江苏省电力行业职业技能鉴定中心
技师技术总结或(论文)
工作单位：江苏利港电力有限公司
姓 名：徐光宇
利港电厂三四期600MW切圆燃烧锅炉烟温偏差原因及措施
徐光宇
(江苏利港电力有限公司 214444)
摘 要： 本文针对利港电厂三四期机组4 X 600MW超临界压力直流炉的运行特性为研究对象，分析切圆燃烧锅炉影响烟温偏差的因素，并结合实际运行中的调节经验，提出改善烟温
偏差的措施，以保证切圆燃烧锅炉安全、经济的运行。
关键词： 四角切圆、烟温偏差、烟速、残余旋转、切圆直径
一 引言
600MW级燃煤机组是世界多数工业发达国家重点发展的火电主力机组，在一些国家火力发电机组标准系列中是一个重要的级别。江苏利港电力有限公司4 X 600MW超临界锅炉是在引进美国ALSTOM公司超临界锅炉技术的基础上，结合上海锅炉厂有限公司燃用神府东胜煤的经验进行设计的。
四角切圆燃烧方式由于其能形成稳定的火焰中心，有利于燃烧、燃尽，煤种是适应能力强等优势而被广泛采用。然而在实际运行中，由于炉内气流的旋转到炉膛出口仍不能消除，残余旋转的存在，使炉膛出口烟窗存在着高度和宽度方向的速度和温度偏差，从而导致了主再汽温偏差大的问题，这种情况不但严重影响锅炉的经济运行，甚至会导致局部超温爆管的后果，危害甚大。通过烟温偏差影响因素的分析结合利港电厂4 X 600MW直流炉的实际运行经验，探讨减小切圆燃烧锅炉烟温偏差的有效措施。
二 系统概述
江苏利港电厂超临界4 X 600 MW机组锅炉是超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。燃用神华混煤、淮南煤。最大连续出力－－1950T/H。燃烧方式采用从美国阿尔斯通能源公司引进的摆动式四角切圆燃烧技术。本燃烧设备燃煤为神华混煤、淮南煤，采用中速磨煤机、冷一次风机、正压直吹式制粉系统设计，煤粉燃烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器。燃烧器共设置六层煤粉喷嘴，锅炉配置6台HP1003型中速磨煤机，每台磨的出口由四根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时均投五层，另一层备用。煤粉细度R75=25%。利港电厂600MW直流炉采用从美国阿尔斯通能源公司引进的摆动式四角切圆燃烧技术。6台HP中速磨煤机，按A/B/C/D/E/F的顺序从下往上排列。每角主燃烧器除了A、B、C、D、E、F层为煤粉风室喷嘴外，其余各层均为二次风喷嘴。在每相邻2层煤粉喷嘴之间布置有1层辅助风喷嘴，包括上下2只偏置的CFS喷嘴，1只直吹风喷嘴。在主燃烧器上部设有2层CCOFA（Closed-coupled OFA，紧凑燃尽风）喷嘴，在主风箱下部设有1层UFA（Underfire Air，火下风）喷嘴。在主风箱上部布置有SOFA风箱，布置有5层为分离燃尽风（反切风）。 偏转二次风(CFS)，射流相对于一次风煤粉气流向水冷壁偏离22°。5层SOFA风喷嘴的摆角可水平调整+15°到－15°，主要消除残余旋转，减小炉膛出口烟温的偏差。主燃烧器喷嘴采用摆动结构，由内外连杆组成一个摆动系统，由一台气动执行集中带动作上下摆动，二次风喷嘴的摆动范围为±30°，煤粉喷嘴的摆动范围为±20°。SOFA燃烧器同样由一台气动执行器集中带动作上下摆动，SOFA风喷嘴的摆动范围也为±30°。主燃烧器垂直布置图见附图一。主燃烧器平面布置图见附图二。
三 烟温偏差影响因素的分析
锅炉过热器、再热器各管存在汽温偏差的根本原因在于各管的传热、流动特性不同。通常，引起汽温偏差的因素包括：吸热偏差、流量偏差、结构偏差及进口汽温偏差。在四角布置切圆燃烧的锅炉中，沿烟道宽度各管之间的吸热偏差是造成汽温偏差的最主要的原因之一。
切圆燃烧方式的锅炉，由于炉膛出口气流残余旋转的影响，会引起在水平烟道左右两侧存在一定的速度偏差及温度偏差，从而造成两侧对流传热系数及温压的不同，这是沿烟道宽度左右两侧存在吸热偏差的最主要原因。随着锅炉容量的增加，水平烟道中的速度偏差及
烟温偏差有增大的趋势。通过对国产200MW 、300MW 及600MW 机组锅炉炉内空气动力场的模化实验发现，水平烟道左右两侧平均速度之比分别可达1．24、2．0和2．15。这一增加趋势是锅炉从小容量向大容量发展过程中的内在因素造成的。随着锅炉容量的增大，炉膛出口水平烟道左右侧烟气流速及烟温偏差增加，引起烟道中过热器及再热器各管传热温压及对流传热系数的不同，造成过热器与再热器的吸热偏差。因而，对于大容量电站锅炉，特别是600MW 机组锅炉，如何减少过热器与再热器的吸热偏差是个非常重要的问题。
如前所述，沿烟道宽度各管的吸热偏差是由于炉膛出口气流的残余旋转导致了水平烟道左右侧烟气流速和温度偏差所引起。因此，降低沿烟道宽度各管之间的吸热偏差的根本途径在于削弱炉膛出口气流的残余旋转。通过适当控制一、二次风动压比和使部分射流风反切，将一次风或部分二次风、燃尽风射流与主体旋转气流反切，可以削弱炉膛出口气流残余旋转，降低水平烟道左右侧烟气流速偏差。另外，在两级过热器、再热器之间安装混合联箱或左右交叉系统也是十分必要的，特别是对于再热器(因为再热蒸汽压力低、比热小，汽温偏差更大)更有必要。
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