馬永杰，滕守祥

(靖遠(yuǎn)第二發(fā)電有限公司，甘肅 白銀 730919)

低氮燃燒與SCR脫硝技術(shù)相結(jié)合的改造

馬永杰，滕守祥

(靖遠(yuǎn)第二發(fā)電有限公司，甘肅 白銀 730919)

介紹了某公司的鍋爐設(shè)備概況以及低氮燃燒與SCR脫硝技術(shù)相結(jié)合的改造方案，詳細(xì)闡述了低氮燃燒改造與SCR脫硝技術(shù)改造的技術(shù)特點(diǎn)和工藝流程，分析了低氮燃燒改造及SCR脫硝技術(shù)改造對鍋爐安全運(yùn)行的影響，提出了改造后應(yīng)采取的安全措施，總結(jié)了鍋爐燃燒運(yùn)行調(diào)節(jié)的優(yōu)化改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。

煤粉爐；低氮燃燒；脫硝；運(yùn)行調(diào)節(jié)

1 鍋爐設(shè)備概況

靖遠(yuǎn)第二發(fā)電有限公司6號鍋爐是由武漢鍋爐廠生產(chǎn)的WGZ1025/18.28-1型亞臨界、單汽包、自然循環(huán)、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、四角切向燃燒、固態(tài)排渣煤粉爐。鍋爐采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)，配置5臺(tái)HP863型中速磨煤機(jī)(4臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用)。每臺(tái)磨煤機(jī)對應(yīng)一層4只煤粉燃燒器。燃燒器氣流在爐膛中心形成2個(gè)假想切圓，直徑分別為928mm 和 713mm，燃燒角平均為 2.5°。燃燒器火嘴為擺動(dòng)可調(diào)式，擺動(dòng)幅度為10%～70%(噴口水平為40%)。各角燃燒器分上、下2層布置，以降低燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷。各角燃燒器有13層噴口，其中5層為煤粉噴口，8層為二次風(fēng)噴口，并且二次風(fēng)噴口中有3層布置有油槍，油槍近旁配有高能點(diǎn)火裝置。后將下層一次風(fēng)噴口改造為微油煤粉直接點(diǎn)火燃燒器，內(nèi)配簡單機(jī)械霧化油槍，油槍為固定結(jié)構(gòu)，出力為80～120kg/h；點(diǎn)火槍采用高能點(diǎn)火槍，并用推進(jìn)器控制其前后位置。

2 改造方案

根據(jù)該公司6號爐的具體情況及公司的實(shí)際需求，施工方采用低氮燃燒與SCR(選擇性催化還原)脫硝技術(shù)相結(jié)合的改造方案。首先，重新分配由鍋爐二次風(fēng)噴口進(jìn)入爐內(nèi)的二次風(fēng)，即利用爐內(nèi)布置的風(fēng)道和風(fēng)機(jī)將占鍋爐總風(fēng)量30%的二次風(fēng)從空預(yù)器出口的二次風(fēng)風(fēng)道內(nèi)抽出，使其經(jīng)由分2層布置于2側(cè)墻的8個(gè)ROFA(旋轉(zhuǎn)對沖燃燼風(fēng))噴口噴入爐內(nèi)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)對沖，使底部主燃燒區(qū)域由于缺氧燃燒而產(chǎn)生的氣相燃燒物質(zhì)得到有效燃燼。由于主燃燒區(qū)域被抽吸走了占鍋爐總風(fēng)量30%的燃燒空氣量，形成了過量空氣系數(shù)約為0.8的較強(qiáng)還原性氣氛區(qū)域，抑制了燃燒初期熱力氮和燃料氮的生成，并將NOx還原成無害的N2，從而使鍋爐實(shí)現(xiàn)了低氮燃燒。其次，將SCR反應(yīng)器布置在鍋爐省煤器和空預(yù)器之間(高含塵區(qū))，省煤器出口的煙氣垂直進(jìn)入SCR反應(yīng)器，經(jīng)過各層催化劑模塊將NOx還原為無害的N2和H2O。這是采用了在鍋爐省煤器與空預(yù)器之間引接煙道，在送風(fēng)機(jī)支架上方布置SCR脫硝裝置的方案。

