浓淡煤粉燃烧器技术在电厂410t／h锅炉上的应压

《宁夏电力））２００６年第１期　

浓淡煤粉燃烧器技术在电厂４　ｌ　Ｏｔ／ｈ锅炉上的应用　

朱宝忠　

（宁夏大武口发电厂，石嘴山市７５３２００）　

摘要：　介绍了电厂锅炉浓淡煤粉燃烧器的工作原理及技术改造。通过改造从现场运行来　看，浓淡煤粉燃烧器对煤粉锅炉燃烧的稳定性有积极作用，大大提高了锅炉低负荷稳燃能　力，同时达到了节约燃油的目的。　关键词：　浓淡燃烧器；技术改造；低负荷稳燃　中图分类号：ＴＭ２２３．２３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２—３６４３（２００６）０１－－００１９—０２　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｉｃｋ　ａｎｄ　ｔｈｉｎ　ｃｏａｌ　ｐｏｗｄｅｒ　ｂｕｒｎｅｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　４１０ｔ／ｈ　ｂｏｉｌｅｒ　ｏｆｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　

ＺＨＵ　Ｂａｏ－ｚｈｏｎｇ　

（Ｎｉｎｇｘｉａ　Ｄａｗｕｋｏｕ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ，Ｓｈｉｚｕｉｓｈａｎ　７５３２００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｒｅｔｒｏｆｉｔ　ｏｆ　ｔｈｉｃｋ　ａｎｄ　ｔｈｉｎ　ｃｏａｌ　ｐｏｗｄｅｒ　ｂｕｒｎｅｒ，ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｌｏｗ　ｌｏａｄ　ｓｔａｂｌｅ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｎｇ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆｂｏｉｌｅｒ，ｓａｖｅｓ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｏｉｌ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｉｃｋ　ａｎｄ　ｔｈｉｎ　ｂｕｒｎｅｒ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｒｅｔｒｏｆｉｔ；ｌｏｗ　ｌｏａｄ　ｓｔａｂｌｅ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　

