600MW锅炉冷态启动及正常运行调整

600MW锅炉冷态启动及正常运行调整

[摘要] 首先先介绍一下600MW锅炉和三井

巴布科克低NOX轴向旋流燃烧器（LNASB）的特点。只有了解了本锅炉的特点和燃烧器的布置特性，才能便于运行的调整。

[关键词] 燃烧调整强化燃烧低NOX轴向旋流

燃烧器等离子

一、超临界燃煤本生直流锅炉特点

1.良好的变压、备用和再启动性能.锅炉下部炉膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，在各种负荷下均有足够的冷却能力，并能有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差，水动力特性稳定；采用四只启动分离器，壁厚较薄，温度变化时热应力小，适合于滑压运行，提高了机组的效率，延长了汽机的寿命。

2.燃烧稳定、温度场均匀的墙式燃烧系统.墙式燃烧系统的旋流燃烧器具有自稳燃能力和较大的调节比，在炉膛中布置的节距较大，相邻的燃烧器之间不需要相互支持；墙式燃烧系统的燃烧器布置为对称方式，沿炉膛宽度方向的热量输入均匀分布，因而在上炉膛及水平烟道的过热器、再热器区域的烟气温度也更加

均匀，避免高温区受压元件的蠕变和腐蚀，有效抑制结渣。

3.经济、高效的低NOX轴向旋流燃烧器（LNASB）.LNASB燃烧器适用多种燃煤煤种，而且已

经作为一种经济实用的手段来满足日益严格的降低NOX排放的需要。

4.高可靠性的运行性能

二、三井巴布科克低NOX轴向旋流燃烧器（LNASB）的特点

我厂燃烧器为三井巴布科克开发的低NOX轴向旋流燃烧器LNASB，作为一种经济实用的手段来满足现

有的及将来日益严格的降低NOX排放的要求。燃烧器的设计，实质上都是由一些把燃烧空气分隔成若干独立通道的同心套管所组成。

燃烧器设计的关键是各种轴向旋流风的引入。结构简单而又牢靠，避免与许多径向设计的旋流器之间采用大量的机械连接。LNASB的设计准则如下：1增

大燃料挥发份的释放速率，以获得最大的挥发物成生量。2在燃烧的初始阶段形成一个缺氧的区域，最大

限度地减少NOX的生成，但同时又提供适量的氧气以维持火焰的稳定。3改善燃料富集区域的滞留时间和

温度水平，以最大限度地减少NOX的生成。4增加焦

碳粒子在燃料富集区域的滞留时间，以降低焦碳粒子中氮氧化物形成的倾向。5及时补充过剩空气以确保充分燃尽。

（一）LNASB的结构

在LNASB中，燃烧的空气被分成三股，一次风、二次风和三次风。一次风由一次风机提供，进入磨煤机中携带煤粉，形成一次风粉混合物，经燃烧器一次风管送入炉膛。在一次风管靠炉膛一侧的端部，设有铸造的煤粉浓缩器，用以在煤粉气流进入炉膛之前对其进行浓缩。浓缩的煤粉气流同二次风、三次风的配合，以保证在靠近燃烧器喉口处维持一个稳定的火焰。

二次风和三次风通过燃烧器内同心的环形通道，在燃烧的不同阶段进入炉膛，有助于NOX总量的降低和燃料的燃尽。燃烧器的二次风挡板用以调节每个燃烧器的二次风量和三次风量间的比例。挡板的调整杆穿过燃烧器面板可以在燃烧器外部调整挡板的位置。二次风和三次风由各自的旋流器产生必要的旋转，通常三次风的旋流器在燃烧器装配期间就被固定在燃烧器出口最前端的位置，以便产生最强烈的旋转。在一些特殊的场合，通过燃烧器面板上的操纵杆来调整三次风旋流器的位置也是可能的。二次风的旋流强度可以通过调节旋流器的轴向位置进行调整。旋流器的调

整杆穿过燃烧面板可以从燃烧器外面调整旋流器的位置。

注意：二次风挡板和二次风旋流器在燃烧器试运期间调整到最佳位置。

除了这三种风之外，每台燃烧器还有一股中心风。向燃烧器中心供给适量的中心风以稳定油火焰，防止油火焰冲刷中心风管和油燃烧器旋流器。同时，一股连续的气流通过中心风管流过油枪，油喷嘴和旋流器以防止油滴和粉煤灰沉积在中心风管。