2.1 低氮燃燒改造

低氮燃燒改造是指在煤燃燒時(shí)，通過調(diào)整燃燒環(huán)境(風(fēng)、煤配比)減少煤在燃燒過程中NOx的生成量。可通過在鍋爐燃燒器上方左右側(cè)墻增加燃燼風(fēng)設(shè)備進(jìn)行改造，以降低主燃燒器區(qū)域的空氣量，控制燃燒器區(qū)域過量空氣系數(shù)小于1。進(jìn)行低氮燃燒改造不僅降低了燃料型NOx的生成量，還因?yàn)槿紶a風(fēng)的增加降低了爐膛內(nèi)燃燒的最高溫度，使得熱力型NOx的生成量也有所降低。

2.1.1 燃燒器區(qū)及ROFA風(fēng)布置

(1)如圖1所示，原燃燒器在標(biāo)高20100～30200mm的區(qū)域內(nèi)，分上、下2層布置，四角對稱布置有一次風(fēng)噴口5個(gè)，燃油風(fēng)噴口3個(gè)，其余均為二次風(fēng)噴口，其中FF為燃燼風(fēng)反相切圓布置。改造后，取消EF層輔助風(fēng)及FF燃燼風(fēng)反相布置，并將以前的輔助風(fēng)擋板調(diào)節(jié)更換為文丘里閥控制，以使響應(yīng)速度更快、調(diào)節(jié)精度更高，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)量和開度線性的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。

圖1 改造前后燃燒器的布置

(2)在燃燒區(qū)上5～6m處，爐膛左右側(cè)墻分2層對稱布置2組ROFA風(fēng)，且相互獨(dú)立。每側(cè)又分為高速風(fēng)和低速風(fēng)，高速風(fēng)由ROFA風(fēng)機(jī)加壓之后通過風(fēng)道由噴口噴入到爐膛中；低速風(fēng)由空預(yù)器的出口熱二次風(fēng)道直接引入鍋爐爐膛的適當(dāng)位置。在噴口中的風(fēng)壓則根據(jù)CFD式計(jì)算出的混合程度決定值來進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(3)6號爐低氮燃燒增壓風(fēng)系統(tǒng)采用2臺(tái)由四川鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的W6-39-NO18.5D型離心通風(fēng)機(jī)。ROFA系統(tǒng)主要用來輸送燃燒所需的燃燼空氣，其風(fēng)量約占燃燼風(fēng)量的40%。該風(fēng)經(jīng)ROFA風(fēng)機(jī)增壓后噴入鍋爐爐膛上部的2側(cè)墻的ROFA噴口，以滿足煤粉的燃燼需要。ROFA風(fēng)機(jī)布置于鍋爐2側(cè)二次風(fēng)總風(fēng)管的上部鋼架上，低負(fù)荷時(shí)停運(yùn)風(fēng)機(jī)或?qū)⑦M(jìn)口擋板關(guān)至小開度。風(fēng)機(jī)風(fēng)量由入口電動(dòng)擋板調(diào)節(jié)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)出口分2個(gè)風(fēng)道，分別對應(yīng)上層的2個(gè)ROFA集成噴射箱。風(fēng)機(jī)出口至集成噴射箱之間裝有氣動(dòng)調(diào)節(jié)擋板，可以用來控制噴射箱出口的流速及燃燼風(fēng)量。

