（大唐贵州发耳发电有限公司 贵州省六盘水市 553017）
摘要：为提高600MW亚临界机机组的安全、经济和可靠性，通过改变锅炉燃烧器摆角的位置、辅助风挡板的开度、一二次风速的大小及制粉系统的运行组合方式等燃烧调整手段，找出降低锅炉局部受热面管壁金属温，避免管壁金属温度局部超温，减小主、再热蒸汽左右两侧温差，从而减少减温水用量，提高燃烧稳定性，提高机组运行安全、经济性的方法。
关键词：亚临界机组；安全；经济运行；燃烧调整
1.前言
近年来，为降低燃煤机组的能耗，高参数、大容量的机组得到广泛的引用，由于锅炉运行燃烧调整的不合理影响了机组的安全、经济运行，本文将以某火力发电600MW亚临界机组作为研究对象，通过几年来不同的燃烧调整经验，探索机组在不同的运行工况下，降低锅炉局部高温受热面的管壁金属温度，减小主、再热蒸汽两侧温差，避免蒸汽温度大幅波动和燃烧不稳造成熄火等异常事故，从而提高机组的安全性、可靠性和经济性。
2.锅炉燃烧调整对机组安全经济运行的影响
2.1锅炉燃烧调整不当将造成蒸汽温度过高
蒸汽温度过高会使受热面及蒸汽管道金属材料的蠕变速度加速，影响使用寿命。严重超温，将会因材料强度的急剧下降而导致管子发生爆破，同时，当蒸汽温度过高超过允许值时，还会使汽轮机、主汽门、调节汽门、前几级喷嘴和叶片等部件的机械强度降低，部件温差热应力、热变形增大，将导致设备损坏和使用寿命缩短。
2.2锅炉燃烧调整不当将造成蒸汽温度过低
蒸汽温度过低不仅引起机组热效率降低，汽耗增大，还会使汽轮机末几级叶片的蒸汽湿度增加，不仅使汽轮机的内效率降低，而且造成汽轮机末几级叶片的侵蚀加剧。蒸汽温度大幅快速下降还会导致汽轮机金属部件产生过大的热应力，热变形，甚至会发生动静部件摩擦，更为严重时可能会导致汽轮机水击事故的发生，造成通流部分、推力轴承严重损坏，对机组的安全运行十分不利。
2.3锅炉燃烧调整不当将造成主、热蒸汽温度剧烈变化
蒸汽温度的剧烈变化除使管子及有关部件产生蠕变和疲劳损坏外，还将引起汽轮机差胀的变化，甚至产生机组振动，危及机组的安全运行。蒸汽温度的剧烈变化还会使锅炉高温受热面材料损坏，导致锅炉爆管事故的频繁发生，成为困扰机组安全、可靠、经济运行的主要障碍。
2.4锅炉燃烧调整不当将造成锅炉结焦严重
燃烧调整不合理，一次风压过低，风速过低，煤粉过细，着火早，二次风速过大，四角风量分配不均匀，四角燃烧器粉量不均匀等原因，均会引起煤粉气流冲剧管壁结焦。若锅炉运行中配风不合理或风量不足，氧量低，煤粉不完全燃烧，会产生大量一氧化碳及氢等气体，使灰中熔点较高的三氧化二铁还原成熔点很低的氧化铁，降低了灰熔点（可能降低200～300℃）。在投油稳燃时，使用上层油枪，使得上层一次风处热负荷集中，炉内局部温高，达到灰熔点，导致锅炉结焦。同时不完全燃烧的煤粉附在受热面上发生二次燃烧时，也会形成结焦。当发生轻微结焦时，打焦清渣不及时，导致灰渣受到高温，会加剧结焦形成。
3.影响机组安全经济运行指标的主要因素
3.1锅炉受热面结焦或积灰
当锅炉燃烧灰熔点较低的煤种时，空气量和风粉配比不合适，火焰偏斜、烟气旋转等等因素将导致炉内局部受热面管壁结焦和积灰增加，主、再热蒸汽温度升高，减温水量增加，排烟温度升高，受热面左右两侧吸热不均产生热偏差。
3.2燃烧火焰中心的偏移
火焰中心的变化将导致主、再热蒸汽温度的快速响应。造成火焰中心偏移的因数主要有：制粉系统的组合方式，一、二次风量的配比，配风方式的选择，燃烧煤种的改变，燃烧器摆角的位置等等多种因素，每一种因数或几种因数的叠加都会对主、再热蒸汽温度，排烟温度及受热面左右两侧吸热产生很大的影响。
3.3锅炉受热面吹灰的扰动
