1、設備概況
1.1鍋爐簡介
國投欽州發電有限公司一期2×600 MW機組，采用的是東方鍋爐（集團）股份有限公司與東方一日立鍋爐有限公司合作設計、聯合制造的DG190025.4 - 112型超臨界參數變壓直流鍋爐，該鍋爐為一次再熱、單爐膛、尾部雙煙道、采用擋板調節再熱汽溫、平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構n型。
1.2制粉系統及燃燒器布置
采用BBD3854雙進雙出磨煤機直吹式制粉系統，每爐配置5臺磨煤機，采用前后墻對沖燃燒、旋流式燃燒器系統，風、粉系統從投運的煤粉燃燒器、燃盡風噴進爐膛后，各燃燒器在爐膛內形成獨立的火焰。燃燒器采用前墻3層布置（自上往下B，C，D磨），后墻2層布置（自上往下A，E磨）的形式，每層6只，其中D磨配置有等離子點火裝置。同時在前、后墻各布置1層燃盡風噴口，其中每層2只側燃盡風(SAP)噴口，6只燃盡風(AAP)噴口。
1.3燃燒器配風方式
燃燒器配風分為一次風、內二次風和外二次風，分別通過一次風管、燃燒器內同心的內、外二次風環形通道在燃燒的不同階段分別送入爐膛。其中內二次風為直流，其風量分配通過調節內二次風套筒開度；外二次風為旋流，通過外二次風調風器開度來實現風量分配；各層燃燒器總風量的調節通過風箱入口風門執行器來實現調節；鍋爐總風量的調節通過送風機來調節。一次風自一次風機出口一部分經過預熱器加熱為進磨煤機熱風，一部分直接作為進入磨煤機的壓力冷風，經磨煤機后，每臺磨煤機分6路出口分別供相應層一次風進入爐膛。
1.4鍋爐燃用煤質
鍋爐設計燃用山西大同塔山煙煤，實際燃用煤種如表l所示。
2、異常情況介紹
1號爐整組啟動以來灰渣可燃物含量均在優良狀態下運行，從2007年7月28日起鍋爐灰渣可燃物含量突然大幅增加，飛灰可燃物含量由0.92%增至4. 52%，爐渣可燃物含量由2%增至14. 98%，爐渣取樣目測也可以看出明顯的細小煤粒，極大地影響了鍋爐的安全、經濟、穩定運行。
3、原因分析
正常運行中影響灰渣可燃物含量的主要因素有燃料性質、燃燒方式、鍋爐負荷、煤粉細度、爐內空氣動力場工況及運行操作情況等。
3.1入爐煤煤質變化
從表l數據可知，入爐煤煤質自7月27日之前為一種煤種，7月27日開始入爐煤質發生了的變化，煤的灰分、水分、揮發份及熱值的變化也說明了這一點。煤的灰分含量越大，發熱量越低，越容易導致著火困難和著火延遲，同時爐膛溫度降低，煤的燃盡程度降低，造成的灰渣可燃物含量升高。另外，煤中的雜質會吸收煤燃燒產生的熱量，阻礙煤與氧充分接觸，影響煤的燃燒，從而造成灰渣可燃物含量升高。
3.2燃燒方式和鍋爐熱負荷
通過觀察、分析，在灰渣可燃物異常前后時間段里，鍋爐的燃燒方式基本為：高負荷時為5臺磨煤機或1A，1C，1D，1E共4臺磨煤機運行；低負荷時為1C，1D，1E或1A，1D，1E共3臺磨煤機運行。在鍋爐燃燒方式沒有根本性的改變，鍋爐負荷也基本上一致，同等負荷下耗煤量有明顯增加。
3.3妒內空氣動力場工況
根據對鍋爐各系統風門、風壓、風量等參數的觀察比較，運行人員在二次風、一次風的調整控制上無變化，調整方式與之前沒有大的區別，可以排除是由于運行人員操作改變造成鍋爐爐內空氣動力場工況發生大的變化而引起灰渣可燃物含量的突增。
3.4煤粉細度偏粗
現場煤粉細度取樣分析后發現磨煤機出口煤粉細度比前段時期偏粗很多，但期間調試、維護和運行人員均沒有調整過煤粉分離器折向門角度。從爐渣樣和飛灰樣里可看到明顯的未燃盡煤粒和煤粉，這說明當時入爐煤粉偏粗很多，隨后檢查發現幾套制粉系統分離器折向門、煤粉分流器、回粉管鎖氣器均出現了嚴重的軟雜物堵塞現象，可以推斷這是引起鍋爐灰渣可燃物含量突增的主要原因，分析如下：