2.1.2 二次風(fēng)箱、風(fēng)道及二次風(fēng)噴口改造

(1)二次風(fēng)在進(jìn)入2側(cè)風(fēng)箱前的風(fēng)道上取出2個(gè)低速風(fēng)口和1個(gè)經(jīng)過ROFA風(fēng)機(jī)的高速風(fēng)口。從二次風(fēng)中抽出約占總風(fēng)量30%的風(fēng)，其中約3/5直接噴入上部爐膛，另外約2/5經(jīng)ROFA風(fēng)機(jī)升壓后送入爐膛，實(shí)現(xiàn)分級燃燒，以控制NOx的產(chǎn)生；對爐膛的溫度場、空氣動(dòng)力場進(jìn)行調(diào)整，使其更均勻，以抑制熱力型NOx的生成；通過對沖風(fēng)的旋轉(zhuǎn)混合，延長可燃物在爐膛內(nèi)部的反應(yīng)時(shí)間，有利于燃料的燃燼，降低過?？諝庀禂?shù)，提高鍋爐效率。

(2)如表1所示，對鍋爐各二次風(fēng)噴嘴面積及二次風(fēng)的噴射角度進(jìn)行改造，以提高出口風(fēng)速和風(fēng)箱的壓力控制。優(yōu)化爐膛內(nèi)過量空氣的分布，保證水冷壁表面的煙氣氧量不小于0.5%，不僅可以防止水冷壁結(jié)渣、高溫?zé)煔飧g，優(yōu)化鍋爐運(yùn)行及燃燒調(diào)節(jié)手段，而且能形成更深程度的爐內(nèi)分級。

2.1.3 擺動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的改造

(1)低氮燃燒改造后，將鍋爐每角原有燃燒器的13層噴口改為12層，其中一次風(fēng)噴口為5層(不變)，二次風(fēng)噴口改為7層(減少1層頂部二次風(fēng)EF)。因下層一次風(fēng)已改為微油點(diǎn)火，不能參與擺動(dòng)調(diào)節(jié)，因此改造后的鍋爐有10層一、二次風(fēng)噴口參與擺動(dòng)調(diào)整。

(2)擺動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)每個(gè)角分為上下各1組。調(diào)節(jié)過程同時(shí)控制4個(gè)角，調(diào)節(jié)范圍上下限為10%～70%，水平位置為 40%。

(3)對現(xiàn)有的部分平臺(tái)扶梯進(jìn)行拆除，并增設(shè)部分檢修維護(hù)平臺(tái)，對鍋爐鋼架進(jìn)行局部加固。加裝ROFA系統(tǒng)將左右側(cè)墻上部分吹灰器進(jìn)行拆除。

2.2 SCR脫硝系統(tǒng)改造

采用SCR技術(shù)，即在反應(yīng)器入口煙道中噴入氨蒸汽，氨蒸汽與煙氣充分混合后進(jìn)入裝有催化劑的反應(yīng)器，在催化劑的作用下發(fā)生還原反應(yīng)，脫出氮氧化物。煙氣中的氮氧化物通常由95%的NO和5%的NO2組成，自氨儲(chǔ)存區(qū)的氨氣與稀釋風(fēng)機(jī)來的空氣通過氨/空氣混合器充分混合，混合氣體進(jìn)入氨注入格柵及氨/煙氣混合器與鍋爐尾部煙氣充分混合，混合煙氣經(jīng)過整流后，進(jìn)入SCR反應(yīng)器，在SCR反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)生成N2和H2O。

表1 改造前、后二次風(fēng)門的開度

(1)該工程采用SCR脫硝工藝，一爐2個(gè)反應(yīng)器，液氨卸料、儲(chǔ)存、蒸發(fā)等均為公用系統(tǒng)。鍋爐省煤器出口煙氣經(jīng)SCR系統(tǒng)處理后，進(jìn)入鍋爐空預(yù)器、電除塵器和引風(fēng)機(jī)，最后進(jìn)入脫硫系統(tǒng)。

