近幾年，江蘇先后進行了20多臺大型國產鍋爐的低負荷穩燃技術改造。全省穩燃技術改造取得了良好的效果和經濟效益。但是，改造過的燃燒器中，有相當一部分存在著燒損、變形的問題，為此需采取必要的措施，以保證燃燒器的安全運行。
徐州發電廠在1998年大修中對2號鍋爐燃燒器進行了改造，將中層一次風噴嘴改為濃稀相直流燃燒器。鍋爐運行僅1年左右時間，就發現濃稀相分離器磨穿、燃燒器噴口變形、燒塌等形象。1999年小修檢查發現：改造后，濃稀相燃燒器燒損嚴重，中間及上部變形、開裂，部分二次風噴嘴燒掉3/4；2號角濃稀相燃燒器燒損嚴重，中間及上部變形、開裂，上二次風噴嘴燒掉；3號角上層一次風噴嘴燒掉。鍋爐燃燒器的損壞，不僅會增加檢修費用和檢修工作量，而且對鍋爐的安全運行構成嚴重威脅，破壞了爐內燃燒工況，也易帶來水冷壁結焦和高溫腐蝕等問題，使鍋爐運行的安全性和經濟性受到影響。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、設備概況
徐州發電廠2號爐，系上海鍋爐廠有限公司70年代設計制造的單汽包、超高壓、中間再熱、自然循環、固態排渣煤粉鍋爐。呈Ⅱ型無中間走廊全露天布置。燃燒方式為中間儲倉式、乏氣送粉。在爐膛四角布置直流式煤粉燃燒器，每角布置4層二次風、1層三次風、3層一次風，其布置順序為（從下至上）二、一、一、二、一、二、二、三（作二次風使用）。噴燃器出口氣流在爐膛中心形成∮600mm的假想反轉切圓，爐膛近似正方形，深8 357mm、寬9 600mm、高31 951mm、容積1 871m3四周采用膜式水冷壁，爐內上部沿煙氣流向布置前屏過熱器、后屏過熱器、對流過熱器、爐頂及豎井轉彎煙道三面包覆管為低溫過熱器，豎井從上至下布置有高溫再熱器、低溫再熱器、省煤器及回轉式空氣預熱器。鍋爐主要設計參數見表1，燃燒器設計參數見表2。
2、燃燒器熱態試驗
2.1試驗煤種工業分析結果如下：
2.2爐膛溫度測試
在125MW負荷工況下，利用爐膛四周及燃燒器的看火孔和打焦孔，利用遠紅外輻射高溫儀進行測量。測量得到的2號爐爐膛溫度范圍為880～1 430℃，平均溫度在1 220℃，其中1、2、3號角爐膛溫度在同一水平，4號角明顯偏低其它角近200℃。
2.3熱態一次風管風速測試結果
在110 MW負荷工況下，利用防塵畢托管進行測量，結果見表3。
2.4燃燒器出口溫度測試
在125MW負荷工況下，利用K型熱電偶在燃燒器出口測得溫度見表4。
3、2號爐燃燒器燒損原因分析
3.1爐膛溫度偏高的影響
爐膛火焰中心溫度偏高，爐膛高溫煙氣對燃燒器的輻射換熱的增強，導致燃燒器噴口壁面溫度增高，這是導致燃燒器燒損的一個原因。
燃燒器區域壁面熱負荷Qr偏高。qr可由下面公式計算：
根據上面公式計算，原設計值qr—L30MW/m3，由于蒸發量的增加導致燃料量增加后，燃燒器區域壁面熱負荷提高到qr=1.52MW/m2，這就會導致燃燒器噴口易過熱變形、直至損壞。
3.2爐膛火焰中心偏斜的影響
燃燒器熱態試驗結果表明：從四角測得的爐膛溫度和燃燒器噴口的溫度分布明顯不均。爐膛火焰中心偏斜，也會導致燃燒器燒損。從一次風管風速測量結果看，同層四角燃燒器的一次風噴口風速明顯不均，下層一次風噴口風速為21. 9～25. 4mls、中層一次風噴口風速濃側為9.2～11. 7m／s、淡側為26～33m/s均低于設計值。中層一次風噴口風速偏差較大，2號角與1號角相差7．Om/s，造成中層一次風切圓變形嚴重。上層一次風噴口風速在18. 8～23m／s，噴口一次風速低于設計的27m／s。同層一次風噴口風速偏差大，是造成爐膛火焰中心偏斜的一個原因。一次風速偏差大及一次風速偏低都會導致燃燒器噴口的損壞。