１前言　

随着我国工农业生产的发展及居民生活用电　

量的增加、电网峰谷差不断扩大。因此有更多的机　组不断参与调峰工作，为满足机组调峰的需要，要　

求锅炉具有较好的低负荷稳燃能力。同时降低排　

烟温度和飞灰含碳量。提高锅炉效率以及缓解过　

热汽温超温；为此，由西安交大动力成套技术公司　

对大武口发电厂　１炉进行了燃烧器的改造。　浓淡燃烧技术作为一种稳定和强化燃烧的手　

段，近几年在全国得到了广泛的应用，基于生产需　

要，大武口发电厂在　１炉上进行了浓淡型煤粉燃　

烧器的改造，实践表明，浓淡型煤粉燃烧器达到了　低负荷稳燃的目的，同时使锅炉效率也有不同程　

度的提高，本文结合燃烧器的改造及应用情况，对　

上述问题作简要分析。　

２设备概况及燃煤特性　

２．１锅炉设备概况及主要参数设计规范　

大武口发电厂　１炉为武汉锅炉厂生产　ＷＧＺ４１０／１００—５型煤粉炉。该炉系单汽包自然循环　

煤粉炉，炉膛高４Ｏ．１ｍ，炉膛宽１０．３２ｍ，炉膛深为　

９．０４ｍ，１６只直流燃烧器采用四角切向布置，对应射　

流在炉膛中心形成的假象切圆６６００ｒａｍ。锅炉排渣　

方式为固态排渣。制粉系统为钢球磨、中间储仓　

收稿日期：２００４—０３—２５　作者简介：朱宝忠（１９６８一），男，助理工程师。从事发电厂热力试验工作。　

・　１９・

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式、热风送粉。　

锅炉蒸发量为４１０ｔｌｈ汽包压为１１．３８ＭＰａ，过　热器压力为９．８１ＭＰａ，过热蒸汽温度５４０￣Ｃ，热风　

温度３４５ｃＩ＝，排烟温度为１４６ｃＩ＝。　

２．２燃煤特性　

大武口发电厂设计煤种为大武口洗混煤，设　

计燃煤特性为碳：５３．７７％，氢：２．８５％，氮：０．７４％，　

氧：５．９０％，硫１．２８％，灰份：３０．２％，水份５．２８％。低　

位发热量２０．８０８ＭＪ／ｋｇ。　

３燃烧器改造情况　

为适应电网５０％负荷调峰锅炉不投油和节约　启停、调峰用油的需要，本次改造对原来的燃烧器　

布置方式并没有做改动，只是将４层一次风中的３　

层一下层、中下层、中上层一次风直流式燃烧器　改为浓淡燃烧器。改后一次风喷口前浓淡分离器　

的措施为弯头式惯性分离和扭曲挡板相结合，使　

煤粉在喷口处分左（浓相）、右（淡相）水平进入炉　

膛且煤粉浓相在迎火面，煤粉淡相在背火面。一次　

风喷口面积由原来的２８８　ｘ４００ｍｍ改为４００×　４６６ｍｍ。在一次风喷口内安装了水平矩形钝体。燃　

烧器改造前后布置如图１所示。　ｅ　…ｅ　风　

噩皿一一下一Ⅱ卫　

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‘　风　

１　：　．噩皿　

４５Ｕ　改造前　●７Ｄ　二次风　

●５　改造后　圈１　４浓淡煤粉燃烧器机理及优点　

（１）煤粉浓度高，相应于每公斤煤粉所需加热　

－２０・　的总介质量减少，所需着火热也就减少，故煤粉易　

着火。水平浓缩、浓淡风煤粉燃烧器在向火侧形成　

了高温、高煤粉浓度区域，煤粉气流的温度水平升　

高，且距燃烧器喷口距离更近，有利于火焰的稳定。　

（２）不同煤种着火温度不同，最低的最佳着火　

煤粉浓度，因输粉的需要，实际煤粉浓度都低于最　

佳着火煤粉浓度，故提高煤粉浓度即可降低着火　

温度。易着火。　

（３）浓淡煤粉燃烧器的优点：将浓粉侧引至向　

火侧，使着火容易，将淡粉侧引至背火侧，使近壁　

区温度低，含氧量高，可有效防止或减轻水冷壁结　

焦和高温腐蚀。　（４）在一次风喷口内安装了水平矩形钝体，煤　

粉气流去绕流钝体会在钝体后形成一负压区，造　

成高温烟气回流．这样即有上游冲刷过来的高温　烟气，又有本身形成过来的高温烟气，外部加热作　

用大大增强，而煤粉气流本身所需着火热基本不　

变。故强化了着火。　

５热力试验及效果　

根据喷燃器改造的特点和运行规程的要求，　

为达到在低负荷稳燃，满负荷时即能够强燃烧，又　

能够使各参数运行时在合格的范围内分别进行了　

两种工况的试验。　（１）额定负荷试验：燃煤低位发热量在　

１８．３ＭＪ＆ｇ～ｌ９．８ＭＪ＆ｇ，在上述煤质状况下，锅炉出　

力均达到４１０ｔ／ｈ。在额定负荷下主蒸汽压力在　９．５ＭＰａ左右，主蒸汽温度最低为５３９￣Ｃ，最高　

５４１￣Ｃ，基本上保持在５４０￣Ｃ左右，减温水均投入了　

自动，各参数正常，锅炉燃烧稳定；锅炉效率达　

９０．６％。较改造前有所提高。　

（２）最低不投油稳燃负荷试验：燃煤低位发热　

量在１７．５６ＭＪ，Ｉ【ｇ～２０．９１ＭＪ／ｋｇ，滑参数方式降负荷，　

最低负荷为５０ＭＷ，考核时间定为４个小时。试验　

起始时间为２００３年１０月３０日２１：００。按照运行　

规程和试验大纲，负荷从ＩＯＯＭＷ缓慢下降，负荷　

降至９０ＭＷ，投１５个火嘴，各参数正常。到２１：４０，　

负荷降至８０ＭＷ，上层火嘴全停，投１２个火嘴，对　

（下转第３１页）

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在　ｌ４机柜。即安装　炉ＤＰＵ的机柜。同样将・ｌ　锅炉制粉系统的Ｉ／０点接入相应的ＤＰＵ里。　