(2)脫硝系統(tǒng)的反應(yīng)器布置在省煤器與空預(yù)器之間，且安裝在金屬構(gòu)架平臺(tái)上，截面成矩形，由起到加強(qiáng)作用的鋼板托起。反應(yīng)器的載荷均勻分布，且利用其彈性和滑動(dòng)軸承墊向下傳遞到它的支撐結(jié)構(gòu)上。SCR反應(yīng)器被固定在中心并可向外膨脹，產(chǎn)生最小的水平膨脹位移。反應(yīng)器外壁一側(cè)在催化劑層處設(shè)有檢修門，用于將催化劑模塊裝入催化劑層。每個(gè)催化劑層都設(shè)有人孔，在停運(yùn)時(shí)允許檢修人員進(jìn)入檢查催化劑模塊。因鍋爐燃燒產(chǎn)生的飛灰會(huì)流經(jīng)反應(yīng)器，為防止反應(yīng)器積灰，每層反應(yīng)器入口均布置有吹灰器，可以通過吹灰器的定期吹掃來清除催化劑上的積灰。

(3)氨注射柵格(AIG)是安裝于通向SCR系統(tǒng)的煙道內(nèi)部帶有注射噴嘴的柵格，柵格噴入的氨流量與NOx濃度匹配。

3 低氮、脫硝改造后對鍋爐安全運(yùn)行的影響

3.1 對鍋爐鋼架的影響

鍋爐鋼架在原設(shè)計(jì)時(shí)未考慮加裝脫硝系統(tǒng)的可行性，鍋爐鋼架未考慮脫硝裝置的荷載，因此在脫硝系統(tǒng)確定后，應(yīng)根據(jù)脫硝裝置荷載分布圖對鍋爐鋼架及基礎(chǔ)重新核算。

3.2 對空預(yù)器的影響

(1)煙氣中SO2向SO3轉(zhuǎn)化率的增加，使得煙氣中SO3的量有所增加，導(dǎo)致煙氣酸露點(diǎn)溫度增加，進(jìn)而加劇了空預(yù)器的酸腐蝕和堵灰。

(2)SCR脫硝系統(tǒng)中的逸出氨(NH3)與煙氣中的SO3和水蒸汽生成硫酸氫銨(ABS)凝結(jié)物。ABS凝結(jié)物呈中度酸性且具有很大的粘性，易粘附在空預(yù)器的換熱元件表面上，再次加劇了換熱元件的腐蝕和堵灰。并且ABS凝結(jié)物在空預(yù)器的中低溫段會(huì)造成嚴(yán)重的堵塞，影響空預(yù)器的阻力。因此，對空預(yù)器的清洗能力提出了新的要求。

(3)與增加脫硝系統(tǒng)前相比，由于在鍋爐的煙道系統(tǒng)中增加了SCR裝置，煙道系統(tǒng)阻力增加，使得空預(yù)器中的空氣與煙氣的壓差增加，進(jìn)而使得空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)增加。

3.3 對引風(fēng)機(jī)的影響

增加脫硝裝置后，煙道阻力增加約1000Pa，同時(shí)考慮低氮燃燒器改造、除塵器改造也會(huì)增加煙道阻力，因此需對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行增容改造。

3.4 對鍋爐飛灰的影響

脫硝過程是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程，即在催化劑的作用下，NOx與NH3發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)N2和H2O。N2本身對灰分沒有影響，而H2O會(huì)略微增加煙氣的含水率，但影響不大。NH3的逃逸可能會(huì)對灰分產(chǎn)生影響，逃逸的NH3一般會(huì)吸附在灰粒上，使灰呈弱堿性，對銅、鋅有腐蝕性，因此長期與灰分接觸的部件應(yīng)避免采用銅、鋅材料。脫硝系統(tǒng)對脫硫、煙囪基本沒有影響。

