670th锅炉三次风反切对燃烧切圆影响与对策.docVIP

670t/h锅炉三次风反切对燃烧切圆的影响及对策 崔方辰，巩汉强 （中石化胜利发电厂，山东东营 257087 ） 摘要? 实施三次风反切的四角切向燃烧锅炉，在低负荷时因制粉系统启动不当，或燃烧组织不合理，存在燃烧切圆反转的可能，切圆反转会对锅炉的安全稳定运行带来极大的威胁，本文对胜利发电厂670t/h锅炉燃烧切圆反转原因进行了探 析，并提出了解决这一问题的办法。 关键词 锅炉 燃烧切圆 三次风反切 制粉系统 1 引言 胜利发电厂一期锅炉采用DG670/13.7-8A型超高压中间再热自然循环固态排渣煤粉炉，单炉膛л型布置，锅炉实际尺寸 xxyxz=10880mmx11920mmx42500mm。设计燃用晋中贫煤，采用热风送粉，四角切圆直流燃烧方式，燃烧器为水平浓淡燃烧器，一、二次风采用#1、#3角对冲，#2、#4角逆时针相切，设计切圆的直径为中736mm。为消除炉膛出口的旋转残余，减少水平烟道产生的烟速偏差和烟温偏差，该厂对#2炉上下三次风口进行了反切改造，但在2008年10月以来多次发生炉内燃烧切圆反转现象，造成锅炉燃烧状况恶化 2 燃烧切圆反转的现象及危害 2.1 燃烧切圆反转发生的条件 通过分析发生的燃烧切圆反转过程，发现发生这种情况的时机为锅炉启动过程中或深度降负荷后恢复正常负荷中。 2.2 燃烧切圆反转发生时的现象 2.2.1 负荷较高时燃烧不稳，火检灯信号闪烁严重，需投油稳燃； 2.2.2 甲侧炉膛出口温度高于乙侧，根据对比分析，燃烧正常时都是乙侧炉膛出口温度高于甲侧； 2.2.3 就地检查喷燃器的向火面回火减弱，燃烧差，喷燃器的背火面回火强于向火面，燃烧相对较好； 2.2.4 炉膛负压波动较大； 2.2.5 炉内燃烧火焰忽明忽暗，脉动较大。 2.3 燃烧切圆反转的危害 #2炉采用水平浓淡燃烧器，在正常情况下炉内气流的旋转方向是逆时针方向，浓煤粉气流在向火侧，淡煤粉气流在背火侧，当燃烧切圆反转后，旋转方向改变为顺时针，会对锅炉的安全稳定运行造成以下危害： 2.3.1 燃烧稳定性降低。燃烧切圆反转后，会造成淡煤粉和侧二次风在向火侧，浓煤粉在背火侧，这就违背了浓淡燃烧的基本原理，向火侧着火条件好，但煤粉浓度低，着火困难，使得煤粉气流着火推迟，当煤种波动和负荷变化时，对四角风速以及煤粉浓度均匀性影响较大，这些因素会引起切圆直径变大，导致锅炉燃烧的稳定性下降，容易出现灭火； 2.3.2 锅炉运行可靠性降低。浓侧煤粉浓度较高，燃烧过程中需要消耗大量氧气，在反转炉膛中处于背火侧，容易在水冷壁表面附近形成还原性气氛，加剧水冷壁高温腐蚀以及结渣等不良现象，水冷壁局部超温及局部热流过大，长期运行会损坏受热面，使得锅炉运行可靠性降低； 2.3.3 炉膛中心弱风区过大，会使炉膛容积利用系数降低； 2.3.4 导致炉膛出口烟速、烟温偏差大。炉内燃烧切圆反转同样存在残余旋转，会造成炉膛出口两侧能量分布不平衡，从而造成烟速、烟温偏差大，对过热器、再热器工作不利。 三次风反切在某些工况下消旋作用过大，引起燃烧切圆反转，造成燃烧恶化，探讨三次风反切情况下的燃烧调整，避免出现上述情况十分必要。 燃烧切圆反转原因分析 依据燃烧空气动力学原理，炉内旋转火焰气流的空气动力工况是由空气动力学参数旋转动量流率矩决定。在采用了反切风的复杂流场中，炉内气流同时受到反切风及正切风两种射流的综合作用。利用反切风来消减炉膛出口残余旋转所造成的烟气偏差。但反切风的影响大到一定时候，炉内气流出现反旋现象。通过对几次切圆反转现象的分析，初步判断造成#2炉出现燃烧切圆反转主要有以下几个原因。 3.1三次风反切动量过大是造成炉内燃烧切圆反转的主要原因 2008年10月以来的几次燃烧切圆反转现象都与制粉系统的启停有很大关系。#2炉制粉系统在很长一段时间内煤粉细度偏大(比#1炉大3—4％)，制粉出力也比#1炉大(#1炉制粉出力一般为60t/h左右，#2炉制粉出力一般能达到75t/h以上)，最近发现，在排粉机挡板开度限制在50％的情况下，磨煤机出力仍然可以达到80t/h，给煤机经常满负荷运行，这说明制粉系统阻力小。从而导致三次风量过大，同时带粉增加，进入炉膛后反切动量过大，当炉内燃烧切圆较脆弱时(比如负荷较低、炉启动)，此时启动制粉系统对炉内扰动较大，操作不当会导致炉内燃烧切圆反转。 3.2 喷燃器的投停方式不恰当是造成燃烧切圆反转的另一重要原因 三次风反切消旋设计时，为保证实际效果和保证锅炉燃烧效率与炉膛出口烟温不受影响，角度选择经过慎重选择。但在锅炉启动初期或深度降负荷时，燃烧器投停方式不合理会使主旋气流受三次风射流的影响不能很好形成或发生改变，而形成燃烧切圆反转现象，负荷越低喷燃器投停对切圆的形成影响越大。就#2炉而言，#1、3角对冲，#2、#4角相切，在