浅析300MW亚临界机组锅炉辅助风挡板的调整

摘要：通过对1、2号机组配置的直吹式四角切圆燃烧器锅炉的运行实践，探讨二次风挡板调整的控制策略，讲述了不同工况下二次风的运行调整及控制方式。

关键词：锅炉；二次风；运行调整

大唐户县第二热电厂2×300MW机组锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造，配备型号为HG—1025/17.5—YM，为亚临界、自然循环、单炉膛、一次中间再热、露天布置、全钢构架、平衡通风、直流摆动燃烧器、固态排渣燃煤汽包炉。燃烧器采用四角切向燃烧，共设五层一次风喷口，分A、B、C、D、E五层布置，三层油风室，位于AB、BC、DE三层二次风风室内，两层高位燃尽风（OFA）布置在燃烧器上部实现分级送风；一、二次风呈间隔排列，三层油风室正常运行时同时做为二次风室；上部燃盡风室两层二次风形成反向切圆；二次风采用ABB—CE大风箱典型结构，非平衡式，2013年经脱硝改造后，增加6层摆角可控SOFA风。在锅炉燃料的燃烧过程中，二次挡板的调节性能起到了极其重要的作用，下面论述运用正三角、倒三角、平衡通风和腰鼓型的配风形式，对锅炉燃烧的影响。

1 二次风控制的原则和要求

二次风的作用为提高燃烧需要的氧气，增强一次风的刚性，防止燃烧气流偏斜和煤粉离析。过高则推迟着火点，提高了火焰中心，增大飞灰可燃物和排烟热损失，降低了锅炉燃烧的经济性，过低则使刚性变弱，使烧毁燃烧器喷口。进行燃烧调整时，必须要根据机组负荷、制粉系统的投入情况及炉内燃烧工况进行针对性调整，以保证燃烧动力场的稳定及经济性。

1.1 周界风的调整

周界风的主要作用是用来冷却一次风口，增强一次风的燃烧刚性，防止气流偏斜。不同煤质的挥发份高低要采用不同的调整方式来保护燃烧器喷口。在煤质挥发份较高时，因燃点低、燃烧上火快，可以适当开大此挡板；相反，燃烧挥发份较低的煤质时，要将此挡板关小，甚至全关。一些运行人员笼统地认为开大周界风会提高燃烧刚性，本质上就是错误的，不同的挥发分的煤种要充分考虑到，如果开启过大，在锅炉吹灰时容易造成燃烧不稳、炉膛负压大幅波动，威胁机组运行安全。

1.2 燃油辅助风的调整

油枪设置在二次风口内，共三层，分别为AB、BC、DE层。锅炉启动引送风机点火时，将此三层二次风开启，置炉膛吹扫位，30%额定总风量以上进行炉膛吹扫，吹扫完毕打开AB层燃油辅助风及下层助燃风，投入气化油枪，燃油燃烧稳定后，启动制粉系统，开启A层周界风。在负荷达到150MW以上时，逐步退出油枪，再根据制粉系统的投入进行二次风的调整。

1.3 燃尽风和SOFA风的调整

原设置的OFA1、OFA2经脱硝改造后将OFA2改造为6层摆角可调SOFA风，SOFA风门主要作用是在燃烧高温区低氧富燃料燃烧，在上部低温区补充氧量继续燃烧，减少氮氧化合物产生，即分级燃烧技术，将摆角上摆和开大挡板可有效降低脱硝SCR区入口NOX，减少了喷氨量。OFA1调节主要作用为调整过热汽温的变化及偏差，与主燃烧器煤粉燃烧气流形成顺时针反向切圆，比主燃烧器切圆半径大，用以减小烟气旋转能量，使炉膛出口烟气分布均匀。

2 运行中的调整

本炉设计煤种和校核煤种均为黄陵烟煤，可以采用均等配风形式，但实际入炉煤收到基挥发份不稳定，使燃烧稳定性、汽温、汽压、排烟温度都会有不同程度偏差且与机组设计值相去甚远，调整也不得不根据煤质变化频繁进行。必须人为手动干预，解除自动控制。通过对不同工况下的调整研究，我总结了不同配风形式对燃烧产生的影响。

对二次风挡板调节的前提，首先必须要保证燃烧动力场稳定，煤粉能够充分燃烧，避免因未燃尽煤粉进入尾部烟道及空预器形成二次燃烧。其次是提高运行的经济性，降低锅炉排烟温度、减少锅炉四管管壁超温次数、降低厂用电率。这就需要在锅炉不同工况下，对喷燃器各二次风门挡板进行精调、细调。一般地，浓淡一次风上部的二次风是使煤粉着火后能及时燃烧，提供足够的热量，并且尽可能燃烬，同时确保火焰燃烧高度，保证炉膛出口温度在设计范围内。两组一次风口之间的中部二次风，则提供燃烧火焰所需要的氧气，保证燃烧的稳定性。一次风口下面的二次风其作用是稳定火焰，避免火焰冲刷冷灰斗，减少煤粉掉落。增加上部二次风，则使火焰中心下移，对保证燃烧稳定和降低排烟温度效果明显；减少上部二次风，则可以使得火焰中心上移，适当提高汽温。

在燃烧较好，煤质、燃烧稳定时，在240MW300MW负荷下，基本可以采取均等配风形式；200MW240MW负荷下，在调整过程中，我们采取了腰鼓型配风形式，提高中部二次风量，能较好地保证锅炉燃烧的稳定性。在机组负荷150MW200MW时，为保证火焰稳定，采用倒三角的配风形式，下二次风25%左右，上部二次风开大可使炉膛火焰集中，不过分上扬，防止下层冷风的大量输送使燃烧不稳定。

在实际的操作中，需综合考虑制粉系统、二次风与炉膛差压等因素。如制粉系统隔层燃烧，需将停运制粉系统的周界风开启10%左右，以减少高温火焰的冲刷，冷却并保护喷嘴。另外，本炉运行初期烟道及二次风风道压差较小，在运行十年以后，差压有所增大，虽采取了空预器蒸汽吹灰改造及空预器在线水冲洗的措施，但二次风阻力仍逐年增大，这就造成了两侧二次风差压有所偏差，尤其在负荷较低时，差压自动投入时容易造成风门挡板开度20%以下的情况，因此，必须注意风箱压力与炉膛差压数值，不能过高或过低。差压低时，二次风进入炉内的量少，且不能很好地穿透炉内高温气流，不能有效地提供燃烧所需要的氧气；反之，差压过高时，对一次风有干扰，会把煤粉着火的热量降低，不利于煤粉着火及稳定。本炉在150MW200MW时把二次总风差压控制0.3kpa0.4kpa，风门挡板开度20%以上对稳定燃烧有比较好的促进作用。

作者简介：彭建虎（1986），男，汉族，陕西西安人，本科，助理工程师，目前担任大唐户县第二热电厂集控运行值长，研究锅炉优化运行。