4 低氮、脫硝改造后所采取的安全措施

4.1 對空預(yù)器及吹灰器的改造

SCR脫硝系統(tǒng)投運(yùn)后，為了解決冷端換熱元件ABS的堵灰問題，改善熱端和中溫段換熱元件的堵灰問題，將原有冷端吹灰器更換為高壓水加蒸汽聯(lián)合的雙介質(zhì)吹灰器。改造后的熱端增設(shè)蒸汽吹灰器，不僅可以及時(shí)清理熱端換熱元件出現(xiàn)的氧化皮和積灰，改善熱端堵灰的狀況，還可以及時(shí)清理可能積聚的可燃物，防止空預(yù)器著火。同時(shí)對空預(yù)器轉(zhuǎn)子隔倉進(jìn)行改造，將原空預(yù)器3層布置的換熱元件改造為2層布置。

另外，公司運(yùn)行倒班方式為五班四倒，將空預(yù)器吹灰器由原來的1層吹灰改造為上、下2層，以便每班在爐膛、煙道吹灰前后對空預(yù)器進(jìn)行吹灰。

4.2 對電除塵器及引風(fēng)機(jī)的改造

4.2.1 對電除塵器的改造

該公司6號機(jī)組原除塵器采用蘭州電力修造廠生產(chǎn)的雙室三電場靜電除塵器，型號為RWD/KHF/-JY252-2×3b，每爐配置2臺(tái)。由于環(huán)保及鍋爐脫硝改造的要求，原有除塵器不能滿足新的標(biāo)準(zhǔn)要求，因此需對電除塵器進(jìn)行改造。

(1)改造后的電除塵器出口煙塵排放濃度不得超過50mg/Nm3，通過脫硫系統(tǒng)應(yīng)能達(dá)到煙囪出口限值30mg/Nm3；除塵器保證效率應(yīng)不小于99.91%，在鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

(2)原除塵器進(jìn)口煙道不變，在原三電場后部增加1個(gè)移動(dòng)電極電場。將原電場高度加高2.24m，以滿足煙氣流速要求，并相應(yīng)地增加總集塵的面積。在原電除塵器后部加裝1個(gè)柱距為5.7m的電場(單電場長度為4m)，將原電場總長度由12m改造成16m。增加第四電場后，除塵器出口喇叭口相應(yīng)向引風(fēng)機(jī)室方向移動(dòng)5.7m，引風(fēng)機(jī)入口中心線位置不變。同時(shí)，需對除塵器出口煙道及煙道支架進(jìn)行相應(yīng)的改造。

(3)電除塵器改造工程中新增第四電場采用移動(dòng)電極技術(shù)，改造后最終形成3+1(3個(gè)常規(guī)電場+1個(gè)移動(dòng)電極電場)的除塵方式。

(4)對原有一、二、三電場設(shè)備進(jìn)行加高，對除塵器氣流分布重新標(biāo)定、調(diào)整。

(5)所有電場均采用高頻電源。

4.2.2 對引風(fēng)機(jī)的改造

增加脫硝裝置后，煙道阻力約增加1000Pa，同時(shí)考慮低氮燃燒器改造、除塵器改造也會(huì)增加煙道阻力，因此，應(yīng)對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行增容改造。改造后的引風(fēng)機(jī)設(shè)備規(guī)范如表2所示。

4.3 鍋爐燃燒運(yùn)行調(diào)節(jié)的優(yōu)化改進(jìn)

通過以上改造后，6號爐的運(yùn)行工況發(fā)生了很大變化，在實(shí)際運(yùn)行調(diào)節(jié)中增加了一些操作量，給整個(gè)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來了較多不穩(wěn)定因素。因此，需要對鍋爐燃燒的運(yùn)行調(diào)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

4.3.1 對燃料量、一次風(fēng)量的調(diào)節(jié)

