郝俊峰

[摘 要]本文通過鍋爐燃燒器更型改造在火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程的應(yīng)用，提出該技術(shù)在解決火力發(fā)電廠燃煤緊缺情況下的有效方法，以適應(yīng)火力發(fā)電廠在煤市場電計劃的外部環(huán)境下火力發(fā)電廠生存的需求。

[關(guān)鍵詞]鍋爐燃燒器；更型改造；方案論證 大唐哈爾濱第一熱電廠一期工程2×300MW機組，鍋爐由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司制造，型號為HG-1025/17.5-YM36型鍋爐。1、2號鍋爐分別于2009年的12月26日及2009年12月28日投產(chǎn)。

由于本廠設(shè)計的煤種煙煤的煤源滿足不了兩臺機組的實際需要，主要一是因為設(shè)計煤種東部網(wǎng)的運力不足，二是煤源緊缺，價格昂貴。自2010年04月份以來，本廠大力開展摻燒褐煤的工作，摻燒量時常達到50%以上。

摻燒褐煤后鍋爐主要出現(xiàn)以下問題：鍋爐結(jié)焦嚴重，在燃燒器上部整個爐膛均有結(jié)焦，在燃燒器附近尤為嚴重。運行中大量結(jié)焦后，焦塊脫落在冷灰斗處，造成冷灰斗篷焦，生產(chǎn)部門組織人力進行清焦工作，危險性較大。結(jié)焦嚴重時造成撈渣機及渣溝堵塞。上述問題已嚴重影響到鍋爐的安全穩(wěn)定運行。因此必須對鍋爐進行改造。

1. 鍋爐燃燒器更型改造依據(jù)和特點

1.1原系統(tǒng)匹配情況的分析

（1）鍋爐原設(shè)計煤質(zhì)為煙煤，爐膛尺寸小、燃盡高度不足、受熱面偏大，不適合燒褐煤。爐膛的設(shè)計不適合燃燒褐煤。爐膛設(shè)計與現(xiàn)在的燃燒方式不匹配。

（2）由于摻燒褐煤，使一次風率大大增加，二次風率降低，一、二次風速的不匹配，配風不好，使爐內(nèi)空氣動力場不好，煤粉燃燒不完全，有沖刷水冷壁現(xiàn)象，引起結(jié)焦，并且爐膛出口煙溫較高，引起排煙溫度高。

（3）由于摻燒褐煤，制粉系統(tǒng)的干燥出力下降，影響摻燒褐煤的摻燒深度。且由于一次風溫較低，影響鍋爐燃燒的經(jīng)濟性。

（4）由于摻燒褐煤，煤粉燃燒不完全，致使爐膛出口煙溫較高，引起排煙溫度高。排煙熱損失增加。

1.2改造的方法和步驟

改造分為兩個步驟：一是提高制粉系統(tǒng)的干燥出力，二是降低燃燒器區(qū)域的熱負荷，減少鍋爐爐膛結(jié)焦的機會。通過周密的計算和方案論證，通過減少低溫段過熱器受熱面、空氣預熱器轉(zhuǎn)向調(diào)整、一次風機入口風道引入冷爐煙系統(tǒng)、燃燒器進行改造，能夠解決爐膛結(jié)焦問題，無論從安全性、經(jīng)濟性來講，該改造項目是必要的和可行的。

1.3改造方案的論證

從以下三個方案進行論證。

方案一：摻燒60%后的褐煤直接用于原設(shè)計爐膛

方案二：摻燒60%后的褐煤，低溫過熱器面積削減，預熱器保持逆轉(zhuǎn)

方案三：摻燒60%后的褐煤，低溫過熱器面積削減，預熱器改為順轉(zhuǎn)

從上述計算結(jié)果可以看出：

（1）方案一：在保持原爐膛方案不變的情況下，改變煤種后爐膛所得熱力計算數(shù)據(jù)基本不變，預熱器出口熱風溫度達不到入磨混合風溫的要求，且預熱器旁通冷風量為0，方案不合理。

（2）方案二：煤種相同，將尾部低溫過熱器削減后，過熱器系統(tǒng)中間段蒸汽溫度有所變化，預熱器入口煙溫有明顯增加（373℃），預熱器出口風溫可滿足磨入口混合風溫的要求，但是旁通風量較小，低負荷工況下必然無法滿足入磨混合風溫的要求，方案不合理。

（3）方案三：煤種相同、低過削減，預熱器改為順轉(zhuǎn)，計算結(jié)果顯示鍋爐汽系統(tǒng)基本相同，預熱器入口煙氣溫度相同。但由于預熱器轉(zhuǎn)向改變，使得預熱器出口熱一次風溫有較大提高（354℃），在滿足入磨熱一次風溫的情況下，旁通冷風量達到11.22%，低負荷工況下基本保證入磨熱風溫度的需求，方案合理。

1.4改造方案的簡述

（1）上一次風煤粉標高不變，調(diào)正下四層一次風標高，加大上下一次風間距，使燃燒器壁面熱負荷，最大限度內(nèi)適應(yīng)摻燒褐煤的要求。

（2）上兩層煤粉燃燒器采用單元制配風，使煤粉配風準確，降低了燃燒器區(qū)域熱負荷，為減少結(jié)渣創(chuàng)造了有利條件。

（3）BC層、CD層、DE層二次風采用偏置布置，主要目的為提高煤粉的初期著火能力、增加水冷壁區(qū)域氧量，減少結(jié)渣的可能性，同時，通過分級送風還可以降低NOx的排放量。

2.經(jīng)濟效益分析

2.1經(jīng)濟效益

單臺鍋爐全部燃用煙煤：

燃煤量：137t/h，煙煤噸煤單價630元/t，年運行小時數(shù)：4800小時，平均負荷率：75%

燃料費用=137×4800×630×0.75=31072萬元。

實現(xiàn)60%的比例安全、穩(wěn)定摻燒褐煤：

燃煤量：150 t/h（其中煙煤60 t/h、褐煤各90 t/h），褐煤噸煤單價460元/t，年運行小時數(shù)：4800小時，平均負荷率：75%

燃料費用=60×4800×630×0.75+90×4800×460×0.75=28512萬元。

則單臺鍋爐節(jié)省燃料費=31072-28512=2560萬元。

#1、2鍋爐共節(jié)省燃料費=2560×2=5120萬元。

通過對以上利潤的核算，該項目的改造費用在當年即可收回成本。

2.2其他效益

通過該項目的改造，可解決鍋爐爐膛結(jié)焦的不安全隱患。通過技術(shù)改造，鍋爐內(nèi)部空氣動力場的狀況得到明顯改善，鍋爐的燃燒性能大幅度提高。

3.評價結(jié)論

3.1 #2爐燃燒器更型改造實施后，鍋爐爐膛內(nèi)部結(jié)焦的隱患將隨之消除，鍋爐系統(tǒng)的安全性能明顯提高，鍋爐摻燒褐煤的深度將隨之增強。具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

3.2對改進前后安全生產(chǎn)情況、經(jīng)濟運行情況、社會環(huán)境影響等方面的對比分析。包括：節(jié)能降耗方面、提高安全性、提高可靠性等；對環(huán)境的影響；經(jīng)濟效益；社會效益等。

4.存在的問題

更換燃燒器要進行水冷壁的改造，工作量較大。

參考文獻：

[1]火電廠應(yīng)用技術(shù)[M]. 中國新能源出版

社，2005年5月.

[2]鍋爐運行技術(shù) [M]. 中國電力出版社 ，

2003年2月.（編輯/李舶）