1、燃燒系統及主汽系統特點
電廠鍋爐主燃燒器共分6層，配以6臺HP中速磨煤機。爐膛截面為矩形結構，采用無分隔墻的8角雙切圓燃燒方式，共配以8臺全擺動式燃燒器；8只燃燒器的布置形成反向雙切圓，相互作用，使余速相互抵消。燃燒器出口射流中心線和前后墻水冷壁中心線的夾角分別為63°和53°。燃燒器上端OFA燃燼風室的布置、PM煤粉燃燒器的使用和主燃燒器上方AA風的設置，能有效降低氮氧化物的排放量。
過熱器為4級結構，再熱器為2級結構。低溫再熱器和低溫過熱器布置于尾部煙道的前、后豎井中，且均為逆流布置；分隔屏過熱器、屏式過熱器、末級過熱器和末級再熱器分別布置于上爐膛、折焰角和水平煙道內。過熱器和再熱器材質為優質高熱強鋼，管壁相對較薄，故采用較大直徑的蛇形管(Ø 51-Ø60)以保證較低的過熱器阻力。4級過熱器系統相互沒有交義和混合，共裝有3級噴水減溫，以消除過熱汽溫的左右偏差；而再熱器主要通過布置于前、后2個分豎井出口的煙氣分配擋板調節流經前、后分豎井的煙氣量來進行汽溫調節。
2、汽溫偏差原因分析
煤種的不同、煤質的改變，都會引起磨煤機磨制煤粉的黏度、密度、硬度等一些物理特性發生改變；一次風粉混合物的濃度、溫度、濕度的改變也會使一次風粉流的物理特性隨之改變。以上這2種因素再加上較復雜的粉管系統阻力特性、一次風壓和爐膛負壓擾動、煤量改變等其他因素的綜合影響，就可能使運行中的某臺磨煤機的一次風粉流的狀態產生較大變化。
電廠每臺鍋爐設6臺磨煤機，每臺磨煤機出口設4根一次粉管，每根粉管又在爐前一分為二進入2個相鄰燃燒器，形成八角雙切圓燃燒模式。在某些負荷區間段，煤質變化等外因引起某臺磨煤機一次風粉流的物理特性發生改變，致使4根一次粉管之間可能產生類似于低負荷時受熱面管屏屏間脈動的現象，持續一段時間后脈動會隨外因的改變而減弱或消除，這樣就使一次風粉流重新分配，達到一種新的平衡。這種新的平衡可能使4根一次粉管的風粉流量偏離平均值，造成2個切圓的燃料量產生偏差。主、再熱蒸汽受熱面均沒有進行左右交叉布置，當2個切圓燃料量熱偏差超出減溫水、煙氣分配擋板、燃燒器擺角等調節手段的調節范圍時，兩側入爐熱偏差必然會引起兩側汽溫的較大偏差。
兩側汽溫偏差在暫態平衡中維持一段時間，當再次有外因擾動時，4根一次粉管中的風粉流的暫態平衡分配可能又會被打破，重新回到原設計時的平衡狀態。隨著兩側爐膛入爐熱量的再次均衡，兩側主、再熱汽溫偏差也就會逐漸消除。
另外，部分PM燃燒器變形、結焦，燒損等不良運行工況會使其煤粉氣流剛性變弱，卷吸高溫煙氣回流引燃不足，燃燒延遲，進而使兩側爐膛出口煙溫產生偏差，引起兩側主，再熱汽溫偏差。局部爐膛漏風、安裝原因造成的汽水管路阻力特性改變、部分二次風擋板開度偏差等也是造成主、再熱汽溫偏差的重要因素。
3、燃燒偏差的危害
3.1對水冷壁的影響
