北極星火力發(fā)電網(wǎng)訊:有一些大型鍋爐機(jī)組仍不同程度地存在問題，如鍋爐承壓部件的“四管”爆漏時有發(fā)生,，仍是構(gòu)成強(qiáng)迫停運率高的禍?zhǔn)?，占機(jī)組強(qiáng)迫停運總小時數(shù)的41.34%;燃燒穩(wěn)定性欠佳，機(jī)組調(diào)峰能力差;鍋爐爐膛及對流受熱而結(jié)渣;回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)大,，堵灰嚴(yán)重;磨煤機(jī)出力不足或煤粉達(dá)不到要求的細(xì)度;某些600MW燃煤機(jī)組鍋爐存在嚴(yán)重的過熱汽溫問題等,。這些問題影響了機(jī)組運行的可*性，導(dǎo)致鍋爐出力不足或經(jīng)濟(jì)性下降,。這既有設(shè)計,、制造與安裝質(zhì)量方面的原因，也有運行管理方面的問題,，甚至有些是因燃用煤質(zhì)和設(shè)計煤質(zhì)相差太大(有個別鍋爐的設(shè)計煤質(zhì)和校核煤質(zhì)選擇欠妥),。

2.1褐煤鍋爐

我國褐煤煤礦主要分布在東北和西南地區(qū)。東北主要是水分較低的老年褐煤,，西南地區(qū)主要是高水分的褐煤,。在東北的褐煤鍋爐主要有3種，分別是以元寶山電廠的1,、2號機(jī)組為代表的塔式布置,、采用風(fēng)扇磨切圓燃燒鍋爐;以該廠3號爐為代表的“∏”型布置、采用中速磨煤機(jī)的四角切圓燃燒鍋爐以伊敏電廠為代表的“T”型布置,、采用風(fēng)扇磨煤機(jī)八角切圓燃燒鍋爐。其中元寶山電廠的2號爐由于斯坦繆勒公司設(shè)計的失誤，爐內(nèi)嚴(yán)重結(jié)渣,，導(dǎo)致長期不能帶滿負(fù)荷,，只得改銘牌出力為520MW運行，經(jīng)長期努力改進(jìn)才于2000年1月恢復(fù)為600MW的銘牌出力,。元寶山電廠3號爐是一個十分成功的范例,，通過對元寶山褐煤特性的深入研究，吸取了斯坦繆勒公司失敗的經(jīng)驗和教訓(xùn),，合理地選取廠較低的爐膛容積熱負(fù)荷(qv=60.8kW/m3)等重要參數(shù),，獲得了很好的運行可*性和經(jīng)濟(jì)性，唯有該爐排放的NOx質(zhì)量濃度仍較高(622mg/m3),。2號爐通過燃燒器的改造,，采用分級燃燒器后NOx的排放質(zhì)量濃度有較大減少，達(dá)到400mg/m3以下,。

在云南地區(qū)燃燒高水分褐煤鍋爐的最大容量為670t/h,，即陽宗海電廠的1、2號鍋爐,。2臺鍋爐的結(jié)構(gòu)特性與燃燒器有一定差別,。1號爐爐膛容積熱負(fù)荷略低，采用風(fēng)扇磨,、熱爐煙與熱風(fēng)干燥直吹制粉系統(tǒng),、乏氣分離燃燒器六角布置切圓燃燒;2號爐未采用乏氣分離燃燒器，同樣采用風(fēng)扇磨,、熱煙與熱風(fēng)干燥直吹系統(tǒng),，唯運行中略顯得干燥出力不足，煤粉較粗,。2臺爐均能正常運行,，爐膛受熱面無嚴(yán)重結(jié)渣，鍋爐效率為87%-89%,。

燃煤鍋爐

  2.2煙煤鍋爐

我國東部沿海地區(qū)電廠大多燃用煙煤(不包括貧,、瘦煤，尤其是低揮發(fā)分的貧,、瘦煤),，煙煤鍋爐的爐型及燃燒方式相對比較單一，除少數(shù)因特殊的灰渣處理要求采用液態(tài)排渣鍋爐外,，一般只是由于制造廠的傳統(tǒng)習(xí)慣不同而分別采用常規(guī)的切圓燃燒和墻式燃燒鍋爐,，且各制造廠都力求達(dá)到最好的

