一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法与流程

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法。

背景技术：

大唐湘潭发电有限责任公司2×600MW超临界机组锅炉为东方锅炉厂制造的DG1900/25.4-Ⅱ1型国产超临界参数前后墙对冲锅炉。锅炉设计燃用山西省晋城贫煤与河南省平顶山烟煤的混煤，干燥无灰基挥发分Vdaf为14.93％。

然而，从2016年8月份开始，大唐湘潭发电有限责任公司入炉煤质急剧恶化，入炉煤分析基挥发分从最高的23％下降到12％，降幅近50％，其中掺烧的高硫煤分析基挥发只有10％，燃煤已接近无烟煤性质，与设计煤种山西晋城贫煤与河南平顶山烟煤的混煤相差甚远。600MW锅炉煤粉细度急剧升高，飞灰可燃物含量大幅升高，极大地降低了锅炉效率。

600MW锅炉的燃烧器采用按BHK技术设计的低NOx旋流式煤粉燃烧器(HT－NR3)。燃烧器配风分为一次风、内二次风和三次风，分别通过一次风管，燃烧器内同心的内二次风、三次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。其中三次风采用气动调整门，该三次风门的调节设计只有2个开度，即燃煤位和燃油位，其调节过于简单，无法适应因入炉媒质变化而引起的上述燃烧情况的变化。

技术实现要素：

为了克服现有技术所存在的问题，本发明提供了一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法，通过根据入炉煤种选择对应的最优燃烧器配风方案，使锅炉内的煤充分燃烧，提高锅炉燃烧效率，同时在燃用烟煤时有效控制锅炉结焦问题。本发明提供的方法使得600MW锅炉燃用劣质煤时，飞灰可燃物含量下降了40％～50％，锅炉燃烧效率提高了近10％。

本发明提供了一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法，包括：

步骤S1：获取入炉煤种的可燃基挥发分数值；

步骤S2：根据所述可燃基挥发分数值确定对应的锅炉燃烧器配风方案：

当所述可燃基挥发分数值低于30％时，设置燃烧器的内二次风门开度为100％，燃烧器的三次风门开度为35％～45％，燃尽风喷口的内二次风开度为50％～60％，燃尽风喷口的外二次风开度为0％，燃尽风喷口的中心风开度为50％～60％；

当所述可燃基挥发分数值高于或等于30％时，设置燃烧器的内二次风门开度为50％～75％，燃烧器的三次风门开度为75％～100％，燃尽风喷口的内二次风开度为100％，燃尽风喷口的外二次风开度为20％，燃尽风喷口的中心风开度为100％。

发明人在研究过程中发现，在燃用低挥发分煤(即可燃基挥发分数值低于30％的煤)时，燃烧调整配风原则为提高着火区炉膛温度，应采用高内二次风量，低三次风量，低燃尽风量，以强化燃烧区域的燃烧强度；在燃用高挥发分煤(即可燃基挥发分数值高于或等于30％的煤)时，燃烧调整配风原则为降低着火区炉膛温度，控制好结焦，应采用低内二次风量，高三次风量，高燃尽风量，适当控制燃烧区域的燃烧强度。

发明人在实验中发现，低NOx旋流式煤粉燃烧器(HT－NR3)的三次风为旋流风，所占总门风量的比例达60％，同时其三次风的旋流卷吸高温烟气，对煤粉着火和燃尽有着至关重要的作用，因此重点对三次风进行调整试验。在不同的现场燃烧边界条件中，其三次风的旋流强度和卷吸烟气的能力不同，而其中燃烧器区域烟气温度能够反映出该燃烧器三次风的卷吸能力。在不同的三次风门开度，对相应燃烧器区域烟气温度进行测温，其燃烧器区域烟气温度相差较大，说明其旋流强度和卷吸烟气的能力相差较大。本发明技术方案所适用的燃烧器，在设计时主要针对的煤种是烟煤，即高挥发分煤种，对于低挥发分煤种的适应性很差，主要体现在燃烧不稳，甚至可能导致锅炉黑火。为解决该燃烧器对于煤种的局限性，发明人通过针对性的现场试验数据，摸索该燃烧器的燃烧特性，打破了该燃烧器的设计说明中的局限性，比如三次风门的开度全开，这已经打破了该燃烧器的设计规范，终于得到了燃用低挥发分煤的最优配风方案。具体而言，燃用低挥发分煤的最优配风方案为设置燃烧器的内二次风门开度为100％，燃烧器的三次风门开度为35％～45％，燃尽风喷口的内二次风开度为50％～60％，燃尽风喷口的外二次风开度为0％，燃尽风喷口的中心风开度为50％～60％；燃用高挥发分煤的最优配风方案为设置燃烧器的内二次风门开度为50％～75％，燃烧器的三次风门开度为75％～100％，燃尽风喷口的内二次风开度为100％，燃尽风喷口的外二次风开度为20％，燃尽风喷口的中心风开度为100％。

