BOILER MANUFACTURING
第4期2019年7月
No. 4
Jul. 2019
崔磊，余德雷
(国家电投集团协鑫滨海发电有限公司，江苏 盐城22400)
摘 要：本文介绍了 1000MW 机组采用八角双切圆锅炉在发生缺角燃烧运行方式时对锅炉燃烧的影响，特别 是对整个锅炉燃烧及壁温变化进行分析，并探讨了发生缺角燃烧时候的最佳解决方法。关键词：八角双切圆锅炉；锅炉燃烧调整；缺角燃烧
中图分类号:TK227 文献标识码:A 文章编号:CN23 -1249(2019)04-0011 -02
Discussion and solution of angle combustion operation mode for
1000MW unit octagonal reverse Double Tangential Boiler
Cui Lei , Yu Delei
(State Power Investment Corporation and Xiexin Binhai Power Generation
Company Limited , Yancheng 22400,China)
Abstract : This paper introduces the influence of octagonal Double Tangential boilers used in 1000MW units on boiler combustion when the burning mode is absent , especially analyzes the com bustion of the whole boiler and the change of wall temperature , and discusses the best solution when
the burning mode is absent.
Key words :Octagonal Double Tangential Boiler ； boiler combustion adjustment ； comer combustion
0引言
目前阶段国内大型锅炉燃烧方式主要采用切
圆燃烧、前后墙对冲燃烧及W 型火焰燃烧方式, 切圆燃烧方式煤粉气流是从布置的炉膛四角的直 流式燃烧器引入炉膛进行燃烧的方式，各风口的
几何中心线分别与炉膛中心假想圆相切。切圆燃
烧各个燃烧器之间点火能互为支撑，燃烧稳燃性 好，但是燃烧出口之间容易火焰偏斜现象，造成汽
温偏差大。前后墙对冲燃烧方式主要是将一定数 量的旋流燃烧器布置在两面相对的墙上，形成对
冲火焰的燃烧方式，旋流燃烧器主要靠自身形成 的回流卷吸燃烧室内高温烟气来加热和点燃煤
粉，各个燃烧器之间互相独立，互相之间没有引燃
作用，前后墙对冲的火焰在炉膛中心相遇后对冲
向上，因此炉膛火焰充满度好，炉膛出口烟气温度 和速度分布比较均匀，汽温偏差小。W 型火焰燃
烧主要用于难燃的贫煤及无烟煤，其燃烧稳定性
最好，但造成炉膛布置复杂，炉膛造价高，需要成
熟的设计和较高的运行水平。
1切圆燃烧方式的改善和优化
作为传统的切圆燃烧方式，其燃烧稳定的优
良特性一直得到了广泛的推崇，从300MW 到 600MW，再到1000MW 机组锅炉均得到了大量使
用。但随着锅炉容量的增大，其产生了很多的问
题亟需解决。特别是对于1000MW 切圆燃烧锅
炉，如果仍采用单炉膛n 型炉，则必然要求炉膛
收稿日期:2019-01 -25
作者简介：崔磊(1980-)，男，本科，助理工程师，从事电厂经营管理工作。
•12•锅炉制造总第276期
出口高度增加，方能布置足够的辐射及对流受热
面，炉膛出口左右侧存在烟气能量不平衡问题将
更加突出，炉膛上方屏过受热面内外圈吸热量不
平衡，必然造成外圈迎火面受热面超温问题。因
此，针对这些问题，锅炉设计采用了单炉膛八角反
向双切圆设置，通过设置更多的燃烧器来减小单
个燃烧器的热负荷，同时通过八角反向双切圆设
置，来提高烟气扰动，减少和弱化炉膛出口左右侧
偏差。
EOO
智能防盗窗
图I单炉膛四角切圆
图2单炉膛八角双切圆
2单炉膛八角反向双切圆燃烧方式的优点
切圆燃烧的最大问题就是锅炉炉膛出口烟温偏差，其主要原因是由于切圆燃烧导致烟气由于切圆燃烧引起的旋转动量，导致炉膛出口两侧烟气分布的不均为，造成过热器、再热器区域不对称的流动和传热，形成了两侧的温度偏差大。而采用八角反向双切圆燃烧方式可以大大弱化和减少这种偏差影响。不同炉膛布置对热负荷的影响如下图3所示。
