孔凡续
（安徽华电六安电厂有限公司，安徽 六安 237126）
摘 要：某公司拥有两台超超临界660MW机组四角切圆锅炉，最下层A、B层燃烧器各配备有4个等离子点火器，在机组启、停和低负荷运行时投运运行。但是在等离子长时间运行期间容易出现结焦现象，造成等离子壁温超限。本文从造成等离子壁温超限的原因入手，进一步分析造成等离子点火器结焦的影响因素，总结了防止等离子壁温超限和等离子结焦的运行防范措施，为同类电厂提供参考。
关键词：锅炉；等离子；结焦；措施
0 引言
某公司拥有2台660MW机组锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、Π型半露天布置。锅炉燃烧系统按六台中速磨冷一次风直吹式制粉系统设计，24只直流式燃烧器分6层布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈切圆方式燃烧。锅炉点火方式采用两层等离子点火，分别布置在最下层的A、B层燃烧器处。
1 设备概述
等离子点火技术的基本原理是以大功率电弧直接点燃煤粉。等离子燃烧系统由点火系统和辅助系统两大部分组成。点火系统由等离子燃烧器、等离子发生器、电源控制柜、隔离变压器、控制系统等组成；辅助系统由压缩空气系统、冷却水系统、图像火检系统、一次风在线测速系统、蒸汽暖风器、等离子壁温检测等组成。锅炉采用无油点火，由A、B制粉系统配置了等离子燃烧器。等离子燃烧器的功能是作为锅炉点火和助燃使用。锅炉在燃用设计煤种或校核煤种时，不投用等离子装置时最低稳燃负荷为锅炉的35%BMCR，并在不投用等离子装置时最低稳燃负荷及以上范围内满足自动化投入率100%的要求。
2 等离子壁温超温和等离子结焦原因分析
锅炉等离子长时间运行时壁温容易超限，其主要原因是由于等离子点火器结焦而引起的。造成等离子结焦的影响因素主要有以下几个方面：一是等离子点火器内筒结构设计不合理，内筒内径偏小，其次等离子点火枪与燃烧器内筒配合设计不合理，这些因素造成着火点偏前，火焰距离喷燃器喷口过近造成等离子结焦。二是等离子燃烧器长时间运行后，燃烧器存在变形或吹损等缺陷，影响煤粉气流状态，引起煤粉气流存在旋流或煤粉浓度分布不均等情况造成等离子结焦。三是等离子燃烧器结焦后，在外部无法将焦块彻底清理干净，再次投运等离子后更容易引起等离子结焦。四是等离子点火枪漏水后引起煤粉结块，从而造成等离子结焦。五是磨煤机出口一次风速、磨煤机出口温度控制不当，特别是燃烧煤灰熔点过低的煤种时容易引起等离子结焦。
3 等离子壁温超温和等离子结焦防止措施
在机组正常运行时，等离子投运前对等离子进行全面检查，检查等离子载体风和冷却水是否运行正常，有无等离子点火器有无漏水现象，发现异常后及时处理，防止等离子因设备缺陷和维护不到位造成运行时出现结焦现象。等离子投运前必须先将摆动喷嘴回到水平位（初始0°位）后，才允许等离子体点火器拉弧；且等离子体点火器拉弧期间摆动喷嘴不得参与摆动，防止烧坏摆动喷嘴。当机组负荷低于264MW时投运运行磨煤机对应的A层或B层等离子进行助燃，当机组负荷低于280MW且高于264MW，投运A层或B层等对角（#1角、#3角或#2角、#4角）两只等离子进行助燃，等离子投运期间每小时轮换投运一次，防止等离子长时间运行引起结焦，当机组负荷高于280MW时及时停运等离子。