在切圓燃燒鍋爐中，大多采用“∏”型布置,，只有姚孟電廠3,、4號鍋爐為塔式布置,，盤山電廠的1、2號爐采用“T”型布置“∏”型布置鍋爐爐膛出門煙氣能量偏差大的問題曾相當(dāng)突出,，經(jīng)過數(shù)年努力,，從改進(jìn)爐內(nèi)空氣動力場特性，減少爐膛出口煙氣殘余旋轉(zhuǎn);合理設(shè)計過熱器及其減溫系統(tǒng)和選取較高等級鋼材等3方面著手,，無論300MW還是600MW機(jī)組鍋爐,，由此引起的高溫受熱面的超溫爆管現(xiàn)象大大減少。即便是600MW,、700MW機(jī)組鍋爐,，只要認(rèn)真從上述3方面采取有效的措施，這一問題是可以解決好的,。如吳涇二電廠的600MW機(jī)組鍋爐,，無論爐膛出口煙氣溫度，還是過熱器/再熱器出口的溫度偏差都很小,。鍋爐效率達(dá)到93.7%,，最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷率為35%鍋爐最大連續(xù)負(fù)荷(BMCR)。

大量調(diào)查測試數(shù)據(jù)表明,，在相同情況下,，切圓燃燒鍋爐的NOx排放的質(zhì)量濃度比墻式燃燒鍋爐的低，且當(dāng)燃用相近煤種時,，采用空氣分級燃燒技術(shù)的直流燃燒器切圓燃燒方式的低NOx排放效果,，較空氣分級旋流燃燒器墻式燃燒方式好。吳涇電廠11號300MW機(jī)組鍋爐排放NOx的質(zhì)量濃度也是較低的,，可達(dá)到400mg/m3,。吳涇二廠鍋爐排放的NOx質(zhì)量濃度僅為252mg/m3。

現(xiàn)代的墻式燃燒鍋爐在我國電廠中的應(yīng)用相對于切圓燃燒鍋爐較晚,，近年來有逐漸增加的趨勢,。絕大多數(shù)采用旋流燃燒器前后墻對沖布置方式，個別采用前墻布置的燃燒方式,。它們基本上都是國外引進(jìn)或中外合作生產(chǎn)制造的,，特別是600MW級機(jī)組鍋爐尚無國產(chǎn)的。其中最引人注目的是北侖電廠的3～5號鍋爐,，由于爐膛及鍋筒內(nèi)汽水分離裝置設(shè)計失誤,，以及燃煤結(jié)渣性(較輕)與設(shè)計煤質(zhì)(嚴(yán)重結(jié)渣性)的差異，導(dǎo)致過熱蒸汽溫度太低,，達(dá)不到額定值,。試運行期間不得不對燃燒器的布置進(jìn)行改造，沿爐膛高度全部上移3.5m,，并對過熱器和省煤器的受熱面作了適當(dāng)調(diào)整;同時對鍋筒內(nèi)的旋風(fēng)子做了技術(shù)改進(jìn),，使機(jī)組能正常運行,。揚州二電廠的600MW機(jī)組鍋爐存在過熱器減溫水量過大的問題，在額定負(fù)荷下過熱器減溫水量的設(shè)計值為75t/h,，實際運行中達(dá)300t/h,，這與爐膛及過熱器受熱面的設(shè)計布置不當(dāng)有關(guān)。其爐膛結(jié)構(gòu)特性與北侖電廠2號爐完全一樣,，但后者的設(shè)計煤種為晉北煙煤，揚州二電廠的設(shè)計煤種和實際燃煤為神府煤,，它的結(jié)渣性更強(qiáng),。因此，揚州二電廠在運行中鍋爐爐膛及屏式過熱器結(jié)渣導(dǎo)致爐膛出口煙溫高,，以致過熱器大量噴水,。對于神府煤，該鍋爐的爐膛容積熱負(fù)荷和斷面熱負(fù)荷都是偏高的,。