中心风管内布置有油枪和点火装置，还有一根油火焰检测器的光缆线。在某些特定情况下，中心风管内仅布置油枪和点火装置，油火焰检测器的光缆线不由此通过。

图4-1 典型的棋盘式旋流布置图

（二）LNASB的布置和旋向

按照惯例，燃烧器在前后水冷壁上水平成排布置,单个燃烧器左旋和右旋交替布置。通常每排燃烧器由一台磨煤机供煤，因此形成了一种磨煤机组合；或前后墙对应的燃烧器由一台磨煤机供煤，因此形成另一种磨煤机组合。

前墙燃烧器布置图后墙燃烧器布置图

图4-2典型的锅炉LNASB和燃尽风喷口布置剖面图（一）

注：本图所示一台锅炉，有6排燃烧器，前后墙各3排，呈对冲燃烧方式，燃尽风喷嘴二排，前后墙各1排，直接布置在顶排燃烧器上方。

LNASB的燃烧空气不是顺时针就是逆时针旋转，改变旋流强度以优化炉膛中的燃烧状况，每台燃烧器的旋向在设计阶段即已确定，以适合炉膛工况和燃烧器数量，在炉膛水冷壁上形成棋盘式的燃烧器布置。

然而，这种燃烧布置方式有着许多可能的变化，并且对于一台特定的锅炉可以有多种旋向布置，除了旋向的变化之外，还可以有一些不同的方式将燃烧器有机的形成磨煤机组合，每面墙上的燃烧器行数一样。

典型的布置：一台锅炉前后墙各布置三排燃烧器，典型的前后墙燃烧器布置如图4-2所示。前后墙每排有五台燃烧器，共同构成一个独立的磨煤机组合。

三、针对600MW锅炉和低NOX轴向旋流燃烧器（LNASB）的特点，就燃烧调整方面谈一下心得我厂600MW锅炉采用E层燃烧器等离子点火。锅炉冷态点火初期，由于炉膛温度与二次风温温度较

低风粉混合差不容易燃烧，造成喷燃器着火不稳，炉膛灭火锅炉MFT动作。点火初期我厂多次发生此情况，有时就得投油助燃，造成不必要的经济损失，使等离子功效失去。以下从几个方面就锅炉启动过程中及正常运行时锅炉的燃烧调整做一下简单论述

1.点火前联系老厂和临机提高本机辅汽联箱压力保证E磨暖风器出口温度正常，E磨启动以后尽量保证E磨出口温度在上限运行（85度）。这样可以降低煤粉的着火热强化煤粉燃烧。

2.点火初期应控制入炉煤质，值长应与燃料程控联系好，保证下排燃烧器煤质。点火前应将E磨分离器挡板调制35%--40%之间。E磨启动后及时调制磨煤机的墨辊变加载压力。保证入炉煤粉细度，强化煤粉燃烧。

3.点火初期由于炉温和风温较低，煤粉燃烧需要的着火热变大，且初期?o煤量较少，一次风管内煤粉浓度较希，着火比较困难。为了保证初期着火稳定，应尽量降低一次风量，限制磨煤机入口风量，以降低一次风速。这样可以降低煤粉的着火热，强化煤粉的燃烧。一次风量在保证输送煤粉的前提下尽量降低。正常运行时保证煤粉在距离喷燃器出口处20――

30CM处燃烧。但是一次风速又不能过低，防止煤粉

提前燃烧造成喷燃器结渣损坏喷燃器。一次风量过低会造成一次粉管堵塞，正常运行时应加强监视喷燃器人口温度和磨煤机电流，发现有堵磨现象时应及时调整磨人口风量吹扫。一次风速太高时容易造成煤粉的着火热提高，着火推迟造成燃烧不稳火焰中断。

4.点火初期合理的送入二次风，点火初期进入炉

膛的二次风量不能太大，太大时由于炉膛温度较低，二次风温较低，风粉混合提前相当于增加了一次风速，使着火推迟煤粉不宜燃烧。二次风量过小时，容易造成风粉混合不好煤粉得不到足够的氧气而不容易燃烧。在炉膛吹扫后只保留E层二次风挡板在开位，其余层二次风挡板限回。保证E层二次风压力在200―400Pa。将E层的中心风挡板限到20%――30%之间。其余中

心风挡板也限回。由于中心风的作用是（1）保持火焰形状。（2）提高一次风刚度冷却中心风套筒。（3）提供油抢根部送风。所以点火初期将中心风挡板限回，可以降低一次风速，降低着火热对强化煤粉燃烧有好处。

四、结论

保证煤粉的稳定燃烧必须做到：

1）供给适当的空气量；

2）维持足够高的炉膛温度，炉温必须在燃料的着

火温度以上；

3）一次风速不能太高，合理送入二次风，合理组织炉内动力工况，使燃料与空气混合良好；

4）选择适当的煤粉细度。

作者简介：

孙岷（1970-），男，黑龙江双鸭山人，国网能源煤电化有限公司助理工程师。