浓淡燃烧器

篇一：水平浓淡分离燃烧器的应用

水平浓淡分离燃烧器的应用

1 前言

某厂 200MW 机组锅炉投产时安装的燃烧器为 CE 公司技术生产的 WR 型燃烧器。为了适应该厂当地煤种（无烟煤），以及电网负荷的调峰需要，保持低负荷稳燃，采用水平浓淡分离燃烧器技术，改进了该炉的燃烧器及相关设备，达到了预先的设计目的，现笔者将该改造过程介绍给大家参考。

火的不合理布置。要实现四角都是浓侧向火，淡侧背火的燃烧方式，必须经过浓淡分离换向器换向。如图 2 所示。在图 1 中，左侧＃1、＃2角的浓淡分离实现是靠90°弯头＋中间竖置隔板。右侧＃3、＃4角的水平浓淡分离实现靠如90°弯头＋浓淡换向器。

2 水平浓淡分离燃烧器的结构

2 . 1 水平浓淡分离燃烧器的稳燃原理

水平浓淡分离燃烧器利用煤粉经过水平输粉管道的最后一个弯头时产生的离心力作用，将煤粉气流分为左、右浓淡两股。通过布置在煤粉管道和煤粉喷管中的竖置隔板进入炉膛。根据炉膛内主气流的旋转方向，使浓侧煤粉在向火侧，淡侧煤粉在背火侧。有利于无烟煤着火和防止水冷壁结渣。如图 1 所示。

2 . 2 水平浓淡分离的浓淡换向装置

采用四角切圆燃烧技术的锅炉，一次风在布置时，其中有两只角的煤粉经弯头的自然离心分离后，就会产生淡侧向火，浓侧背

2 . 3 两种燃烧器的各层喷嘴布置

该厂200MW机组锅炉投产时安装的燃烧器为 CE 公司技术生产的 WR 型燃烧器。通过某次机组大修，把该 WR 型燃烧

器改进为水平浓淡分离燃烧器，各层喷嘴布置如图 3 。

3水平浓淡分离燃烧特点

水平浓淡分离燃烧器运行时，浓侧煤粉气流占一次风煤粉量的绝大部分。

这部分富燃料气流在向火侧有利于着火和提高燃烧火焰中心的温度。并且，浓侧煤粉气流直接受上游邻角喷出火焰的冲击和混合。这种混合对浓侧气流燃烧贡献很大。与 WR燃烧器相比，水平浓淡分离燃烧器在适应煤粉浓度变化上，比 WR 燃烧器佳。

4水平浓淡分离燃烧器与WR燃烧器比较

4 . 1喷口比较

如图 3 结构图， WR 燃烧器浓侧喷口的高宽比，h / b = 0 . 339 ，水平浓淡分离燃烧器浓侧喷口的高宽比，h / b = 2 。水平浓淡分离燃烧器的高宽比大于 WR 燃烧器。高宽比增大，就增大了煤粉气流的与炉膛中高温烟气的接触面积，煤粉气流可卷吸更多的高温烟气，有利于煤粉的着火和燃烧稳定。

4 . 2V 型钝体横置和竖置的比较

V型钝体竖置时，使燃烧器喷口高宽比增大，一次风气流的刚型就会减弱许多。造成一次风气流不能到达燃烧中心，影响燃烧。严重时还会造成一次风贴墙。并且，由于 V 型钝体扩流锥的分流作用，使一次风成一定角度向外扩张，浓相煤粉气流很容易冲刷水冷壁面引起结渣。 V 型钝体横置时，煤粉气流刚性减弱很少，且不存在煤粉气流向外扩张的问题。因此，水平浓淡分离燃烧器和 WR 型燃烧器多采用 V 型钝体横置方式。

4 . 3 周界风的处理

在一次风喷口周围有一层速度较高的二次风，即周界风。周界风风层薄、风量小、而风速高，有利于将周围的高温烟气吸入一次风气流中，增加一次风气流吸热量。同时，如果周界风风速过高，风层过厚又会阻碍一次风与高温烟气接触，影响吸热。遇这种情况，可将周界风三个方向的封口封堵，只保留背风侧的周界风，同时加大通风量。形成

侧二次风。有了这层侧二次风，可在水冷壁面附近形成氧化气氛。提高灰熔点而避免水冷壁结渣。

4 . 4 关于无油助燃最低负荷

无油助燃最低负荷是衡量现代锅炉经济、技术性能的重要指标。对于燃用烟煤的锅炉，设计最低负荷可达到 40 % BMCR 。对于无烟煤，无油低负荷稳定运行最低负荷，设计一般为 75 ％~80 % BMCR。

