某电厂660MW锅炉燃烧器改造方案

2015-07-20哈尔滨锅炉厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150046

中国新技术新产品 2015年6期

关键词：改造方案数值模拟燃烧器

唐健（哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150046）

某电厂660MW锅炉燃烧器改造方案

唐健
（哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150046）

摘要：本文根据锅炉燃烧结焦和汽温偏差问题，通过数值模拟分析，提出了燃烧器改造方案。

关键词：燃烧器；数值模拟；改造方案

某电厂660MW锅炉采用墙式切圆燃烧方式。设计煤质为宁东当地烟煤，目前电厂煤质与设计煤质有所偏差，锅炉在实际运行时，锅炉出现了一些问题（炉内结焦、左右汽温偏差），影响到锅炉的安全经济运行。因此需要对煤粉燃烧器进行改造，解决锅炉结焦严重的难题，针对此问题对锅炉煤粉燃烧器进行技术改造。

1 设备现状

锅炉结焦主要发生在高负荷（600MW～660MW）时，结焦位置主要集中在SOFA燃烧器区域及其上方水冷壁区域，同时屏过及末过迎风面也有挂焦，焦块为硬质焦，左右侧墙焦量较前后墙大。使用除焦剂后焦质变得疏松。现场锅炉满负荷时6台磨运行（设计为5运1备），现场收集的煤质报告中没有灰成分、灰熔点，据反应现场燃烧煤种复杂，有20种之多，备煤分厂反应经混煤处理后灰熔点最高1300度，最低1260度。通过以上运行煤质（表1）可以看出，该实际燃煤热值有所下降，灰分、水分有所增加，含硫量也较高，因此结焦和高温腐蚀倾向较严重，由于结焦较严重造成过再热汽温偏差较高的现象。

表1 电厂实际运行燃煤煤质

2 数值模拟分析

通过对墙式切圆和燃烧器加装20°导流隔板前后的数值模拟分析对比可以看出，改造后一、二次风气流冲刷水冷壁的现象明显减轻。

3 改造工程范围

（1）主燃烧器修改设计。（2）SOFA燃烧器增加上下摆动功能。

4 燃烧器改造方案

本次改造主要以防止锅炉结焦为主要目的，但燃烧器改造的设计还必须充分重视煤粉的着火稳定、燃尽、煤种适应性，必须保证设备具有较宽的负荷调节能力和较低的不投油稳燃负荷，也必须考虑防止高温腐蚀及磨损等问题。

根据目前电厂实际燃煤情况，为尽可能避免炉内结焦，提高锅炉燃烧稳定性，保证锅炉安全运行，同时尽可能减少改造范围、节省改造费用，基于对燃料特性的认识和本公司丰富的经验，并参照有关设计规范，我们提出了用于电厂600MW机组燃烧器改造的设计初步方案。

为方便现场施工缩短施工周期，对燃烧器进行改造，将原燃烧器进行部分更换，并对原风门执行器等主要设备利旧恢复。本方案燃烧器喷口分三组布置，上部SOFA燃烧器共布置四层分离式燃烬风喷口，燃烬风喷口可水平垂直摆动。燃烬风喷口反切布置，反切角度可手动调节（水平±10°），同时燃烬风也可上下摆动，调整火焰中心，垂直摆动角度为上下±30°。下两组燃烧器为主燃烧器区，其中包含6层一次风喷口，一次风喷口采用百叶窗分离+水平浓淡+偏置周界风技术，可以综合解决锅炉低负荷稳燃、防止炉膛结焦和低NOx排放等问题。8层二次风喷口。本次改造方案主燃烧器二次风内偏置13°，主燃烧器区域一次风煤粉喷口向内偏置18°，主要目的是减小一二次风切圆角动量、增加水冷壁区域氧量，减少结渣的可能性。为了避免出现一二次风切圆减小造成排烟温度升高，我们将SOFA设置为可垂直摆动，以便适当的调整火焰中心。同时SOFA的垂直摆动在其它一些电厂还可用来调节锅炉左右汽温偏差。

综上所述，本燃烧器主要做如下改进：（1）选取合理的一、二次风速以及良好的配风方式，达到锅炉出力的要求，保证良好的燃烧效率，使锅炉能安全稳定的运行。（2）更换一二次风喷口，改变一次风射流方向，减小一次风切圆。减小一二次风切圆角动量。避免一次风煤粉颗粒冲刷水冷壁。（3）为了避免一次风切圆变小可能造成的排烟温度上升，增加SOFA燃烧器上下摆动功能，同时此措施可调节锅炉左右热偏差。