进一步的，所述燃尽风喷口按炉宽方向横向布置在锅炉的前后墙上。

将所述燃尽风喷口按炉宽方向横向布置在锅炉的前后墙上，可以使燃尽风在炉宽方向均覆盖一层二次风，可以有效防止出现煤粉颗粒逃逸的现象，同时也能防止侧墙高温腐蚀。

进一步的，所述燃尽风喷口数量为12个，其中，前后墙各分布6个。

有益效果

本发明提供了一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法，通过根据入炉煤种选择对应的最优燃烧器配风方案，使锅炉内的煤充分燃烧，提高锅炉燃烧效率，增强了锅炉对各种煤种的适应性，同时在燃用烟煤时有效控制锅炉结焦问题，有效提高了锅炉的燃烧效率和运行安全性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法的流程示意图；

图2是采用本发明提供的方法后600MW锅炉的飞灰可燃物含量的变化趋势图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明提供的一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法，下面结合具体实施例进行进一步阐述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法，包括：

步骤S1：获取入炉煤种的可燃基挥发分数值；

步骤S2：根据所述可燃基挥发分数值确定对应的锅炉燃烧器配风方案：

当所述可燃基挥发分数值低于30％时，设置燃烧器的内二次风门开度为100％，燃烧器的三次风门开度为35％～45％，燃尽风喷口的内二次风开度为50％～60％，燃尽风喷口的外二次风开度为0％，燃尽风喷口的中心风开度为50％～60％；

当所述可燃基挥发分数值高于或等于30％时，设置燃烧器的内二次风门开度为50％～75％，燃烧器的三次风门开度为75％～100％，燃尽风喷口的内二次风开度为100％，燃尽风喷口的外二次风开度为20％，燃尽风喷口的中心风开度为100％。

本实施例采用的是2×600MW超临界机组锅炉为东方锅炉厂制造的DG1900/25.4-Ⅱ1型国产超临界参数前后墙对冲锅炉，该锅炉的燃烧器是采用按BHK技术设计的低NOx旋流式煤粉燃烧器(HT－NR3)。燃烧器配风分为一次风、内二次风和三次风，分别通过一次风管，燃烧器内同心的内二次风、三次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。其中内二次风为直流，三次风为旋流。风、粉气流从投运的煤粉燃烧器、燃尽风喷进炉膛后，各只燃烧器在炉膛内形成一个独立的火焰。发明人在研究过程中发现，在燃用低挥发分煤(即可燃基挥发分数值低于30％的煤)时，燃烧调整配风原则为提高着火区炉膛温度，应采用高内二次风量，低三次风量，低燃尽风量，以强化燃烧区域的燃烧强度；在燃用高挥发分煤(即可燃基挥发分数值高于或等于30％的煤)时，燃烧调整配风原则为降低着火区炉膛温度，控制好结焦，应采用低内二次风量，高三次风量，高燃尽风量，适当控制燃烧区域的燃烧强度。

进一步的，所述燃尽风喷口按炉宽方向横向布置在锅炉的前后墙上，该燃尽风喷口数量为12个，其中，前后墙各分布6个。

通过将燃尽风喷口按炉宽方向横向布置在锅炉的前后墙上，可以使燃尽风在炉宽方向均覆盖一层二次风，可有效防止出现煤粉颗粒逃逸的现象，同时也能防止侧墙高温腐蚀。

采用本发明提供的方法进行燃烧器配风后，600MW锅炉燃用劣质煤时，飞灰可燃物含量下降了40％～50％，锅炉燃烧效率提高了近10％，锅炉内飞灰可燃物含量的变化趋势(图中仅有一个月的数据)如图2所示。

综上所述，本发明提供的一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法，通过根据入炉煤种选择对应的最优燃烧器配风方案，使锅炉内的煤充分燃烧，提高锅炉燃烧效率，增强了锅炉对各种煤种的适应性，同时在燃用烟煤时有效控制锅炉结焦问题，有效提高了锅炉的燃烧效率和运行安全性。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。