電廠鍋爐水冷壁為焊接膜式水冷壁，分為上下兩部分，全部為垂直管屏，采用改進型四頭內螺紋管垂直水冷壁，在上下爐膛之間設計了一圈中間混合集箱，以減少水冷壁沿各墻寬的工質溫度和管子壁溫的偏差。水冷壁下集箱采用∮216的小直徑集箱，并將節流孔圈移到水冷壁集箱外面的水冷壁管入口段。入口短管為∮42.7×6的較粗管，其嵌焊入節流孔圈后，再通過二次三叉管過渡與∮28.6×5.8的水冷壁管相接。節流孔圈的孔徑采用較大的節流范圍，按照水平方向各墻的熱負荷分配和結構特點，調節各回路水冷壁管中的流量，避免燃燒器局部高負荷區發生偏離核態沸騰(DNB)，并控制上爐膛低熱負荷、高干度區出現蒸干(DRO)時溫度升高。
當爐膛兩側的雙切圓因一次風粉流量偏差引起爐內動力場發生改變時，爐膛內的熱負荷分配與設計值產生偏差，利用固定節流孔板來調整工質流量的水冷壁系統不能適應新的爐膛熱負荷分布的變化，而可能使局部水冷壁管道的安全受到影響，尤其是在高負荷區域燃燒產生偏差時，可能會造成部分管壁超溫，所以必須加強對水冷壁溫度的監視。
3.2對過、再熱器的影響
短暫爐膛燃燒偏差擾動帶動主、再熱汽溫度產生擾動，良好的汽溫自動調節系統會自動跟蹤汽溫趨勢變化動作，并積極采用減溫水、煙溫擋板和燃燒器擺角的方式進行頻繁調整。當兩側汽溫偏差過大時，會造成大量減溫水的噴入，高負荷、高壓力下的大溫差交錯應力損傷會加大設備壽命損耗，減少鍋爐壽命。同時，主蒸汽溫度的大幅擾動還會對采用昂貴P92材料制作的厚壁主蒸汽管道壽命產生較大損傷。
3.3對汽輪機的影響
汽輪機高壓缸配汽采用2個主調門全周進汽方式，當兩側進汽溫度偏差較大時，會對汽輪機產生較大損傷。當汽溫度偏差超過28℃時，必須要打閘停機。
4、運行調整解決辦法
4.1運行調整分析
兩側汽溫出現較大偏差時，運行人員應及時進行調整，盡量采取各種手段平衡燃燒偏差，減小主、再熱汽溫兩側的偏差，以減少對機組設備的損傷，保持機組高效、經濟、穩定運行。
燃燒偏差的產生主要是一次風粉系統的分配不均造成。一次粉管復雜冗長、彎頭較多，且一次風系統的標定和調整只有專業單位才有相應的設備和能力，運行人員所能做的只是調整磨煤機運行參數，認真檢查就地設備健康運行狀態，根據鍋爐燃燒情況調整鍋爐配風，在節能環保的同時努力改善燃燒系統運行工況。
由于鍋爐設計為二次大風箱與爐膛差壓可調、二次小風門開度可調，二次風調節手段較多，在保證鍋爐燃燒穩定、完全的前提下，可用靈活的二次風調節來彌補一次風系統偏差所帶來的影響。由于兩切圓煤粉量不同，所產生熱量必然不同，如果兩側切圓燃燒和換熱完全獨立平行進行，所帶來的兩側溫度偏差就不可避免。爐膛配合燃燒的多層二次小風門，只能根據負荷煤量每一層統一同步調整，不能根據兩側燃料量不同而單獨調整。事實和試驗證明，調整AA風門和燃燒器二次風門的開度對消除兩側燃料鼉偏差的效果不明顯；平衡或改變兩側二次風量的任務也只能由4個二次大風箱與爐膛的差壓來控制。
4.2運行調整方法
正常AGC負荷調整過程中，當監盤發現兩側主蒸汽溫度開始明顯有溫度偏差并有增大的趨勢時，說明溫度走低的左側（假設）爐膛燃料量偏少。這時將爐膛大風箱的4個控制調門轉為手動，關小汽溫走低側的二次大風箱調節擋板，降低該側爐膛二次風量，同時開大右側爐膛的二次大風箱調節擋板開度，保證二次風的總量不變。此時，左側爐膛一次風量較少，進入左側的二次風量也較少，在爐膛內左側的煙氣壓力就會低于右側爐膛，右側爐膛較多的燃料在較多的二次風量的保障下仍可有效充分燃燒，并產生高于左側爐膛的煙氣壓力。在左右兩側壓力差的作用下，右側切圓體積會膨脹，擠占左側爐膛空間，部分未完全燃燒煤粉和所產生的熱負荷也會擠入左側爐膛空間，產生一種自然平衡，并將這種平衡一直延續到尾部煙道，從而消除兩側汽溫偏差，改變由于燃料量偏差所帶的負面影響。
