大唐華銀金竹山火力發電有限公司（簡稱“金竹山電廠”）二期擴建工程lx600MW3號機組鍋爐系北京巴威公司生產的世界上首臺600 MW超臨界W型火焰鍋爐，其型號為B＆WB-1900/25.4-M，一次再熱、平衡通風、固態排渣、單爐膛、W型火焰燃燒、丌型布置，利用擋板調節再熱汽溫，懸吊結構，露天布置，設計燃用金竹山劣質低揮發份無煙煤。
3號機組于2009年5月23日鍋爐首次點火吹管，2009年6月17日進入整套啟動試運，6月20日首次并網，6月23日首次帶至滿負荷網．7月4日順利通過168 h試運。
機組在試運中存在分級風管和冷灰斗護板燒紅的現象，影響了鍋爐的安全穩定運行。需要指出的是該類型鍋爐在燃用無煙煤時無論是300 MW鍋爐還是600MW鍋爐，都容易出現分級風管燒紅的現象，如何防止或減緩600 MW超臨界機組W火焰鍋爐分級風管燒紅等問題，是生產中急需解決的課題。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、鍋爐燃燒系統及設備
鍋爐燃燒系統主要由24只濃縮型EI-XCL雙調風旋流燃燒器、24只乏氣噴口、48分級風噴口、燃燒器二次風和分級風風箱等組成，燃燒器錯列布置在爐膛前后拱上．其結構見圖l。在燃燒器調風器入口設有二次風調風套筒．調整調風套筒的開度可以控制進入單個燃燒器的二次風量。控制調風盤位置可改變內外二次風風量比例。
在下爐膛前后墻位置布置分級風，采用風墻的形式引入爐膛，形成了水冷壁四周的富氧氣氛。分級風的控制與燃燒器的投入和停運相關聯。實現分級燃燒，既可有效地抑制NO.的生成，也能防止水冷壁的結焦。
制粉系統采用雙進雙出鋼球磨冷一次風機正壓直吹系統，配6臺磨煤機。
2、分級風管燒紅情況及已采取的措施
2.1 分級風管燒紅情況
鍋爐帶高負荷試運中，出現分級風管燒紅，具體現象如下。
分級風噴口前約0.5 m長風管燒紅，用紅外測溫儀測量管子壁溫達800～900℃。以6月23日為例，發現分級風管燒紅現象，前墻有燒紅的，后墻有9個燒紅，外護板變色，測量C3、B3、F2、A2等分級風管處溫度約600℃，測量分級風管處爐膛煙溫約800℃；調整分級風量后，前墻已不紅，后墻中間幾個仍較紅，未投運的燃燒器對應的分級風管也有燒紅的，后墻比前墻嚴重一些。爐膛溫度實測為1500-1600℃。冷灰斗護板燒紅。鍋爐燃用無煙煤。
分級風管噴口處管道材質為lCr20Ni14Si2．作為非受壓件最高使用溫度為1 050℃，因此運行中必須控制分級管噴口燒紅，防止其燒熔和冷灰斗護板燒紅。
2.2防止分級風管噴口燒紅采取的措施
北京巴威公司設計制造的W火焰鍋爐在湖南耒陽電廠300 MW亞臨界鍋爐、貴州黔北電廠300 MW亞臨界鍋爐、云南滇東電廠600 MW亞臨界鍋爐、華潤電力湖南公司(簡稱“鯉魚江電廠”)600 MW亞臨界鍋爐等也存在分級風管燒紅現象，且鍋爐均燃用無煙煤。
鯉魚江電廠600 MW亞臨界鍋爐為減輕分級風管噴口燒紅，在云南滇東電廠600 MW亞臨界鍋爐燃燒系統設計的基礎上已做了如下改進。
(1)分級風管噴口中心離燃燒器噴口中心位置間距增加了520 mm；
(2)分級風管噴口中心離衛燃帶間距由318 mm，提高到818vmm，提高500 mm，以降低分級風噴口處爐膛溫度，減輕分級風噴口燒紅。
實際上鯉魚江電廠鍋爐分級風噴口燒紅現象與之前投產的鍋爐有改善，但問題依然存在。
金竹山電廠600 MW超臨界W火焰鍋爐設計燃用的無煙煤比鯉魚江電廠600 MW鍋爐沒計的無煙煤灰份更高、水份高、低位發熱量低10%，見表l。北京巴威公司在鯉魚江電廠600 MW亞臨界W火焰鍋爐設計的基礎上，對金竹山電廠600 MW超臨界W火焰鍋爐燃燒系統作如下改進：提高分級風量，由492 t/h提高到505 th;分級風噴口與燃燒器一對二布置，提高分級風速度；調整分級風噴口角度由35。改為25。，其中靠側墻的為100；一次風速由21.8 m/s降低至19.61 m/s，以防止分級風噴口和冷灰斗護板燒紅。
3分級風管燒紅原因分析
3.1直接原因
(1)高負荷時，爐膛溫度實測約1500~1600℃，分級風溫度約360℃，爐膛強烈的輻射熱量使分級風噴口管壁燒紅。
(2)火焰中心下移，加劇分級風管燒紅，甚至造成冷灰斗護板燒紅。
(3)分級風風量偏小。
(4)分級風管噴口處材質為lCr20N114Si2，做為非受壓件最高使用溫度為1 050℃，高負荷連續運行一段時間后若此處溫度不是很高，應該不會造成安全問題，由于高負荷時爐膛溫度一般至少有1480℃，分級風溫度360℃，即使調整也可能會有局部燒紅現象。