采用了水平浓淡分离技术，浓侧煤粉在向火面，有良好的燃烧条件。而且，各角燃烧相互支持、相互作用，具有较强的低负荷适应能力。该电厂200MW 机组，采用水平浓淡分离技术后，无油低负荷稳定能力从 75 % BMCR 降到 50 % BMCR 。 4 . 5 关于低 NOx 燃烧

降低 NOx 排放，减少对环境的污染，一直是电厂努力解决的问题。因 NOx是煤粉高温燃烧的产物，所以从燃烧器入手也是解决低 NOx 排放的一条途径。采用水平浓淡分离燃烧，可在燃烧器出口局部形成富燃料区域，形成还原气氛，有效抑制 NOx 的生成，从而达到降低 NOx排放的目的。

5 结论

通过该厂对锅炉燃烧器及相关设备的技术改造可以看出，对于燃用无烟煤的锅炉，采用水平浓淡分离燃烧器技术，可以大大提高锅炉的低负荷稳燃特性，能局部满足电网负荷的调峰需要，能提高灰熔点而避免水冷壁结渣，能达到降低 NOx 排放的目的。

篇二：21 百叶窗式水平浓淡煤粉燃烧器

百叶窗式水平浓淡煤粉燃烧器

在燃贫煤300MW机组的应用研究

王纪宏

（河南安阳电厂）

摘要：为适应市场经济下的运行模式，针对发电企业改革中的深度调峰、超低NOx 排放问题，本文从百叶窗式水平浓淡煤粉燃烧器的结构分析了其稳燃性、NOx 低排放的机理，并通过安阳电厂#9、#10炉燃烧器的改造情况和试验结果分析，NOx 低排放量、稳燃性达到了国际领先水平，为企业创造了可观的经济效益和社会效益。文章还提出了对洁净燃烧和节能的一些新观点和建设性建议。

关键词：300MW机组；百叶窗式水平浓淡煤粉燃烧器；改造；试验；Nox；稳燃性

1 前言

安阳电厂#9、#10炉（DG1025/18.2-II4）为亚临界一次中间再热自然循环汽包炉，平衡通风，固态排渣，中储式结构，分别于1998年3、9月投产，运行基本稳定。为了适应电力市场频繁调峰、保证锅炉洁净燃烧，分别在2000、2001年机组大修中，将五层一次风全部改造为百叶窗式水平浓淡煤粉燃烧器。设计燃煤特性见附表。

2 燃烧器概述

2.1 结构特点

水平浓淡煤粉燃烧器分浓缩器和喷口两部分（如图1）。

图1 水平浓淡煤粉燃烧器横截面图

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浓缩器由五块有一定倾角的耐磨陶瓷板组成，又称百叶窗浓缩器。燃烧器喷口由三部分组成：从向火侧到背火侧依次为浓相喷口、淡相喷口和侧二次风喷口，三者均属于狭长形喷口。浓相喷口由波形船体和四块稳燃齿组成，淡相喷口和侧二次风喷口中间均有横隔板。浓相与淡相喷口之间有8度的偏离角。浓缩器和喷口之间为文丘里式气流加速管。同时整个喷口与风室之间上下各有14mm、左右各有9mm间隙，以形成周界风。

2.2 降低NOx含量机理

燃煤燃烧过程中，所产生的氮氧化物NOx有两种：燃料型NOx和温度型NOx。

燃料型NOx：这是燃料氮在燃烧过程中氧化生成的。生成温度一般在600~800℃，正常燃烧情况下，燃料型NOx的生成量约占80~85%，最高可达90%。研究表明：当过量空气系数α≤0.7时，没有燃料型NOx产生。可见，提高煤粉浓度，降低氧气浓度，可以有效控制NOx生成。

温度型NOx：这是在高温下由燃烧所需空气中的氮气氧化生成的。研究表明，当温度小于1500℃，几乎测不出NOx；当温度大于1500℃，NOx的生成量相当明显。控制温度型NOx生成的主要措施是：降低燃烧温度水平；降低氧浓度；缩短烟气在高温区停留时间。燃煤炉中，温度型NOx的生成量约占15~20%。

目前，控制锅炉燃烧中NOx主要从三个途径入手：改善燃烧、燃料脱氮和烟气净化。改善燃烧，包括改进燃烧器，改善运行条件两方面。其指导思想是降低燃烧温度和燃烧区的过量空气系数，组织二级燃烧。此燃烧器是综合利用了上述方式。一次风喷口向火侧煤粉浓度比背火侧煤粉浓度高6倍左右，在向火侧，相对氧气量低；在背火侧，燃烧温度相对较低。这样，有效地抑制了两种NOx的生成量。同时该燃烧器淡相气流、侧二风均偏离浓相气流8度，一定意义上组织了二级燃烧。水平摆动二次风喷口正常运行时，向增大切圆方向摆动15°，下层二次风假想切圆由φ700/500mm，改造为φ1667.4/1468.6mm，即均偏离了燃烧区，对整个燃烧区形成包围状态，构成了“外包风”，组织二级燃烧，极大程度地抑制了两种NOx的生成。