機(jī)組升降負(fù)荷的過程就是增減燃料量的過程，通過增減各臺(tái)磨煤機(jī)的給煤量來升降負(fù)荷。嚴(yán)格執(zhí)行粉風(fēng)配比(1:1.9)進(jìn)行調(diào)整，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)盡量控制磨煤機(jī)通風(fēng)量低限(40～45t/h)運(yùn)行，停運(yùn)的磨煤機(jī)一次風(fēng)擋板關(guān)閉嚴(yán)密，可降低進(jìn)入爐內(nèi)的一次風(fēng)量，減少NOx的生成。高負(fù)荷運(yùn)行期間應(yīng)確保磨煤機(jī)的通風(fēng)量，防止磨煤機(jī)堵煤、滿煤，監(jiān)視一次風(fēng)壓穩(wěn)定在9000Pa以上。通過此次改造，空預(yù)器換熱元件的減少、空預(yù)器漏風(fēng)系數(shù)的增加，以及煙道內(nèi)阻力的增大均提高了引風(fēng)機(jī)的出力，導(dǎo)致在高負(fù)荷區(qū)間一次風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行達(dá)到最大，一次風(fēng)母管壓力卻最低，運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視。

4.3.2 對送風(fēng)量、燃燒器的調(diào)節(jié)

鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，送入爐內(nèi)的風(fēng)量必須與送入爐內(nèi)的燃料量相適應(yīng)。送入爐內(nèi)的空氣量(風(fēng)量)可以用爐內(nèi)的過量空氣系數(shù)α(實(shí)際用爐膛出口過量空氣系數(shù)計(jì))來表示。過量空氣系數(shù)α與煙氣中O2含量的近似關(guān)系為：α=21/(21-O2量)。鍋爐控制盤上裝有O2量表，運(yùn)行人員可直接根據(jù)這種表記的指示值來控制爐內(nèi)空氣量，使其盡可能保持爐內(nèi)的α值最佳，以獲得較高的鍋爐效率。

爐膛出口最佳α值與燃燒設(shè)備的型式結(jié)構(gòu)、燃料種類和性質(zhì)、鍋爐負(fù)荷的大小、配風(fēng)工況等有關(guān)。鍋爐負(fù)荷越高，所需的α值越小。但一般在75%～100%的額定蒸發(fā)量范圍內(nèi)，最佳α值無顯著變化。低負(fù)荷時(shí)，α值則相對要大些，并且低揮發(fā)分的燃料需較大的α值。對于一般的煤粉鍋爐，爐膛出口處的最佳α值約為1.15～1.25；對于燃油爐，爐膛出口處的最佳α值約為1.05～1.10；對于運(yùn)行鍋爐，爐膛出口的最佳α值應(yīng)通過在不同負(fù)荷工況下測定的鍋爐熱效率來確定，因此需根據(jù)熱試組測定的配風(fēng)卡認(rèn)真執(zhí)行。

從鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性方面來看，在一定的變化范圍內(nèi)，爐內(nèi)α值的增大，可以改善燃料與空氣的擾動(dòng)混合，有利于完全燃燒，使化學(xué)不完全燃燒熱損失和機(jī)械不完全燃燒熱損失減少。從鍋爐運(yùn)行的可靠性方面來看，若爐內(nèi)α值過小，則會(huì)使燃料不能完全燃燒，造成煙氣中含有較多的CO等可燃?xì)怏w。由于灰分在具有還原性氣體(CO)的介質(zhì)中，其灰熔點(diǎn)將要降低，因此易引起水冷壁結(jié)渣以及由此帶來的其他不良后果。

由于飛灰對受熱面的磨損量與煙氣流速的3次方成正比，對于煤粉爐爐內(nèi)α值的增大，將導(dǎo)致受熱面管子和引風(fēng)機(jī)葉片的磨損加劇。此外，α值過大，易使煙氣中的SO2生成SO3，提高煙氣露點(diǎn)的溫度，從而加劇空預(yù)器的低溫腐蝕。這在燃用高硫燃料時(shí)影響尤其嚴(yán)重，運(yùn)行中更應(yīng)注意和重視。