3.2二次風調風套筒開度偏小，旋流較弱，火焰中心下移
投運燃燒器二次風調風套筒開度一般為60%—80%．未投運燃燒器二次風開度在冷卻位置20%，造成已投運燃燒器內外二次風量偏小，旋流較弱，火焰中心下移：同時由于二次風量偏小，延后煤粉的燃燼，也會使燃燒中心下移。
另外，內二次風旋流葉片為350，外二次風旋流葉片為580．調風盤為120舢，煤粉氣流旋流強度相對較弱。
3.3分級風量不足
在高負荷時分級風開度只有30%。55%，分級風量為400—470t/h，分級風量不足。
3.4衛燃帶較多．爐膛溫度高
鍋爐設計衛燃帶面積92lm2．較鯉魚江電廠600 MW亞臨界W火焰鍋爐718m2．多204 m2。試運期間當實際燃用煤質接近設計煤種，揮發份比設計煤質高，導致下爐膛溫度較高，實測爐膛溫度最高達l600℃，鍋爐試運初期爐膛存在一定的結焦，結焦的主要部位在兩側墻分級風噴口高度至拱部燃燒器高度，結焦厚度最大約0.3m。
3.5實際燃用煤質較好
鍋爐實際燃用山西潞安貧煤和湖南本省劣質無煙煤的混煤，低位發熱量18000—20 000 kj/kg，干燥無灰基揮發份為9%~12%．入爐煤熱值與設計煤質接近，揮發份略高于設計煤質，見表2。
3.6一次風速偏高
為防止一次風速造成堵管．運行中一次風速控制在25—27 m/s．一次風速偏高，一次風剛性強、下沖行程較長，火焰中心下移。
4、防止分級風管燒紅的技術措施及效果
4.1加大氧量，開大燃燒器調風套筒，降低爐膛溫度
加大送風量、開大燃燒器調風套筒80 %—100%，保證旋流強度，減小火焰剛度，提高火焰中心。高負荷下表盤氧量控制在3.5%—4.0 %．可降低下爐膛溫度，實測約l 300—1 450℃。
高負荷運行時，適當切除爐膛中部區域的火嘴，全開中部燃燒器調風套筒。二次風風箱開度保持不變，不但能防止結焦，還可以在不降低穩定性的前提下補充氧量。
4.2調整燃燒器調風裝置．減弱煤粉氣流旋流強
度，減少火焰下沖行程
內二次風旋流葉片由350調至380，外二次風旋流葉片由580調至620，提高旋流強度；調風盤由120 mm調至130mm，增大內二次風，減少火焰下沖行程。
4.3提高分級風量，保證分級風量在500t/h
分級風行程設定為30 %—100 %，不要有全關位置，對于未投運燃燒器對應的分級風可以開30%。從300 MW至600 MW相應的分級風擋板開度從30%增大至60%以上。
分級風采用中間大向兩邊逐步遞減的開度方式，在這種方式下開大分級風總門，保證中部風量充足。由于前墻風壓相對后墻低，因此應保持總風門開度前墻大、后墻小，分級風量在500 t/h左右。
4A適當降低一次風速
在保證磨煤機出口干燥出力、不堵管的前提下，適當降低一次風速，一次風速控制在19—23 m/s，以提高火焰中心高度。
4.5煤粉細度調整
調整磨煤機出口分離器折向檔板，保證煤粉細度達到設計要求尺帥≤4%，可使煤粉較快著火和燃燼，也有利于火焰中心上移。
4.6其它措施
(1)運行中可以選擇多投制粉系統的方式，如450MW負荷時投入5套制粉系統，使投入的火嘴更均勻。
(2)運行中對于燒紅的分級風管應開大對應的分級風電動調節擋板；在投油助燃1：況下，應每一小時定時切換油槍，防止局部熱負荷長時間過大。
(3)對分級風管燒紅嚴重的需調整燃燒器內外二次風旋流葉片角度，適當提高旋流強度。
4.7效果
采取以上措施后運行至今，3號鍋爐分級風管和冷灰斗護板無燒紅的現象；運行和爐內檢查表明鍋爐無明顯結焦，燃燒穩定，取得了明顯效果。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。
5、結束語
(1)世界上首臺燃用無煙煤W型火焰超臨界鍋爐出現分級風管和冷灰斗護板燒紅的現象，其主要原因是拱上燃燒器一次風和二次風剛性強、下沖行程較長，導致分級風及以下區域爐膛溫度過高。
(2)采取加大氧量、開大分級風擋板開度、增加分級風量、減弱煤粉氣流旋流強度、降低拱上燃燒器一次風速等措施，解決了鍋爐分級風管和冷灰斗護板燒紅難題，且鍋爐無明顯結焦，燃燒穩定，取得明顯效果。
(3)建議按以下運行方式：
(a)在不同負荷下分級風擋板采取不同的開度，即負荷從300 MW至600 MW相應的分級風擋板開度從30%增大至60%以上，在保證氧量的前提下適當減少燃燒器二次風總量，增大分級風風量，避免火焰下沖。
(b)調整燃燒器調風裝置，內二次風旋流葉片為38°．外二次風旋流葉片為620．調風盤130 mm，增大內二次風，降低火焰下沖。
(c) -次風速度控制在19~23 m/s。
(d)高負荷下表盤氧量控制在3.5%～4.0%。
