW技术的3，4号锅炉投产运行中存在的火焰下冲能力不足，煤粉在下炉膛的行程和停留时间不够，燃烧后期扰动和混合、结焦等几个方面的问题，于2009年年初对3号炉配风方式进行了改造：

(1) 采用倾角可调的拱下配风装置、即在F风口增设倾角可调的导向装置。F挡板适当下倾后，火焰下冲行程和煤粉停留时间明显增加，下炉膛火焰充满度和均匀性明显改善，从而能有效改善煤粉的燃尽程度，而且有效地消除了冷灰斗的反向涡流，降低了冷灰斗壁面附近和排渣口处温度，有利于降低排渣口处堵焦倾向。同时，F挡板适当下倾后能有效地减少减温水用量，提高循环效率。

(2) 对乏气喷口及配风进行改造。取消乏气喷口并在原乏气及其周界风喷口处增设燃尽二次风喷口。通过现场调整燃烧发现，乏气的存在对锅炉的稳燃和燃尽都是不利的，并且也没有起到明显的降低NOX排放的作用。取消乏气后，不但能进一步增强火焰下冲力，而且在原乏气喷口处送入二次风能从火焰内部进行补风、强化后期混合，进一步保证煤粉的燃尽，同时还能起到分级风的作用，减少NOX排放。

(3) 增设冷灰斗四角吹扫风。此举可降低侧墙结焦的几率，避免冷灰斗结焦堵塞排渣口。

改造方案如图2所示。

4 改造前后比较

配风方式改造后，对各个风门挡板进行调整试验后的比较如下：

(1) 燃烧稳定性提高，二次风量和氧量大幅度增加。改造前，在300 MW负荷下，送风机电流最多只有70 A左右，氧量在3 %左右，如果加大送风机出力，炉膛负压波动大，燃烧不稳，容易发生熄火。改造后，在300 MW负荷下，送风机电流可以达到90

A以上，氧量可以维持在4.5%～5.5%，炉膛负压波动较小。改造前后空预器入口左、右侧氧量分布如表2所示，各个负荷工况下参数对比见表3。

(2) 过热器减温水用量明显下降。改造前，300 MW负荷下，一级减温水调门开度经常在80%～100 %，二级减温水调门开度在70%～90%，减温水总流量在130 t/h以上；改造后一级减温水调门开度在60 %～80 %，二级减温水调门开度也在60 %～80%，减温水总流量降到了80 t/h左右。

表2 改造前后空预器入口左、右侧氧量分布 (%)

表3 各负荷工况下参数对比(括号内为改造前参数)

(3) 锅炉结焦得到了有效的控制。改造前，为了防止3号炉结焦，采取了停运4个角上的燃烧器，开大4个角上的D，E，F挡板开度来降低炉膛温度，防止结焦，在变工况运行时，甚至需要将停运的4个角上的粉管辅助风开出来。尽管如此，3号炉还是发生过被迫停运除焦的非停事故。改造后的3号炉为了降低结焦的可能性，仍然要求停运4个角的燃烧器，但角部C挡板和D，E挡板基本上可以不开，只要视燃烧情况适当开启F挡板就可以对锅炉结焦进行有效控制。

(4) 燃烧经济性得到提高。改造前、后锅炉效率如表4所示。

表4 改造前后锅炉效率对比 (%)

5 改进总结

DG-1025/18-Ⅱ17型锅炉经改造，将燃烧器的乏气风喷口取消，并在二次风箱F挡板处将原来水平送风方式改为可由手动挡板调节F风下倾角的送风方式，在四角前后墙上增设了吹向侧墙的F风口后，经过运行观察，总结如下：

(1) 无论是经数值模拟计算还是实际运行均可发现，F风挡板适当下倾后，煤粉的下冲行程得到增强，火焰在下炉膛燃烧停留时间增加，下炉膛火焰充满度和均匀性明显改善，炉膛内气流结构稳定性加强，改善了燃烧对称性，炉内燃烧工况稳定，炉膛负压波动小，所以在原来的基础上加大了二次风量，使得燃烧风量和氧量大为增加，降低了飞灰及大渣含碳量。

(2) 取消乏气喷口，并在原乏气及其周界风喷口处增设燃尽二次风喷口，与一次风成较大夹角，水平喷入炉膛，同时利用原乏气周界风挡板对燃尽二次风进行调节，与F挡板下倾的改造配合，对推迟风粉混合、强化后期混合上起到了很大作用。不仅能进一步增强火焰下冲能力，并且对后期混合进行补风，保证煤粉的燃尽，同时起到了分级风的作用，从而减少了NOX排放。

(3) 过热器减温水用量大为减少，由原来130 t/h左右降到了80 t/h左右，机组经济性得到提高。并且为主汽温度的控制提供了更有裕度的调节手段，在运行中减少了蒸汽超温的几率，提高了机组的安全可靠性。

(4) F风挡板适当下倾后有效地消除了冷灰斗的反向涡流，降低了冷灰斗壁面附近和排渣口处的温度，使锅炉冷灰斗排渣口堵焦得到了确实有效的控制，即使在高负荷时也很少发生流焦的情况。但从14 m侧墙以上看火孔观察，发现结有大焦，并且结焦速度较快，每班必须定时清除，以防止焦块结大后直接垮落，造成垮焦熄火事故的发生，过去为防止侧墙结焦而长期停运的4个角的燃烧器在改造后也未能投用。由此看来，本次改造后在侧墙仍存在涡流区，对造成侧墙结焦的问题还需继续摸索。鉴于本厂安装有侧墙吹扫风的1，2号锅炉，从2004年投运至今在侧墙没有集结过大焦的情况，笔者建议在3，4号锅炉今后的改造中可以借鉴，即在拱下侧墙处增加风量可调的侧墙吹扫风。这样不仅可以破环侧墙的涡流区，减少侧墙结焦的几率，而且可以适当停运中部燃烧器，投入4个角的燃烧器，进一步改善燃烧工况，提高锅炉效率。

1 石 践. 安顺电厂二期锅炉的改进及与一期锅炉的比较[J]. 贵州电力技术, 2003(6):1-4

2 张玉斌. 二次风倾角对W火焰锅炉炉内流动的影响[J]. 发电设备, 2008(1):15-18