浅谈低负荷阶段锅炉的燃烧调整

李松

【摘要】本文通过对低负荷阶段锅炉燃烧稳定性分析，结合国电榆次热电有限公司锅炉现状，针对运行人员调整方式，研究稳定燃烧的相关措施，有效指导运行人员正确稳当操作，达到低负荷阶段锅炉稳定经济运行的目的。

【关键字】低负荷；锅炉；燃烧调整

1引言

随着我国新能源的高速发展，山西省电力产能严重过剩，电力消费增速减缓，新能源发电并网比例扩大，进一步挖掘火电机组调峰潜力，保障电网安全、稳定、经济运行就显得尤为重要。2016年11月7日，国家发展改革委、国家能源局发布《电力发展“十三五”规划（2016-2020年）》要求“加强调峰能力建设，提升系统灵活性”、“全面推动煤电机组灵活性改造”，2017年10月19日，为落实国家能源局、山西省政府相关电力体制改革要求，激励发电企业参与调峰辅助服务，山西能源监管办印发《山西电力风火深度调峰市场操作细则》。因此，火电机组持续低负荷运行或者深度调峰在今后将成为常态。

2机组概况

国电榆次热电有限公司选用东方锅炉股份有限公司生产的DG1164/17.5-Ⅱ12型锅炉。该锅炉为亚临界、一次中间再热、固态排渣、Ⅱ型、半露天布置、自然循环汽包炉。锅炉采用三分仓回转式空预器，燃烧设备为四角布置，切向燃烧，每角燃烧器共布置17层喷口，包括有6层一次风喷口，7层二次风喷口，4层单独布置的顶二次风(SOFA)喷口。制粉系统为双进双出钢球磨冷一次风机正压直吹式，单台炉配有3台磨煤机和6台给煤机。

3锅炉低负荷运行时影响燃烧的因素分析

3.1锅炉本身的影响

低负荷运行时，炉膛内火焰充满度低，燃烧微弱，炉膛温度低，抗干扰能力弱，内部细小的扰动就会影响炉内燃烧，严重时造成锅炉灭火。

3.2煤质的影响

国电榆次热电有限公司设计煤种为蒙煤，为降低发电成本，提高竞价上网能力，正常运行中采用高热值煤与经济煤种合理掺烧的方式，在低负荷阶段，煤种参配不合理，挥发分较低、水分较大时，煤种燃烧滞后，炉内热分布不均，就容易造成锅炉灭火，威胁机组安全。

3.3运行人员操作的影响

运行人员直接参与锅炉的燃烧调整，炉膛燃烧稳定与否和值班员业务水平关系紧密。在调整负荷时，投、停燃烧器和启、停制粉系统，对燃烧工况影响都十分强烈，若调节幅度过大或手段不当，容易造成燃烧不稳，甚至锅炉灭火。

3.4设备异常或故障的影响

运行中设备突发故障或报警误发、保护误动都可能影响锅炉燃烧，轻则影响锅炉出力，重则威胁生产安全。

4锅炉低负荷稳燃措施

4.1煤质掺烧的调整

正常运行时，为提高运行经济性，降低生产成本，要求尽量提高经济煤种掺烧比例。但在低负荷阶段，锅炉燃烧工况不稳定，继续掺烧劣质煤种，严重影响运行安全。低负荷时，应合理掺配，控制燃用高挥发分、高热值入炉煤，提前煤粉着火时间，提高炉膛温度，保证炉膛燃烧稳定。