表2 改造后的引風(fēng)機(jī)設(shè)備規(guī)范

風(fēng)量的調(diào)節(jié)是鍋爐運(yùn)行中一個(gè)重要的調(diào)節(jié)項(xiàng)目，它是維持燃燒穩(wěn)定、完全的重要因素。正常穩(wěn)定的燃燒說明風(fēng)煤配合恰當(dāng)。此時(shí)爐膛內(nèi)應(yīng)具有光亮的金黃色火焰，火焰中心應(yīng)在爐膛的中部，火焰均勻地充滿爐膛，但不觸及四周水冷壁，火色穩(wěn)定，火焰中沒有明顯的星點(diǎn)(有星點(diǎn)可能是存在煤粉分離現(xiàn)象或爐膛溫度過低、煤粉太粗)，從煙囪排出的煙色應(yīng)呈淺灰色(如電氣除塵器效率高、煙色更淺)。如果火焰熾白刺眼，則表示風(fēng)量偏大；如果火焰暗紅不穩(wěn)，則表示風(fēng)量偏小或由于送風(fēng)量過大、漏風(fēng)嚴(yán)重而導(dǎo)致的爐膛溫度降低。此外還可能是其他原因，例如，煤粉太粗或不均勻，煤的灰分高致使火焰閃動(dòng)等。因此，在鍋爐運(yùn)行中檢查爐膛火焰情況尤其重要，要綜合多方面因素對其進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行。

6號爐送風(fēng)系統(tǒng)增加了ROFA低氮燃燒裝置，調(diào)節(jié)過程中要在監(jiān)視氧含量的同時(shí)注意A/B側(cè)風(fēng)量的大小以及爐內(nèi)總風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)，改造后A/B側(cè)風(fēng)量顯示補(bǔ)償了額定風(fēng)量的12%(約120t)。低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)送風(fēng)量低，因?yàn)镽OFA系統(tǒng)將送風(fēng)量的30%抽出送入燃燒器區(qū)域上部，致使燃燒器區(qū)域送入風(fēng)量變小，調(diào)整過程中在注意氧含量大小的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視各層燃燒器火檢。尤其在煤質(zhì)差、燃燒器隔層運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)ROFA系統(tǒng)盡量關(guān)小高、低速風(fēng)擋板，以保證SCR脫硝入口NOx小于 400mg/Nm3。

在保證主再熱汽溫(520～540℃)的情況下，盡量將上下擺動(dòng)的燃燒器保持水平位，以在維持爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定的同時(shí)降低飛灰可燃物，提高鍋爐效率。尤其在機(jī)組降負(fù)荷過程中，應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)擺動(dòng)燃燒器，控制主再熱汽溫，以使AGC減負(fù)荷過程中減燃料量的速度大于減風(fēng)量的速度。此外，還可手動(dòng)干預(yù)增減送風(fēng)量速度，同時(shí)通過擺動(dòng)上下燃燒器，達(dá)到既保證汽溫又保持NOx排放正常的目的。

4.3.3 對爐膛負(fù)壓、引風(fēng)量的調(diào)節(jié)

爐膛負(fù)壓是反映爐內(nèi)燃燒工況是否正常的重要運(yùn)行參數(shù)之一。爐膛負(fù)壓表測點(diǎn)在爐膛上部靠近爐膛出口處。鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，要求爐膛負(fù)壓保持在-30～-50Pa；在進(jìn)行除灰、清理焦渣或觀察火焰時(shí)，為保證人身安全，爐膛負(fù)壓應(yīng)維持相對較高，一般為-50～-100Pa。

如果爐膛負(fù)壓過大，將會(huì)增大爐膛和煙道的漏風(fēng)，尤其當(dāng)鍋爐在低負(fù)荷、燃燒不穩(wěn)定的情況下運(yùn)行時(shí)，很可能會(huì)從爐膛底部漏入大量冷空氣而造成鍋爐滅火。反之，如果爐膛風(fēng)壓偏正，爐內(nèi)的高溫火焰及煙灰就會(huì)外冒，不但影響環(huán)境衛(wèi)生，燒壞設(shè)備，還會(huì)威脅人身安全。