2.3 稳燃节能机理

水平浓淡煤粉燃烧器节能性表现在三方面：低负荷不投油稳燃性；缩短点火时间；燃尽性。

该燃烧器设计指导思想之一是：充分发挥向火侧着火优势，在向火侧实现高浓度燃烧，

着火基地。浓相煤粉着火后，为淡相煤粉提供了高温

热源，淡相煤粉也迅速着火，最终形成了稳定的燃烧

火炬。该燃烧器浓相喷口内的波形船体形成燃烧“三

高区”，增加了一次风与回流高温烟气的接触面积；四

块稳燃齿，每个齿附近均有一个小小的旋涡与回流。

这些均有利于点火、稳燃和燃尽。

3 改造情况

3.1 燃烧器改造情况（如图2）

五层一次风全部更换为百叶窗式水平浓淡煤粉燃

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烧器，喷口可上下摆动±18度；二次风BC、CC、EX层更换为上下、水平摆动刚性风喷口，可向增大切圆方向水平摆动0°～20°，上下随一次风同步摆动；对AA层二次风喷口进行了改造，将其竖隔板向增大切圆方向扳3度。燃烧器改造主要技术要求：假想切圆精确；燃烧器同层标高一致，并且保证浓缩器水平；喷口上下或左右摆动角度准确；喷口与风室间隙符合技术指标。

3.2 一次风管道及其弯头的改造

煤粉气流因离心分离作用，必然冲刷弯头进口的内侧和弯头出口的外侧，相对部位则受 保护。将弯头旋转180度安装后，冲刷面将是弯头原进口的外侧和弯头出口的内侧，已冲刷部位受到保护，这样，起到“以旧代新”的效果。弯头材料为优质耐磨Mn钢，价格较贵，单价：14元/Kg,弯头总重约20吨，这样节约费用约28万元。规程要求，与燃烧器连接的直管段长不小于10-15d（d：管直径），以均匀煤粉浓度，该炉D层燃烧器直管段长仅为4-5d。借鉴美国CE公司燃烧器中的“反射挡板”原理，在弯头出口外侧焊接均流块（200×30×20mm），对均匀浓相、淡相喷口内的煤粉浓度有一定效果，有利于燃烧、燃尽。

3.3 加大#2、#4角假想切圆直径

由煤质和炉型情况，东方锅炉厂把该炉假想切圆设计为直径较小的双切圆布置，即#1、#3角：Ф700mm ；#2、#4角：Ф500mm。水平浓淡煤粉燃烧器脱氮、稳燃机理上比较适合较大的假想切圆，同时，每层一次风喷口均设置了侧二次风，完全可以避免煤粉冲刷炉墙而结焦现象，于是，#2、#4角假想切圆直径由Ф500mm增大为Ф700mm。

3.4 加强油枪根部二次风吹扫

安阳电厂#9炉因油枪喷口结焦事故连续停炉两次。焦渣堵塞油枪喷口，导致油枪金属软管内压力过高而爆破，燃油压力远大于油枪冷却风压力，油枪冷却风来自一次风机出口，则燃油进入两侧一次风机内，被迫停炉。为避免燃烧器喷口附近出现还原气氛（结焦原因），在改造后的动力场试验及燃烧调整中，加强了油燃烧器的送风，到目前为止，无同类事故发生。

4 燃烧调整

4.1 燃烧调整内容

改变一次风速、二次风的配风方式，调整二次风的水平摆角，考察一次风速、二次风的配风方式、炉内氧量等对飞灰可燃物含量和NOx排放的影响，从而为实现锅炉的安全、清洁和经济运行提供依据。通过原煤、煤粉、大渣、飞灰和烟气成分的取样分析，排烟温度、炉膛温度、热风温度及蒸汽温度压力流量和给水温度流量的测量分析，分别在300MW、240MW、180MW、150MW、120MW五种工况下，进行了燃烧调整试验。