若A、B磨煤机同时运行时，每层制粉系统各投运对角两只等离子助燃，但是当机组负荷高于264MW时若出现火检闪烁、总煤量低于100t/h或水煤比＜6.4等燃烧不稳的现象以及磨煤机有隔层运行情况或其他辅机出现缺陷等非正常运行方式时及时投运A、B层等离子进行助燃，A、B层磨煤机保持正常运行模式，必要时可联系省调提高机组负荷稳定燃烧。等离子投运期间加强等离子电流、弧压、壁温以及等离子冷却水压力、载体风压力、磨煤机出口风速等参数的监视，发现参数异常时及时调整，分析异常原因并进行处理。等离子投运期间密切关注对应燃烧器前后壁温度及其温升速率。运行中应保证燃烧器前后壁温都小于300℃，当等离子壁温超过300℃或壁温达到200℃且壁温升高速率过快（20℃/分钟）时报警，可以通过适当增加一次风风量和减少给煤机煤粉投放量等方式实现温度控制，也可以通过适当减小等离子体给定电流来降低燃烧器中心筒壁温。为了保证点火燃烧效果，等离子点火器给定电流最低不小于175A。若前端或后端任一点壁温≥300℃仍不能有效控制时，应停弧检查等离子是否有烧焦现象。等离子运行时若发生两台点火器断弧，停运对应的磨煤机，检查断弧原因，待问题解决后再投运。低负荷运行期间加强入炉煤掺配掺烧，保证A、B仓煤质达到以下要求：低位热值20-22MJ/kg，干燥无灰基挥发分35-40%，收到基水份＜8%，灰熔点＞1500℃，防止等离子出现结焦现象。等离子投运期间加强等离子壁温监视，发现等离子壁温超过300℃或有上升趋势，必须采取停运或者提高风速等措施控制壁温增长，严禁长时间超温运行。等离子运行期间保持燃烧器摆角在水平位置，加强对应磨煤机出口一次风速的监视，发现任一风管一次风速大幅度降低或低于其他一次风管风速超过3m/s或一次风速低于24m/s等异常情况时立即停运等离子进行吹扫，吹扫30min后若一次风速不恢复正常需要联系维护人员检查等离子是否漏水或者结焦现象，并进行处理。通过检查闭式水补水量是否增加，结合等离子壁温是否升高和风速是否下降等变化来判断有可能漏水的等离子。等离子单个燃烧器出力最大为10t/h，因此在等离子点火器投用情况下，对应磨煤机最大出力不得大于40t/h，防止等离子燃烧器超出力运行。机组在启动阶段等离子投运期间，控制A、B磨煤机出力不超过35t/h，特殊情况下最大不得超过40t/h。机组启动期间需要启动C或D磨煤机时，需要A、B磨煤机出力超过35t/h，待C或D磨煤机运行正常后，恢复A、B磨煤机出力不超过35t/h，控制A、B磨煤机风煤比不小于2.0，一次风量大于75t/h。等离子投运期间，加强A、B磨煤机4只一次风管壁温监视，发现壁温偏差超过3℃，立即停运等离子进行吹扫，吹扫30min后若一次风管壁温不恢复正常检查等离子是否有漏水或者结焦现象。机组启动期间在保证着火稳定前提下，尽量提高一次风量和一次风速；控制A、B磨煤机出口温度在65℃以下，最高不允许超过70℃，在机组启动过程中根据着火情况尽量提高A、B一次风速，控制等离子壁温在200℃以下稳定，发现等离子壁温有上升苗头，立即采取提高风速等措施控制壁温继续升高。低负荷稳燃投运等离子期间，为保证机组燃烧稳定控制A、B磨煤机出口温度最高不允许超过70℃，控制A、B层燃烧器周界风开度不小于30%机组启动期间根据燃烧器着火情况，尽量调整周界风大于30%（以着火稳定为原则），控制A、B磨煤机一次风速不低于27m/s，防止煤粉着火提前引起等离子结焦。等离子停运期间控制A、B磨煤机出口温度在75℃以下，短时间最高不允许不超过80℃，若发现A、B磨煤机一次风速低于24 m/s或一次风速相差超过3m/s，立即查明原因，并联系维护人员检查处理。当等离子阴极头使用时间到达告警值（400小时）之后，及时更换阴极，因此每次拉弧前应确保阴极还有足够的寿命余量。阳极的有效寿命为1000~1500小时，在每年小修和阳极寿命告警时应更换。
5 结束语
本文分析了等离子结焦的影响因素，制定防止等离子壁温高和结焦的措施，从运行调整角度出发，总结防止等离子结焦的调整方法，确保锅炉安全、经济、稳定、可靠运行，为同类电厂消除等离子结焦问题提供参考。
参考文献：
[1]于鹏峰. 大型锅炉等离子点火系统防止结焦技术实践[M]: 湖南电力, 2012.
作者简介：
孔凡续（1975—），男，山东菏泽人，运行部锅炉专工，工程师，从事锅炉运行管理方面的工作。