4.2风速、风量及风温的调整

一次风、二次风直接影响炉内燃烧的稳定性。低负荷阶段，应合理控制一次风量，适当降低一次风速，提高一次风温，提高燃烧器喷口煤粉温度和浓度，加强煤粉气流燃烧，从而提高煤粉燃烧的稳定性。同时还应避免风速过低而造成风管堵粉。运行中，分离器入口风压不应低于2kPa，通过调整冷、热一次风挡板控制分离器出口风温至100℃。二次风提供煤粉完全燃烧所需的空气，运行中为防止炉膛结焦二次风挡板均关至10%，周界风挡板关至5%，AA层50%，低负荷运行时，为使炉内风粉分配均匀，燃烧稳定，AA层应开大至60%-65%，其余各二次风挡板开至35%-40%，周界风挡板开至25%-30%，调节过程应缓慢操作，期间严密监视火检信号变化和负压波动。机组负荷在0～30%B-MCR,调整送风机出力，维持二次风箱与炉膛压差在400Pa；机组负荷在30～60%B-MCR，对应二次风箱与炉膛压差从400Pa～1000Pa呈线性关系增加。在冬季，应及时投入暖风器运行，保证一、二次风温，防止空预器发生低温腐蚀。

4.3燃烧器摆角的调整

低负荷运行时，燃烧器摆角应适当倾斜，防止火焰中心过高，炉内燃烧恶化。操作过程应缓慢进行，同时注意燃烧工况的变化，防止剧烈扰动影响燃烧稳定。

4.4制粉系统的调整

在低负荷阶段，需要停运磨煤机和燃烧器时，应自上而下进行操作，避免火焰断层，操作过程应严密监视火检信号和负压波动。操作前应合理判断停运后总给煤量所带负荷上限，避免频繁启停制粉系统，影响锅炉燃烧稳定性。保证四角喷燃器对称投运，保证燃烧器摆角角度一致，通过调整节流缩孔，使同层各燃烧器出力保持均匀,无论在自动还是手动方式都以层控制，防止燃烧不稳、火焰偏斜、受热面结焦。若单层只投运两个燃烧器，采用对角投运方式。制粉系统消缺应安排在燃烧稳定，负荷60%B-MCR且无剧烈波动情况下进行。低负荷需要启磨时，利用漏风进行暖磨（紧急情况可稍开容量风门和热风关断门减少暖磨时间），检查磨煤机满足启动条件，启动磨煤机和给煤机后，缓慢开大一次风门和容量风门，逐支自下而上投运燃烧器，过程中监视锅炉个主参数稳定，避免过量调节引起恶性循环。

4.5负荷的调整

正常运行时，机组投协调方式，负荷变化频繁，操作困难，一般可选择滑压运行方式，同时可申请降低负荷变化率，防止负荷剧烈变化继而燃烧剧烈波动，影响锅炉安全。

4.6保证燃烧安全

当火检剧烈波动，炉内燃烧不稳、燃烧恶化时，应及时投油稳燃，确保不发生锅炉灭火事故，然后再进行燃烧调整。但不得用爆燃的方法来引燃已灭火或可能已灭火的锅炉。需经常检查炉内燃烧工况，观察煤粉的着火情况。

4.7结焦处理及定期吹灰

运行中应密切监视燃烧器喷口温度及分离器出口风压，若燃烧器喷口结焦堵粉，应调整其余分离器风压进行疏通，避免炉内煤粉气流不稳造成燃烧不稳。吹灰工作在低负荷阶段暂停进行，避免对炉内燃烧的影响。

5结束语

通过实践，在日常工作中，通过上述各手段的有效调整，低负荷阶段锅炉可以稳定燃烧，未发生锅炉灭火等不安全事故。当前，在电厂频繁深度调峰，长期低负荷运行的形势下，低负荷工况下的燃烧调整工作还有很多需要探索，不断从实践中寻找最佳调整方式。维持锅炉稳定运行需要我们不断努力。

参考文献:

（1）《电力发展“十三五”规划（2016-2020年）》、国家发展改革委、国家能源局

（2）晋监能市场[2017]146号山西能源监管办关于印发《山西电力风火深度调峰市场操作细则》的通知

（3）《2×330MW机组集控规程主机部分》、国电榆次热电有限公司、2018

（4）《2×330MW机组集控规程辅机部分》、国电榆次热电有限公司、2018

（5）职业技能鉴定指导书《集控值班员》（第二版）、中国电力出版社

（6）陶长青、《锅炉低负荷时安全、稳定运行调节方法》