4.2 炉膛出口氧量对NOx排放量和飞灰可燃物含量的影响

随着出口氧量的增加，NOx排放量随着增加，而飞灰可燃物的含量逐渐减少。因此，考虑经济性和NOx排放量，应该将炉膛出口氧量控制在3%以上。

4.3 一次风速对NOx排放量和飞灰可燃物含量的影响

为考察一次风速对燃烧的经济性和 NOx排放量的影响，进行了两个不同一次风速下的对比试验，一次风压在4.4MPa时飞灰可燃物的含量较小，NOx排放量随着一次风压的变化不明显。一次风压应保持在4.3～4.4Mpa之间。

4.4 配风方式对NOx排放量、飞灰可燃物含量和再热汽温的影响

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在对塔配风、倒塔配风和均等配风三个工况的对比试验中，在均等配风方式下锅炉燃烧经济性最好，对塔配风下锅炉的飞灰可燃物的含量明显偏高；从再热汽温的变化情况看，均等配风方式下再热汽温最差，在518℃，而在对塔配风方式下最好，能达540℃甚至更高；均等配风下的NOx排放量要比对塔配风下的NOx排放量高出10%左右，由于对塔配分风在一定程度上实现了分级送风，对降低NOx排放量起一定作用。综合上述各项，应采用对塔配风方式运行。

4.5 二次风喷口水平摆角

二次风喷口水平摆角直接影响着二次风和煤粉气流的混合时机。角度越大，二次风混入越晚，这将有利于降低NOx排放量；但不能无限度地增加，否则将影响炉内空气动力场的合理组织。试验数据表明，当二次风喷口水平摆角在18度时，NOx排放量最小，在试验条件下可以达到490mg/ m3；在二次风喷口水平摆角在14度时，飞灰含碳量最低，在试验条件下可达1.2%，在18度时略有升高。因此二次风喷口水平摆角应锁定在18度位置。

4.6 燃料分配方式

在300MW负荷下分别进行了全部20只火嘴、18只火嘴及16只（停运E层）的对比试验，试验表明，当投运的火嘴数量减少时，为了维持相同的锅炉负荷，其它各层的一次风煤粉浓度要相应增加，这将有利于减少NOx排放量；但过高的煤粉浓度对燃烧的经济性产生负作用，当投运16只火嘴运行时，飞灰可燃物的含量要低于投运18和20只火嘴的情况。可见投运所有20只火嘴并不是最好的运行方式，根据试验数据，在煤质发热量不低的情况下，应采用16只火嘴运行。

另外，制粉系统组合方式、侧二次风量对NOx排放量和飞灰可燃物含量也有影响。

5 改造效果

从一年来的运行情况看，应用水平浓淡燃烧技术后，锅炉运行的安全性、稳定性、可靠性、经济性及调节性已大大提高。实验证明：燃用设计煤，锅炉不投油稳燃界限可降至额定负荷40%（即120MW）；在额定负荷下，排烟的NOx可降至520mg/Nm3,飞灰含碳量可降至 2.0%。减轻水冷壁管的高温腐蚀，炉内结焦状况得以改善，也加大了锅炉对煤种的适应性。改造效果表如下。

6 效益分析

6.1 经济效益分析

生计科资料证明：#9、#10炉飞灰含碳量降低1%，年节省标准煤2038.43吨，这样#9炉年节省标准煤9580.62吨，#10炉年节省标准煤10192.15吨，按年均标煤价226.5元/吨计算，112

共计年节省资金可达447.85万元。

#9、#10机组调峰负荷小于50%额定负荷时，至少需投助燃油油枪两支。单支油枪额定出力为2.7T/H，按平均每天4.5小时、每年200天计算，油价年平均2400元/吨，则年可节省燃油 4860吨，相当于创效1166.4万元。最近统计，#9、#10机组2002年前三季度已节约燃油1000多万元。

资料证明300MW机组锅炉灭火一次直接经济损失约24.7万元，相对灭火次数减少 9次，相当于创效222.3万元。

采用水平浓淡燃烧技术可缩短机组点火启动时间，每次缩短点火稳燃时间可在10分钟以上，可以计算所创造效益十分可观。

由上可见，每年共计可创效1836.55万元以上。

6.2 社会效益分析

据统计：#10炉在国内300MW机组中不投油稳燃负荷比全国平均水平低约15%；与《国家一流火力发电厂考核标准》相比：不投油稳燃负荷比《考核标准》低10%，飞灰含碳量比《考核标准》低3%。

从NOX的排放量前后对比可以看出，#9炉燃烧器改造后降低了230mg/Nm3，#10炉燃烧器后改造降低了280 mg/Nm3，则#9炉每天NOX排放量减少65118.55kg ，#10炉每天NOX排放量减少79274.76kg。总计每天NOX排放量可减少 144.39吨 ，实现了普通燃煤锅炉的洁净燃烧，对环境保护做出了巨大的贡献。由表三可以看出，#10炉NOX排放量达到国际领先水平，极大地提高了安阳电厂的声誉和地位，也为“竟价上网”奠定了竞争基础。

