娘子關電廠3號爐為HG-410/100-8型鍋爐，與100 MW汽輪發電機組成單元機組。在1999年大修中，對鍋爐本體及其輔機作了較大規模技改，為3號爐的深度運行調整試驗提供了技術保障。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
1、技改后設備概況
娘子關電廠3號爐為超高壓自然循環固態排渣煤粉爐，爐膛寬9.98 m，深9.98 m，高27.2m，運行煤種為陽泉無煙煤，燃料元素分析見形穩燃器，其結構如圖所示。在爐膛四角噴燃表1。燃燒器布置在爐膛正四角，假想切圓直徑為980 mm，在中、下一次風噴口中裝有船器兩側從標高11 630 mm向上的水冷壁上敷設有110m2衛燃帶。在燃燒器區域前后墻下一次風標高(12m)和兩側墻上二次風標高(14 m)共安裝有8只爐膛蒸汽吹灰器。燃燒器設計參數見表2。尾部豎井煙道中省煤器和空預器分別更換為鰭片式省煤器和熱管式空預器，以減輕積灰和低溫腐蝕，提高熱風溫度。冷灰斗排渣口由冷灰斗簡單接沖渣溝結構改為撈渣機水封結構，爐膛密封性能變好。
制粉系統采用鋼球磨中閥儲倉式熱風送粉系統，粗粉分離器由徑向型更換為WL-CB-L4385多通道軸向型，均勻性指數1.0～1.15，R90=8%～12%，分離效率≥70%，細粉分離器分離效率≥90%。配有兩個煤粉倉，l號煤粉倉供l4、24角6個噴口；2號煤粉倉供34、44角6個噴口。
2、試運行狀況及結渣原因分析
2.1試運行狀況
3號爐大修后試運行發現火焰不穩定，火色偏紅，爐內燃燒工況整體較差，結渣嚴重，頻繁發生掉渣滅火，飛灰含炭量10%—12%。
2.2結渣原因分析
2.2.1 風速、煤粉濃度的影響
風速調整前運行人員習慣于送風總風壓3.8～4 kPa，一次風門擋板全開，上上二次風門關閉，上二次風門擋板開度較小，氧量維持很低(2%～3%)，偏二次風不投，經在97 MW負荷下測試發現：
(1)一次風速（見表3）高于設計值，且有較大偏差，造成在下一次風標高火焰中心靠近前墻，在中、上一次風空間假想切圓被破壞，高溫火焰靠近前后墻，再加上低氧燃燒產生的還原性氣氛使灰熔點降低，從而導致火焰不穩定，前后墻尤其是后墻大量結渣，發生掉渣滅火現象；相應的一次風量大使所需著火熱增大，導致煤粉著火推遲，火焰中心上移，引起燃燒不穩定：使爐內實際切圓直徑變大，易引起爐內結渣。
(2) 一次風煤粉濃度（見表4 J較高，均超出設計計算值0.459 kg/kg。原因是滿負荷時只投10個火嘴，計算表明，此時平均單只火嘴熱功率為32 MW，而410 t/h鍋爐推薦值為l8.6～29 MW。燃燒器熱功率過大會使燃燒器區受熱面的局部熱負荷過高造成結渣，影響風粉及時有效混合，不利于燃燒過程的發展；在低負荷時因切換火嘴而加重火焰偏斜程度，不利于火焰穩定。
(3)三次風速分別為l#，37.6 m/s;2#，58.5m/s;3#，48.6 m/s;4#，51 m/s。可見，三次風速也存在各角風速不平衡問題。對于三次風來說，風速低于設計值是允許的，但4個角的風速應基本一致，否則會引起火炬偏斜，加大爐膛出口熱偏差。
2.2.2煤粉細度的影響
根據運行煤質特性（難著火、難燃盡），最佳煤粉細度應為R90=Va=10.7%左右，而測取的煤粉細度l#磨R90=19.5%～20.4%，2#磨Ro=15.6%。較粗的煤粉在高速一次風帶動下易因慣性噴射到爐墻上引起結渣和磨損。同時，較粗的煤粉燃盡困難，是造成飛灰含炭量高的原因之一。
3、燃燒調整試驗
根據以上分析，對風速、煤粉濃度及不同負荷下噴口投用組合進行了調整。調整負荷范圍為100～60MW。
3.1 一次風速、一次風煤粉濃度的調整
一次風速受送風總風壓、一次風擋板開度、一次風管煤粉濃度和一次風溫的影響。運行中一次風溫基本不變，為370～380℃，因此調整對象主要為前3項。調整后一次風速、一次風煤粉濃度見表5、表6。一次風速調平后，負荷變化時可通過送風總風壓控制一次風速，一次風擋板不再參與調節。
3.2二次風、三次風的調整
在一次風擋板不參與調節的情況下，不同負荷下的二次風速通過二次風擋板開度來控制，使其達到設計值。不同負荷下二次風擋板開度見表7。可以看出，二次風的配風方式基本是下少上多，符合劣質煤的一般規律，而且氧量表的氧量值上升到5%～6%，避免了缺氧燃燒。計算也證明氧量控制在這個范圍是合理的。
經調整三次風門擋板開度后，三次風速調整為l#，45.1 m/s;2#,47.5 m/s;3#,49.1 m/s;4#，48.8m/s，基本達到對角風速均勻。
3.3燃燒組合
計算表明，該爐在50%～l00%負荷范圍內單只火嘴最大給粉量應控制在3.9～4t/h，最小給粉量控制在2.7～2.75 t/h。可見，當負荷變化時，可以用改變每只火嘴投粉量來調節，而其調節范圍有限，因為超出這個范圍將會因熱功率過大或過小引起結渣和燃燒不穩定，同時一次風量的減少也不能低于煤粉堵管的臨界值。但為保證燃燒穩定，應盡量避免缺角運行方式，在負荷低到菲缺角運行不可時，也要對角投停，以減少爐內燃燒工況的不均勻性。實踐證明，在80MW以上負荷應投3層12個火嘴；60～80MW停上層2個火嘴；60MW及以下負荷停上層4個火嘴，停上上二次風，下層偏二次風開度減少到30%，這有助于減少爐膛負壓擺動，有利于煤粉在爐膛溫度水平較低F的著火和穩燃。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
4、結論
(1)經調整后，3號爐能夠安全穩定運行，燃燒工況組織更為合理和穩定，爐內結渣基本消除，鍋爐效率達到90.62% (70MW)—91.84%(100 MW)，比原設計值89.9%高l.94%。
(2)整個升降負荷試驗過程中，燃燒穩定，可不投油助燃，節省大量燃油。
(3) 60 MW負荷時爐膛最高火焰溫度達到1 400℃，說明燃燒強烈。
(4)從調整后的數據可以看出，3號爐低負荷穩燃性能仍有下調空間，待河北電網負荷寬松時可進一步試驗。