綏中電廠2臺800MW機(jī)組鍋爐是我國目前已投運的最大容量的“T”型布置墻式燃燒鍋爐,。制造廠對煤質(zhì)特性作了認(rèn)真研究，并在設(shè)計中采取了相應(yīng)的技術(shù)措施,，選用了較低的爐膛容積熱負(fù)荷(qv=84.33kW/m3)和較高的火焰高度28.0m,，并在爐膛內(nèi)布置了足夠多而又十分有效的水力吹灰裝置，運行正常,，鍋爐效率達(dá)到91.9%(此時,，空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率大于12%，最大為23.7%),，NOx排放為628mg/m3,，且煤種適應(yīng)性較好，當(dāng)燃用結(jié)渣性比設(shè)計煤種強(qiáng)的神府煤時,，也能正常運行而不會發(fā)生爐膛水冷壁及屏式過熱器嚴(yán)重結(jié)渣,。2001年機(jī)組的等效可用系數(shù)達(dá)88.19%。

利港電廠一期的2臺350MW機(jī)組采用旋流燃燒器前墻布置的燃燒方式,，運行雖屬正常,，但與燃用同類煤種的旋流燃燒器前后墻對沖布置的墻式燃燒鍋爐相比，鍋爐效率較低,，1號鍋爐考核試驗效率為91.84%,，飛灰可燃物高，空氣預(yù)熱器漏風(fēng)大,。該爐排放的NOx的質(zhì)量濃度位居同類鍋爐之首,，平均為1035mK/m3，最高達(dá)1366mg/m3,。這與該爐爐膛容積熱負(fù)荷過高(qv=166kW/m3)及燃燒器的設(shè)計布置有關(guān),。旋流燃燒器的著火燃燒相對獨立,，一只燃燒器就是一支火炬，相互影響較少,，煤粉氣流的后期混合較差,，特別是當(dāng)各燃燒器的風(fēng)粉分配存在嚴(yán)重不均現(xiàn)象時，爐內(nèi)會出現(xiàn)局部區(qū)域嚴(yán)重缺風(fēng),，而另有局部區(qū)域卻風(fēng)量大大過剩若是前后墻對沖布置燃燒方式,，由于前后火炬的碰撞，后期混合得以加強(qiáng),，這一現(xiàn)象將會得到大大改善;加上1號鍋爐單只燃燒器功率偏高,，燃燒器區(qū)域溫度相對較高，這些也許正是造成該爐運行中用風(fēng)需要較大,、而飛灰可燃物又較高,、特別是NOx排放特高的原因?？梢?，前墻燃燒方式并不可取。該廠二期的3,、4號鍋爐的爐膛容積熱負(fù)荷較低,，單只燃燒器的功率也較低，其結(jié)構(gòu)型式也有所不同,，NOx另排放的質(zhì)量濃度雖有所降低,，但仍超過700mg/m3。

煙煤鍋爐中還有一個值得關(guān)注的是華能高碑店及楊柳青電廠分別從德國引進(jìn)250MW及300MW機(jī)組的雙拱單階梯“W”型閉式液態(tài)排渣鍋爐,。2廠因堆灰場地的限制,，不得以而用此型鍋爐。250MW機(jī)組投運以來,，曾出現(xiàn)較嚴(yán)重的熔渣室爐墻振動,，經(jīng)試驗查證是因風(fēng)量測量系統(tǒng)存在嚴(yán)重失實而導(dǎo)致爐內(nèi)嚴(yán)重缺風(fēng)所致。缺陷消除后運行正常由于這些鍋爐在采用低NOx旋流燃燒器的同時,，又進(jìn)行爐內(nèi)整體分級送風(fēng),，使NOx排放的質(zhì)量濃度分別約為550mg/m3和約700mg/m3。因此,，這2個廠的液態(tài)排渣鍋爐的設(shè)計和運行相當(dāng)成功,。