锅炉运行中燃烧优化调整问题研究

张飞

（神华国能宁夏煤电有限公司，宁夏回族自治区 银川 710400）

锅炉运行过程中需要工作人员实时进行燃烧调整，这是诸多流程中最为基本的一项操作。燃烧调整行为要以外界工况作为参考标准，所以燃烧稳定也代表锅炉和机组运行状态稳定。由此也可以得知锅炉运行环境，会对燃烧状态带来直接的影响，如果工作环境质量欠佳，锅炉运行时间延长，难免会产生燃烧问题。为了保证锅炉稳定运行，需要做好燃烧调整。

1 锅炉主要参数概述

锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的超超临界参数变压直流炉，型号SG-3243/29.3-M7005，单炉膛、一次中间再热、四角双切圆燃烧方式、平衡通风、全钢构架、紧身封闭布置、固态排渣、全悬吊结构Π 型锅炉，炉膛宽度35190mm，炉膛深度15667.6mm，水冷壁下集箱标高为7500mm，炉顶管中心标高为75020mm，大板梁底标高83720mm。炉膛由膜式壁组成。炉底冷灰斗角度约为55°，从炉膛冷灰斗进口（标高7800mm）到标高55778mm 处炉膛四周采用螺旋管圈，管子规格为Φ38mm，节距为54mm，倾角为20.6673°在此上方为垂直管圈，管子规格为Φ32mm，节距为51mm。螺旋管与垂直管的过渡采用中间混合集箱。炉后尾部布置两台四分仓容克式空预器。锅炉运行平台标高1700mm，炉顶采用大罩壳密封结构，设置轻型钢屋盖及其侧封。锅炉采用等离子点火助燃系统。

2 锅炉燃烧优化调整作用

锅炉运行过程中展开燃烧优化调整，是一项非常重要且基础的操作，具有以下三点作用：（1）能够减少燃烧可能带来的损失，提升锅炉运行效率，加强气压、气温与蒸发量的稳定性；（2）保证锅炉着火稳定性，明确合适的燃烧中心，使炉膛内部火焰更加均匀。通过燃烧优化调整降低锅炉两侧烟温偏差，以免产生锅炉结渣现象，提高受热均匀性；（3）减小对周围环境的危害，在设置锅炉燃烧相关技术参数时，充分考虑到环境保护要求，主燃烧范围内维持还原风，炉膛上方有燃烬风通入。一方面可以保证完全燃烧效果，另一方面也可以减小NOx（氮氧化物）生成。

3 锅炉运行中燃烧问题

3.1 结焦问题

锅炉运行中燃烧调整结焦问题比较常见，表露现象主要有以下几种：（1）技术人员观察火焰，流化效果不理想，例如部分火焰颜色为白色；（2）锅炉出灰量较少；（3）氧量指示降低；（4）锅炉运行负压升高。总结结交问题的根本原因，可能是点火升压环节一次加入煤量过多，加煤作业时没有同时加风，煤粒度度较大、一次风较小，没有超出临界流化风量。除此之外，技术人员压火操作不合理，或者是给煤机断煤处理存在不规范行为，均由可能会引发结焦现象。

3.2 熄火问题

锅炉燃烧调整中的熄火问题表露现象主要有以下几点：（1）氧量指示升降幅度较大；（2）燃烧室亮度降低，无法实时观察火焰情况；（3）气温气压、烟气温度降低。总结熄火问题的根本原因，首先给煤机在运行中存在故障，或是出现堵煤现象没有发现，延长了断煤时间；其次，风煤配比不合理，煤质不满足使用要求，由于没有及时调整而导致熄火；最后，积灰涌入到锅炉内，导致突然熄火。

3.3 可燃物二次燃烧

锅炉运行中烟道内部可能会有可燃物存在，并且导致二次燃烧。针对该问题的表露现象包括以下几点：（1）风道个别位置严密性较差，在锅炉燃烧过程中偶尔会有火星冒出；（2）如果情节严重，烟道防爆门可能会出现故障；（3）一、二次温度提升，直接超出规定值界限；（4）锅炉燃烧过程中，烟囱有黑烟冒出；（5）烟道的排烟温度快速提升；（6）烟道与炉膛的负压变化异常，除此之外，引风量和负压超出界限值也是导致可燃物二次燃烧的原因之一。