（２）对一些Ｉ／Ｏ点的接线位置变更，会造成部　

分电缆在改造时长度不够。针对这一情况。考虑到　

一期ＤＣＳ电子间电缆孔洞里的电缆过于密集　再　

加上有些电缆根本没有必要延长，且新机柜里没　有多余的地方安装转接端子排。为此我们采取了　

焊接方式，此次改造共焊接电缆二百多根，柜间转　

接电缆一百多根。　（３）操作画面和控制方案在改造时不做改动。　

由于一期ＤＣＳ的操作画面和组态方案在４　

年多的生产实践中已经逐步完善，已完全适合生　

产的需要。考虑到以上因素。在对ＭＡＣＳ系统组态　

时，只将原组态内容按原样进行组态。由于ＭＡＣＳ　

可以系统运行在中文ＷＩＮＤＯＷＳ环境下。且组态　

功能强大，参与组态的人员很快完成了组态工作，　

且在调试过程中也只有少量的改动。　

３．３．６改造结果　

（上接第２Ｏ页）　

一次风速、二次风门调整后继续降负荷。到２１：４５。　

负荷降至６５ＭＷ，期间火检正常，观察锅炉火焰　

明亮、炉膛负压稳定；接着继续缓慢降负荷，到　

２３：０５，负荷降至５８ＭＷ，炉膛燃烧稳定，火检正常。　在０：００，负荷缓慢降至５０ＭＷ，投下层、中下层８　

个火嘴，此时火检正常，观察炉膛火焰明亮、炉膛　

负压稳定，从０：１０开始计时，此后锅炉在５０ＭＷ　

负荷下稳定运行至２００３年ｌＯ月３１日４：１０。期间　

衰１・１炉低负荷稳燃试验数据　

蓄霄　攀　

２２：５０　６０　４．２４　

０：３０　５Ｏ　３．５４　ｈ３０　５Ｏ　３．５２　２：３０　５Ｏ　３．５Ｏ　４：００　５０　３．５Ｏ　５２４　１３２０　４８６　１２８０　４８４　１２９０　４８３　１３００　４８０　１３１０　１２８０　１２８０　１０　１２７０　１２６０　８　１２９Ｏ　１２９Ｏ　８　ｌ３００　１２８０　８　１３００　１３００　８　此次改造从现场施工、硬件集成、软件组态、　

调试只用了短短的不到二十天的时间。且启动一　次成功。此次改造从ＤＣＳ的配置上实现了危险分　

散，彻底解决了服务器及工作站死机的问题．且备　

品备件购货渠道畅通，售后服务及时。新的ＤＣＳ可　

以长时间无故障地安全运行。但是由于ＤＣＳ电子　间位置狭小，无法安放多余的控制柜。只能将ＤＯ　

输出继电器集中在继电器柜里，这是一个危险点。　但是各ＤＰＵ的ＤＯ继电器都独立供电。危险还相　

对分散一些。目前只能进行这种方式的改造。　

４结束语　

通过认真分析，找出产生事故的原因，并针　

对原因制定出合理的改造方案。逐步对设备进行　

改造，使其尽可能避免因热控设备故障导致灭火　

停炉，以达到更加安全可靠，并最终提高生产效率，　

使银川热电厂更好地为银川人民服务。　

火检正常，观察炉膛火焰明亮，无忽明忽暗现象发　

生，炉膛负压稳定。（在改造前锅炉运行负荷最低　

８０ＭＷ，低于８０ＭＷ时投油助燃。）试验表明，该炉　

可在５０ＭＷ电负荷稳定燃烧。达到改造目的。　

６结束语　

在大武口发电厂　１锅炉中，由于采用了大量　

程变负荷浓淡相煤粉燃烧器装置。能很好地形成　

高煤粉浓度气流，大大改善了煤粉气流的着火和　燃烧性能，提高了低负荷调峰时的稳燃能力。另外　

大部分颗粒集中在向火侧或燃烧器中心燃烧。在　

水冷壁附近的颗粒较少。从而在水冷壁附近形成　了较强的氧化性气氛，提高了灰的熔点，有利于防　

止结渣及高温腐蚀。投运１年来运行正常，没有发　

现炉内严重结焦和高温腐蚀的现象。如有条件，应　

在其他３台炉进行燃烧器的改造。　

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