在增加了低氮燃燒、SCR脫硝裝置后，整個(gè)煙道的風(fēng)量、阻力相應(yīng)增大，爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)的延遲性也相應(yīng)增大，對引風(fēng)機(jī)出力也做了相應(yīng)的增容改造，使風(fēng)煙系統(tǒng)漏風(fēng)增加，這對爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)的要求將更加嚴(yán)格。

運(yùn)行中即使保持送、引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)擋板開度不變，但由于燃燒工況有變動(dòng)，故爐膛負(fù)壓也在脈動(dòng)變化，反映在爐膛負(fù)壓表的指示在控制值左右輕微擺動(dòng)。當(dāng)燃燒不穩(wěn)定時(shí)，爐膛負(fù)壓產(chǎn)生強(qiáng)烈的波動(dòng)，爐膛負(fù)壓表的指示也相應(yīng)作大幅度的擺動(dòng)。因此，必須加強(qiáng)監(jiān)視和檢查爐內(nèi)的火焰狀況，分析原因，并及時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)和處理。

在煙氣流經(jīng)煙道及受熱面時(shí)，將會(huì)受到各種阻力，這些阻力是由引風(fēng)機(jī)的壓頭來克服的。同時(shí)，由于受熱面和煙道處于引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口側(cè)，因此沿著煙氣流程，煙道內(nèi)負(fù)壓逐漸增大。

鍋爐負(fù)荷改變，則相應(yīng)的燃料量、風(fēng)量以及通過各受熱面的煙氣流速也會(huì)發(fā)生改變，以致煙道各處的負(fù)壓也相應(yīng)改變。在正常工況下，煙道各處的負(fù)壓變化都有一定的范圍，在運(yùn)行中如果出現(xiàn)煙道某處負(fù)壓或某一受熱面進(jìn)、出口差壓有不正常變化，則往往是因?yàn)槭軣崦姘l(fā)生了嚴(yán)重的積灰、結(jié)渣、局部堵塞、泄漏等異常情況或故障。此時(shí)應(yīng)綜合分析各參數(shù)的變化情況，找出原因，及時(shí)進(jìn)行處理。

在高負(fù)荷運(yùn)行期間，一定要監(jiān)視兩側(cè)引風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉開度及電流是否一致，防止引風(fēng)機(jī)失速喘振，保持合適的爐膛負(fù)壓。在低負(fù)荷期間應(yīng)確保引風(fēng)機(jī)與脫硫增壓風(fēng)機(jī)相配合調(diào)節(jié)，防止因引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度小造成增壓風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓大、煙氣流量小，發(fā)生增壓風(fēng)機(jī)喘振跳閘爐MFT動(dòng)作。并且要防止由于環(huán)保要求，增壓風(fēng)機(jī)旁路擋板封堵，增壓風(fēng)機(jī)跳閘接入爐MFT跳閘條件。

總之，鍋爐燃燒調(diào)節(jié)是受多方面因素影響的復(fù)雜操作，在實(shí)際調(diào)節(jié)中各級專業(yè)操作人員之間應(yīng)做好配合，以便更好地保證鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 姜錫倫．鍋爐設(shè)備及運(yùn)行[M]．北京：中國電力出版社，2006．

2 GB 13223-2011火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S]．

2013-09-23；

2013-12-13。

馬永杰(1975-)，男，技師，主要從事火力發(fā)電廠集控運(yùn)行工作，參加過新建機(jī)組機(jī)組調(diào)試、電廠節(jié)能、安全運(yùn)行等工作，email：13893061829@163.com。

滕守祥(1979-)，男，助理工程師，主要從事火力發(fā)電廠集控運(yùn)行工作。