4 锅炉运行中燃烧问题处理方法

4.1 结焦处理

针对结焦问题的处理方法，需要马上停止锅炉运行，将所有室内炉渣全部放掉，随后再由技术人员检查锅炉结焦状况。开启入孔门之后撬动锅炉内部焦块，尽可能地将焦块清除出炉外。如果结焦情节不是非常严重，当焦块被扒出炉外可以继续运行，若结焦情节比较严重，需要等到完全冷却之后再行处理。

4.2 熄火处理

在进行熄火处理操作时不能向锅炉进煤，如果给煤机存在故障，应该停止锅炉运行，以最快的速度找出故障原因，处理之后重新投入运行。最后对蒸汽温度进行控制，将减温水关闭之后，可以打开过热器的疏水门，从而解决熄火问题。

4.3 可燃物二次燃烧处理

可燃物二次燃烧的处理方法：如果工作人员观察锅炉运行状态的过程中，发现烟温提升异常，必须要快速找到原因，并且校准仪表指示数值。随后做好燃烧调节优化工作，确保燃烧过程的稳定性。优化调整运行参数，若烟温持续提升，甚至大于200℃，要马上停止锅炉运行，将所有孔门和挡板关闭，清除所有能够通风的条件。如果发现温度降低，并且检查之后没有火源存在，建议开启引风机，当通风5~10min 之后抽出所有积灰，再次点火运行。

5 锅炉运行中燃烧问题优化调整方案

5.1 热损失技术调整

排烟温度与排烟热损失之间的关系非常密切，发电煤耗也会受到排烟温度的影响而增加，并且能够保证电除尘、脱硫设备运行的稳定性、安全性。导致排烟温度提升的原因有漏风、掺加冷风量、积灰等，针对排烟温度技术调整举措，需要先解决漏风问题，待温度降低至正常数值后，优化磨煤机冷风，发现负荷相同的情况下排烟温度降低。锅炉内部吹灰器的作用是维持受热面整洁性，优化传热效果。吹灰系统主要有锅炉本体受热面吹灰、空预器吹灰，其中锅炉本体内部包含96 只炉膛吹灰器，设置于炉膛处，布置为四层。锅炉本体、空预器吹灰的蒸汽，都是通过低温再热器出口管道接出，处在BMCR 工况下，蒸汽温度是518℃，压力是5.96MPa（表压）。将吹灰蒸汽进行减压处理，分别进到吹灰器中，管路内部设置自动疏水点，锅炉吹灰则展开程序控制。由此发现，当吹灰效率提升，可以直接解决积灰问题，排烟温度升高，主要的影响因素为漏风、掺冷风量。所以，锅炉运行中要着重注意这两点问题，避免热损失增加。

5.2 不完全燃烧调整

针对锅炉运行中燃烧调整工作的实施，如果出现不完全燃烧问题，建议调整煤粉细度。分离器挡板会对煤粉细度产生直接的影响，结合锅炉运行实践发现如果磨煤粉的细度较细，驱动端与非驱动端较粗，那么技术人员对分离器挡板进行调整，风管偏差也会随之降低。随着磨煤机出力的增加，在保证煤粉细度（15%-20%）的前提下，四根粉管煤粉细度的均匀性也会随之变好，同时对炉膛壁温偏差也有所帮助。

同时进行变燃尽风调整，在机组负荷、氧量稳定的情况下，二次风挡板选择均等配风、正宝塔配风、倒宝塔配风。通过这三种方法测量NOx，其中到宝塔配风排放的NOx 含量相对较高，正宝塔配风排放NOx 含量比较小。所以针对这两种配风方法展开综合分析，建议结合锅炉运行条件分别采用相适应的配风方式，以达到减小NOx 排放量的目的。采用这种综合配风的方法，技术人员检测脱销之前NOx 排放平均值，会出现比较显著的变化。最后需要组织变氧量测试，将测试条件设置为480MW 负荷段，燃烧方式选择高级复合分级低NOx 燃烧技术，经过分析之后，发现煤粉燃烧过程中NOx 生成机理，低NOx煤粉燃烧系统可以减少挥发份氮向NOx 的转化，搭建早期着火、使用控制氧量燃料/空气分段燃烧技术，便可以达到燃烧优化调整的目的。

6 结语

综上所述，结合实践经验发现锅炉运行中，燃烧问题比较常见，若情节严重还会威胁到锅炉运行稳定性与安全性。所以，针对锅炉燃烧问题进行优化调整，总结各个故障与问题的原因，采取针对性的处理方法，做好燃烧问题优化调整工作，为锅炉运行营造安全的环境，切实保证操作人员的人身安全，也可以提高锅炉运行效率。