（C）
图3不同炉膛布置对热负荷的影响
单个切圆燃烧方式对炉膛出口对流换热形成的温度场如最上图所示，单个切圆燃烧方式对炉膛出口对流及辐射换热形成的温度场如中图所示，八角反向双切圆燃烧方式炉膛出口对流换热与辐射换热形成的温度场如下图所示，其温度场基本沿炉膛纵向平衡，偏差较少，对受热面造成的影响小。
3缺角燃烧对锅炉燃烧及热负荷的影响
对于传统的四角切圆燃烧方式，由于炉膛剖面上仅有四个燃烧器，四个角互相支持，运行中不允许缺角燃烧。而单炉膛八角反向双切圆，由于炉膛采用双切圆布置，一个炉膛相当被分成两个炉膛，单个切圆的炉膛面积大大减少，炉膛每个燃烧器之间距离短，燃烧着火距离短，在发生单个燃烧器缺角燃烧时候是否影响锅炉燃烧情况。其主要分为两种情况进行分析：
1）两边的燃烧器发生缺角燃烧。布置在靠近左墙或右墙的燃烧器发生缺角燃烧时，由于缺角燃烧，必然导致切圆向缺角侧偏移，造成缺角区域热负荷升高，但由于八角反向双切圆燃烧方式是热负荷最高点在前、后墙中间部分，因此对锅炉热负荷分布影响不大，不会产生壁温超温的问题。
2）中间的燃烧器发生缺角燃烧。布置在中间的燃烧器发生缺角燃烧时，其影响比较复杂，将
［下转第24页
］
•24•锅炉制造总第276期
8讨论分析
1）通过观察两根弯头试样可知：T91弯头为被吹损发生爆管，主爆口在TP347H弯头上，又通过观察该TP347H弯头上6条裂纹可知，除＜b＞裂纹外，其他5条裂纹没有蒸汽喷出的可能性，确定主爆口为＜b＞裂纹，而＜c＞裂纹是在主爆口泄露将对侧T91的外弯侧吹爆后，蒸汽泄露将TP347H反吹所致。电子防盗门
2）可以确定试样的化学成分和力学性能均满足ASME SA-213标准对TP347H的要求。
3）直管段硬度均匀，爆口处弯头硬度也在合理范围，且弯头处明显高于直管段约50HBW，说明该处弯头不存在热校处理。
4）直段和弯头处的微观组织均为奥氏体，晶粒度6级，满足标准中TP347H晶粒度4~7级的规定，但两处微观组织晶内均存在滑移线。
5）爆口处纹理中含有0.41%的P元素和0.15%的C1元素；爆口处外壁含有0.65%的S元素；爆口处纹理方向同时有向外和向内扩散痕迹，且外壁有明显吹损凹坑，说明该处爆口为被吹损导致泄露。
6）直段和爆口处微观晶粒内部均存在滑移线，说明该弯头处存在应力。根据能谱分析可知，爆口处外壁均匀覆盖有S、P元素的化合物和C1离子，说明该处在运行过程中富集过该类化合物造成腐蚀。又通过扫面电镜观察发现断口均为沿晶断裂，是应力腐蚀的标志。
7）弯头处存在6条裂纹，除主爆口＜1）＞裂纹外，其他5条均为极细发纹。在该弯头内弯侧较小区域内同时存在6条裂纹，且均为沿晶断裂，而远端部位完好。推断并非是原材料存在缺陷所致，而是在运行过程中受到应力腐蚀作用最终导致爆管事故发生。
9结论
通过对后屏过爆管TP347H弯头试样进行理化检测试验和能谱分析可推断：该电厂锅炉后屏过爆管事
故产生的原因为该根TP347H弯管运行过程中存在应力腐蚀作用导致。
参考文献
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[3]郑坊平，张红军.TP347H奥氏体不锈钢锅炉管开裂
原因分析[J].热加工工艺,2014年21期.
8导
[上接第12页]
降弓
会影响炉膛的两个切圆，总之会造成炉膛切圆向缺角侧偏斜，但是由于缺角处热负荷下降，因此对锅炉热负荷分布影响也不大，可以保证锅炉安全运行。
4单炉膛八角反向双切圆燃烧方式缺角燃烧的解决方法
由于燃烧器或输粉管故障导致炉膛发生缺角燃烧时候，为减少缺角对锅炉燃烧的影响，应考虑投入对应燃烧器的油，利用油的助燃作用，强化缺角处的燃烧，避免火焰的贴墙燃烧。由于油采用机械雾化，其射程远，能代替直流煤粉燃烧的射流作用，避免缺角导致的切圆缺角问题，同时对下一个角的燃烧器起到了助燃作用，确保了切圆燃烧的正常运行。由于单个缺角对锅炉燃烧和水冷壁壁温影响较小，因此，缺角燃烧不影响锅炉的安全运行，但运行中应尽量避免缺角燃烧时间过长。
5结论
1000MW锅炉采用单炉膛八角反向双切圆燃烧方式具有燃烧稳定和锅炉热负荷分布均匀的优点，当发生缺角燃烧时候及时投入缺角燃烧器的油运行，能保证锅炉燃烧的正常稳定运行，避免了缺角导致对应层燃烧器全部退出的问题，提高了锅炉燃烧设备的可靠性，是值得推广的方法。
参考文献
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