3.3運行控制方面的原因
3.3.1 煤粉著火距離太近
(1) -次風速太小會造成煤粉著火距離太近。在運行中，一次風總風壓控制太低，就可能造成著火距離太近，從而引起燃燒器噴口的過熱變形直至損壞。
(2)二次風風速太低也會造成著火距離太近，造成燃燒器噴口的損壞。
3.3.2煤種變化的影響
煤質變好后，揮發分提高后，運行人員未能根據一次風噴口的煤粉著火距離變近來及時調整好一次風和二次風的控制，以適應煤種的變化。
3.3.3煤粉細度太細
從2個月的煤質分析報告上看，電廠運行煤種的可燃基揮發分在15%～23%變化，灰分在25%左右，對應控制煤粉細度R為14.5%～21%，而運行控制的煤粉細度風。為12%左右，造成一次風噴口的煤粉著火距離太近，從而引起燃燒器噴口的過熱變形直至損壞。
3.4低負荷運行時，上層一次風噴口冷卻不夠
在低負荷運行時，對于未投用的一次風噴嘴，幾乎處于干燒狀態，得不到足夠冷卻，從而造成燃燒器的過熱、變形直至損壞。
3.5燃燒器結構方面的原因
3. 5.1材質方面的原因
燃燒器選用的合金鋼的防磨性能較差、耐熱性能較差，不能滿足鍋爐正常運行時燃燒器耐磨損、耐高溫的要求。
3.5.2設計方面的原因
煤粉濃縮、預熱燃燒器的噴口設計不夠完
善、由于噴口處產生強烈的熱回流造成噴口溫
度過高從而是過熱變形，直至損壞。
4、燃燒器燒損的防治對策
由于造成徐州發電廠2號爐燃燒器燒損的原因是多方面的，為解決燃燒器燒損問題，應從下面幾點著手進行：
4.1改進燃燒器設計
(1)改善燃燒器結構和防磨性能。對煤粉直接點火燃燒器的預熱筒的筒壁厚度及內筒長度進行適當改進，選擇耐熱、耐磨性好的合金鋼材料，增加防磨耐熱性能；對于煤粉濃縮、預熱燃燒器設計應充分考慮濃淡燃燒器的耐磨損及預熱室的耐高溫、耐熱性能。
(2)對上層一次風噴口增加周界風設計。周界風可以起到這樣的作用：在高負荷時，周界風是開的，此時周界風的作用是加強一次風剛性，防止煤粉擴展而沖刷周圍水冷壁，并及時補充燃燒所需氧量；周界風的存在也削弱了水冷壁附近的還原性氣氛，避免水冷壁發生高溫腐蝕；在低負荷時，可以滿足在停用1臺排粉機時上層一次風噴口的冷卻要求，從而延長燃燒器的運行時間，防止燃燒器的燒壞。根據江蘇省各電廠鍋爐燃燒器的調研情況，在高負荷時，投運周界風后，有效控制了燃燒器的煤粉著火距離，防止燃燒器的燒壞。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。
4.2檢查燃燒器安裝
可以考慮利用停爐機會，安排進行檢查燃燒器的安裝角度，確保爐壁設計切圓的正確。做好2號爐一次風速的冷、熱態的調勻試驗及二次風的冷態擋板特性試驗。這樣，以保證爐膛火焰的中心不偏斜，切圓大小正確。
4.3加強運行方面的控制調整
(1)運行人員應及時了解入爐煤種的變化，根據煤質分析報告，相應調整好制粉系統的運行，控制煤粉細度在最佳煤粉細度的附近變化。
(2)鍋爐運行人員應經常觀察煤粉的著火情況，控制煤粉的著火距離離一次風噴口出口約500～800mm。根據煤粉濃縮、預熱燃燒器的壁溫情況及時調整補氣門的開度。
(3)運行人員在高低負荷工況都應調整好爐內燃燒，調整好一次風、二次風的配風，保證爐膛火焰不偏斜。
4.4重新設計燃燒器
針對目前煤種比原先選定改裝煤粉直接點火燃燒器和煤粉濃縮、預熱燃燒器時的設計煤種要好，新設計燃燒器時，應考慮適當減少一次風噴口面積，提高一次風噴口風速至25～28m／s(鍋爐原設計一次風速為27m／s)。燃燒器改造后，要合理設計燃燒器壁溫熱電偶安裝位置，使在運行中能真正起監測作用。