經過多次試驗，該方法效果明顯。1號鍋爐某次調整試驗結果如表1所示，在900MW負荷下，主汽左側減溫水全關，右側減溫水開度66%，左側主汽溫仍低于右側9℃；再熱蒸汽溫度左側也低于右側11℃。調整后穩定15 min，兩側溫度偏差消除，主、再熱汽溫均平衡。
4.3運行調整注意事項
(1)平衡配風，避免火焰沖墻。在運行調整過程中，左側爐膛前后墻二次大風箱2個調節擋板應同時調節，開度及其對應爐膛差壓盡量保持一致，右側爐膛前后墻二次大風箱擋板亦然，以避免2個切圓偏離中心，火焰沖刷爐墻。切忌單獨大幅度操作其中一個調節擋板，以避免爐膛某個角二次風剛性變化，使動力場惡化。
(2)熱負荷分布改變。設計時前后墻中間為低熱負荷區域。在調整過程中，右側切圓擠占了左側空間，前后墻水冷壁中間的低熱負荷區域就會相應左移，中間水冷壁也安裝了小孔徑節流孔圈，在高負荷時要嚴密關注此部位水冷壁的金屬溫度，防止金屬超溫。
(3)調節緩慢，保證燃燒穩定。參照主、再熱蒸汽溫度變化趨勢，風箱調節擋板要緩慢平衡動作，以調節左右側風箱與爐膛差壓偏差不要過大，同時參照爐后氧量、排煙溫度、風量、金屬溫度等參數，確保鍋爐運行安全、燃燒穩定充分。
5、結論和建議
(1)對于1 000 MW機組所對應的超超臨界直流鍋爐，尤其是在其配備了單爐膛八角雙切圓鍋爐燃燒系統后，若安裝調試不嚴格，必然會產生鍋爐燃燒偏差。因此，后續機組的安裝調試必須要認真細致，并進行嚴格的一次風量標定和空氣動力場試驗。試驗調整結束后，一次粉管上的月牙板不可再隨意凋節。通過充分利用理論指導實踐，確保燃燒安全穩定。
(2)該鍋爐一次粉管長，彎頭多，爐膛觀火孔布置不甚合理，不利于觀察燃燒狀況。建議在大修時對每根一次粉管加裝在線流速監測裝置，并引入DCS系統，以在運行中加強對八角雙切圓燃燒系統的監視和調整。
(3)鍋爐正常運行中，燃料部門要加強配煤、上煤管理，配煤、摻煤要均勻，上煤煤質要連續穩定，以保證制粉系統穩定運行。運行調整中，燃燒系統和制粉系統的調節要緩慢，要統籌考慮、全面把握，確保各參數調節在正常范圍。
(4)經分別在1，2號鍋爐試驗，對于多種情況（無論暫態和穩態）和多種原因的主、再熱汽溫偏差，通過調整兩側爐膛二次風量的方法均能使汽溫平衡，這是一種較方便且有效的運行調整手段。但是，這種調整方法改變了鍋爐原設計的空氣動力場，只能作為運行的應急調整手段進行。日常生產管理中，需加強對鍋爐運行及檢修維護的技術管理，加強爐膛漏風檢查處理，加強對二次風擋板、燃燒器擺角等現場設備的實際值與測量值的核對，確保監視及調節手段的準確有效，這才是長效之舉。
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