①分離器中心回粉器堵塞，這使分離器經折向門二次分離出的粗粉不能回至磨煤機重新磨制而逐漸堆積并被一次風攜帶進入爐膛，為維持負荷使磨煤機出力不正常地在高位運行，由于這部分煤粉較粗，不能完全燃燒，從而使鍋爐飛灰、爐渣可燃物含量增大。
②分離器回粉管鎖氣器堵塞，這使分離器經一次、二次分離出的粗粉均不能回至磨煤機重新磨制而逐漸堆積并被一次風攜帶進入爐膛，由于這部分煤粉較粗甚至為顆粒狀，使鍋爐灰渣可燃物大幅增加。
③分離器折向門入口堵塞將影響磨煤機順利出粉，加大煤粉再循環量，降低磨煤機出力，使制粉單耗、球耗升高和機組負荷受限，并且使分離器分離效果變差，粗粉易被一次風攜帶進入爐膛，使鍋爐灰渣可燃物增加。
4、采取的措施
4.1掌握燃煤特性
運行操作人員及時了解當班所用燃煤的大致種類及特性，保持煤粉細度和灰渣可燃物合格。由于近期入爐煤煤質灰分含量增大7%，勢必會增加煤粉難磨且難燃盡度。對此，目前在燃用這種煤質時盡可能降低煤粉細度，適當減小一次風風速，當機組負荷超過400 MW，只要分離器出口溫度在60℃以上，磨煤機的旁路風門開度要求維持在10%，并要求按時按量的完成吹灰工作。
4.2燃燒調整
①在機組運行中盡量調整下層燃燒器對應的磨煤機帶基本負荷，從而盡可能延長煤粉在爐膛的停留時間。
②不允許隔層燃燒方式，低負荷運行時及早停運上層的磨煤機，防止磨煤機低出力運行時間過長。
③機組負荷大于400 MW以上時，鍋爐二次風的調整以控制鍋爐空預器入口氧量在3%～5%來調整總風量。當鍋爐需要加減負荷時必須按照加負荷時先增加風量后增加煤量，減負荷時先減少煤量后減少風量的原則進行。在加減負荷或燃燒調整過程中，調節煤量和風量時不能大幅度調整，要勤調少調，保持各參數和燃燒穩定。
④二次風配風方式為運行磨煤機對應層二次風門保持較大開度(80%以上)，非運行磨煤機對應層二次風門保持冷卻開度(10%)，燃盡風層二次風門根據負荷調整，控制二次風箱壓差在正常范圍，發現有卡澀等故障現象及時聯系處理。
4.3制粉系統檢查、清理和改造
①控制來煤質量，加強煤場管理，加大對煤場軟雜物的清撿工作，盡量減少軟雜物進入制粉系統內部造成系統堵塞。
②針對分離器堵塞情況制定了每10天定期清理分離器及回粉管的工作制度，督促維護人員按要求進行認真檢查清理，并對分離器檢查孔進行改造，方便拆裝檢查清理。
③分離器回粉管經常發生堵塞主要是因廠家設計的鎖氣器為膠皮加角鐵的結構，長期在高溫煤粉的環境中，膠皮易發生老化折斷而脫落，導致回粉管堵塞。將膠皮結構的鎖氣器更換為翻板式鎖氣器后，嚴重堵塞現象基本消除。此外，增加了平臺方便人員檢查和維護。
④原設計的煤粉取樣器取樣困難，操作繁瑣，不方便取樣分析，耽誤了處理異常事件的時間。綜合其結構設計不合理、易卡澀、取樣費力等缺點，要求廠家的技術人員對取樣裝置進行改造，并對易卡澀閥門進行優化更換。
⑤運行人員應加大對運行磨煤機各參數的監控，控制合理的煤粉細度(設計煤種w(R90)=16% -18%)，加大對制粉系統就地巡回檢查，重點對各分離器回粉管、風門實際開度、給煤機內煤質、爐渣可燃物情況等進行檢查，發現制粉系統異常時及時切換，進行分離器檢查清理工作。并制定了定期檢查清理制粉系統分離器、回粉管的制度。
經過處理和調整后，磨煤機各側分離器出口煤粉細度得到有效控制，灰渣可燃物含量也大幅下降，恢復至優良水平。煤粉細度變化前后情況如下表3所示。
5、結語
通過對鍋爐灰渣可燃物含量升高的主要原因，即煤粉細度變粗和入爐煤質變差進行研究分析，并進行了針對性的檢查、調整、設備改造工作，鍋爐灰渣可燃物含量很快降低至優良范圍(2%以下)，有效地保證了鍋爐效率和安全穩定性，對以后鍋爐的經濟運行提供了良好的基礎和經驗。
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