（安徽淮南平圩发电有限责任公司 安徽省淮南市 232089)
摘要：在目前我国经济快速发展以及社会用电负荷在不断增加的形式下，火力发电作为目前我国主要的发电形式，其发电量也在不断增加，而且装机容量以及机组参数也在随之增长。另外，对于锅炉燃烧器的技术也在不断革新，等离子燃烧器可以达到节油效果，提升运行效率。但在实际运行过程中，由于风量和煤粉浓度的影响，容易出现堵塞情况，造成结焦或烧损燃烧器的故障发生，本文主要结合某电厂实际情况，对等离子燃烧器实际使用过程存在问题和应对措施进行介绍，有效提升燃烧器运行稳定性。
关键词：等离子燃烧器;锅炉;技术改造
1引言
工业生产运行中，锅炉是必不可少的重要设备。锅炉燃烧的稳定性对锅炉性能发挥、安全稳定运行具有直接的影响。炉燃烧的稳定性与燃烧器的设计、安装精度控制有关。另外，我国的能源结构是多煤少油，能源的提供多采用煤炭提供，等离子点火系统是一种点火过程中以煤代油的新技术，主要应用原理是首先空气在直流电流的作用下发生电离作用，在阴极和阳极板之间形成高温和高密度的空气等离子流，形成具有较高温度梯度的高温火核。煤粉颗粒遇到强大的等离子空气流时，煤粉被破碎发生燃烧作用。同时，较高温度的等离子空气也会与煤炭之间发生化学作用，使得煤炭产生低挥发分的可燃物，可以进一步促进燃烧的进行。
2设备概况
某电厂的设备具体情况为东方锅炉股份有限公司制造的DG1025/17.4－Ⅱ4型亚临界、中间一次再热、单炉膛Π型露天布置、平衡通风、煤粉燃烧、固态排渣、压力自然循环汽包锅炉。锅炉的煤粉燃烧器安装有等离子点火系统，电厂检修过程中，发现燃烧器位置出现了大量的结焦情况，如图1所示。
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图1 燃烧器结焦现场图
3存在问题及原因分析
目前，等离子燃烧器作为一种新型技术，可以实现节油效果，但运行一段时间后容易出现结焦的情况，甚至严重时会烧毁燃烧器，影响较为严重，结焦是等离子燃烧器是最为常见的问题。电厂运行一段时间后，发现后墙等离子燃烧器存在结焦情况，严重堵塞喷口位置，对正常的燃烧反应产生较大影响，造成结焦的原因较多，主要可以分为以下方面：
(1)阴极冷却水出现泄漏，造成了煤粉一定程度上发生沉积作用。阴极冷却水泄漏时，在燃烧器内筒内形成水幕，煤粉沉积会堵塞内筒，如果能够及时发现可以进行吹扫，降低影响。但由于多数燃烧器没有观察孔位置，因此出现煤粉沉积时不能及时发现，因此难以发现该问题。如果此处的煤粉在高温辐射受热的作用下发生燃烧，轻则会造成结焦，重则会造成燃烧器的烧毁。
(2)煤粉气流分布不均造成煤粉沉积。对于四角切圈燃烧器而言，磨煤机采用双进双出的结构，且配置一层等离子燃烧器的锅炉。一般而言，磨煤机一端的风管出口配置等离子燃烧器，另一端配置常规燃烧器，因等离子燃烧器处的阻力大，容易出现流量低的情况，造成煤粉分配不均匀。如果两端燃烧器的压差达到一定程度，等离子燃烧器位置会出现煤粉沉积，如果发生燃烧，会对燃烧器产生影响。
(3)未及时进行吹扫。正常运行中，如果遇到故障或紧急停磨时，未能及时进行吹扫，导致煤粉沉积在燃烧器位置，再次启动时容易出现结焦情况。
4改造方案
(1)增设观察孔。如果出现阴极冷却水泄漏时，煤粉在此处沉积，如果能够及时发现这一异常情况，对沉积的煤粉进行及时吹扫清除，可以避免此处煤粉燃烧造成结焦。为此，在燃烧器的弯头处增加一观察孔，此观察孔对准燃烧器的内筒位置，外侧可以通过法兰进行有效连接。通过观察孔可以对内筒进行有效监控。
(2)建立燃烧器点火过程的有效监管规则。在点火过程时，要根据等离子点火器的特性制定详细的操作规范，对于存在的异常情况，如一次风压过高，频繁段弧或煤粉量少等情况要进行监管。可以停运一次风，对煤粉进行吹扫，检查是否此时存在沉积煤粉，检查燃烧器的内筒位置是否存在堵塞和结焦情况，如果确实存在及时清理，同时需要检查燃烧器是否存在烧损情况。另外，如果出现冷却水的泄漏问题，及时进行处理，防止煤粉沉积。另外，实际运行过程中，也需要对运行参数进行跟踪，一般而言，燃烧器的前壁温度不超过600℃，后壁温度不超过300℃，如果存在超温现象，及时进行停运，吹扫处理，杜绝设备带病运行。
(3)磨煤机两端的压力进行均衡。对于配置等离子燃烧器的磨煤机，不仅需要保证同层燃烧器和风管的阻力均衡，同时也需要磨煤机的两侧压力均衡，进而有效保证磨煤机的两端出粉量一致。对磨煤机两侧的风压进行调整时，需要在纯气流的状态下进行，通过节流缩孔板对两端的风压进行节流均衡，最终经多次确认，保证风压的一致性。
(4)风量的控制的监测。风量直接影响燃烧器的燃烧反应，对磨煤机旁路风和容量风进行监测，保证风量在设计风量范围内，控制煤粉在死角位置的沉积，可以安装一次风在线监测系统，可以实时监控一次风量，保证煤粉浓度，杜绝沉积现象。另外，在燃烧器停用时，要及时进行对煤粉吹扫，防止燃烧器位置出现大量煤粉沉积。
另外，煤粉浓度直接影响煤粉燃烧的着火温度，在点火区域适当提升煤粉的浓度可以改善煤粉的燃烧，等离子燃烧器通过等离子空气对浓缩块进行冲撞击，在点火区获得高煤粉浓度。但由于煤粉燃烧器前设置有弯头，不利于提升煤粉浓度，因此可以添加挡板，改变点火器周围的煤粉浓度，改善燃烧。
经过上述的改进措施，该电厂的锅炉系统已稳定运行1年，未出现等离子燃烧器的结焦情况出现，燃烧器工作状态正常。
5结语
等离子燃烧器对煤粉浓度及配风有严格要求，不当的话会造成燃烧器堵塞，甚至烧毁燃烧器。通过本文对造成燃烧器结焦或堵塞问题原因的分析，可以更深入了解其具体过程。对不同的产生原因进行针对性的应对，可以有效改善燃烧器的稳定运行效果。
参考文献
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