利用蒸汽对炉膛水冷壁吹灰时，由于蒸汽对水冷壁的扰动和灰渣的脱落，水冷壁的传热增强，分离器出口蒸汽温度上升，主、再热蒸汽温度下降。当对分割屏、屏式过热器下部吹灰时，主蒸汽温度上升，再热蒸汽温度下降。当对屏式过热器上部、高温再热器、高温过热器吹灰及低温再热器吹灰时，主、再热蒸汽温度上升，排烟温度下降。
3.4机组变工况运行
当机组变工况运行时，由于大机组储热量相对较小，为了满足电网对机组负荷快速响应的要求，机组自动调节的响应速度快，风、煤、水响应不同步，将导致主、再热蒸汽温度的大幅波动，减温水量增加，受热面管壁金属温度容易超温。
3.5左右两侧受热面吸热不均产生的热偏差
由于制粉系统不同的组合方式、各一次风粉管煤粉浓度和风速的差异、二次风的配风方式及燃烧器摆角的位置等等因素的影响，使炉内燃烧火焰偏斜、烟气旋转，各受热面管屏出现较大的传热偏差。
当锅炉左右两侧受热面产生较大的吸热偏差后，吸热较强的一侧需要投用大量的减温水才能维持额定的蒸汽温度，不仅增加的机组的能耗，而且由于减温水的排挤作用，导致喷入减温水之前的部分受热面蒸汽流量减少，管壁温度升高，甚至超温爆管，锅炉受热面的吸热偏差还会使管屏产生应力，拉伤金属管屏。
4.机组安全经济运行的燃烧调整
4.1燃烧器摆角的调整
燃烧器摆角向下摆，火焰中心下移，过热器换热减弱，主蒸汽温度下降，分隔屏和屏式过热器及末级过热器出口蒸汽温度下降，反之，燃烧器摆角向上摆，主蒸汽温度升高，分隔屏和屏式过热器及末级过热器出口蒸汽温度上升，在某些特种情况下，制粉系统运行方式、燃烧煤种或辅助二次风门发生改变时，燃烧器摆角调整可能出现与上述相反的主、再热蒸汽温度偏差变化。
4.2一次风速的调整
在制粉系统出力和煤粉细度满足要求的情况下，提高一次风速，火焰中心上移，主、再热蒸汽温度升高，反之则下降。当制粉系统通风暖磨或停磨过程中，主、再热蒸汽温度升高。
4.3制粉系统的组合方式调整
锅炉投用最上一层制粉系统运行时，主、再热蒸汽温度升高，左右两侧主再热蒸汽偏差增大。停用最上一层制粉系统运行时，主、再热蒸汽温度下降，受热面吸热偏差减小。
4.4二次风配风方式的调整
在不同的运行工况下，二次风的每一种配风方式对蒸汽温度及受热面吸热偏差的影响存在很大的差异，锅炉二次风门的配置，在各层风一定的情况下，当开大OFA1、OFA2时，主、再热蒸汽均会上升；当关小OFA1、OFA2时，主、再热蒸汽均会下降；当开大CD1、CD2时，主、再热蒸汽均会下降；当关小CD1、CD2时，主、再热蒸汽均会上升。
当开大备用制粉系统的燃料二次风门，提高火焰中心，改变锅炉受热面的吸热分配，主、再热蒸汽温度升高，左右两侧吸热偏差减小。在某些特种情况下，制粉系统运行方式、燃烧煤种或燃烧器摆角发生改变时，二次风配风方式的调整可能出现与上述相反的主、再热蒸汽温度偏差变化。
当燃用的煤种是劣质煤时，二次风的配置CD1、CD3风门不超过35%,AB、BC、AA层风不超过55%，视燃烧再做细微的调整，原则上按此调节。
5.结论
在机组不同的运行工况下，通过移动锅炉燃烧器摆角、改变一次风速、优化制粉系统的运行方式、合理的二次风配风等燃烧调整方法，将能够实现机组参数的稳定、经济运行。同时防止锅炉受热面局部超温爆管，保障机组长周期安全、可靠和经济运行。
参考文献：
[1]樊泉桂《锅炉原理》 中国电力出版社，2003年.
[2]樊泉桂《火电厂锅炉设备及运行》 中国电力出版社，2001年.
[3]上海锅炉厂《600MW亚临界控制循环锅炉说明书》.
[4]大唐贵州发耳发电有限公司企业标准《600MW机组集控运行规程》（Q/CDT-FEPC 10301001-2020）.