7 持续改进的探讨

持续改进和不断创新是现代企业的永恒主题和赖以生存的前提。该燃烧器在燃贫煤300MW机组中，利用浓淡分离和有效组织二级燃烧以实现深度调峰、超低 NOX排放在国内处于领先水平，但应进一步完善和提高，故探讨如下：1、可借鉴A-PM低NOX燃烧器的结构特点，在轴向和径向均为浓淡分隔燃烧方式，既减少过量空气又利于煤粉的着火燃烧。2、可采用先进的MACT燃烧系统进行炉内脱NOX处理，在主燃烧器上方留有足够的空间作为NOX的还原区，使NOX与碳作用降低NOX的含量；在NOX的还原区的上方再供给空气实现未燃烧碳的完全燃烧，进一步降低飞灰含碳量。3、可提高煤粉细度，实现超细煤粉燃烧，也有利于煤粉的完全燃烧和降低NOX的排放。4、可加装稳燃小油枪：为进一步节约燃油，A、D层一次风浓相喷口处可加装稳燃小油枪。5、可改进为浓淡可调式燃烧器：试验证明，因煤质和负荷不同，最佳煤粉浓淡比变化很大。该燃烧器分离叶窗改进为转动式，并加装调节叶窗的执行机构，可保证最佳煤粉浓淡比。这些建议目的是进一步提高深度调峰和超低NOX排放，可行与否尚待深入研究和探讨。

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篇三：浓淡燃烧器与着火稳燃及低NOx排放

浓淡燃烧器的低NOx排放及着火稳燃

国内外大量的研究表明, 浓淡燃烧不但可以降低NOx排放量,而且在保证较高的燃烧效率的前提下,还可以提高一次风粉着火和燃烧稳定性。国外较早地运用了浓淡煤粉燃烧技术，如FW公司的旋风分离式燃烧器、ABB/CE公司的WR型燃烧器以及三菱公司的PM燃烧器，前者应用于W型火焰锅炉，后者采用于四角布置切向燃烧锅炉，沿燃烧器垂直方向组织浓淡煤粉气流。在国内多家各大院校及科研单位和制造厂家先后开发了多种适合国情的浓淡燃烧器，如水平浓淡燃烧器，钝体燃烧器，富集型燃烧器等，多数浓淡燃烧器应用思想是相同的，只是实现的手段不同罢了。

一、 NOx的生成

煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），这二者统称为NOx，此外还有少量的氧化二氮（N2O）产生。在目前的燃烧方式和燃烧温度下，煤燃烧生成的氮氧化物中，NO占90%以上，NO2占5-10%，而N2O占1%左右，因此NOx的排放主要由NO决定。燃烧生成的NO途径有三个：

（1） 热力型NO（ Thermal NO）。由空气中的氮气在高温下氧化生成，它强烈地依赖

火焰温度和氧气浓度，当温度低于1350℃时，几乎没有热力型NO的生成，只有当温度超过1600℃且富氧燃烧时，热力型NOx才可能占到20-30%。

（2） 快速型NO（Prompt NO）。它是燃烧时空气中的氮气和燃料中的碳氢离子团如

CH等反应生成，它受温度的影响较小，常在富燃料的碳氢火焰中生成，对于煤燃烧设备，快速型NO只占到NOx生成量的5%以下。

（3） 燃料型NO（Fuel NO）。由燃料中的氮化合物热解后又接着氧化而生成，煤燃烧

过程由挥发分燃烧和焦碳燃烧两个阶段组成，氮化合物中的氮在这两个阶段中析出比例随燃烧条件的不同而变化。当煤的挥发分增大，热解温度和加热速度提高时，煤中的母氮在挥发分燃烧阶段释放出的比例增加。在这一阶段，母氮以HCN和NH3形式释放后，氧化成NO，生成的NO在缺氧的环境中会还原出N2；挥发分析出后残留在焦碳中的母氮也会在焦炭燃烧阶段通过异相反应生成NO，同时焦炭表面炭的还原作用还会将部分NO变成N2。在常规的煤燃烧设备的燃烧温度1200-1350℃的条件下，70%-80%的母氮在挥发分燃烧阶段析出，富氧燃烧时，57%-61%的燃料型NO来自挥发分燃烧阶段。因此，对于燃煤锅炉，NOx排放主要取决于燃料型NO，而在挥发分燃烧阶段生成的燃料型NO占有相当的比例。

要控制煤燃烧过程NOx的排放，主要是控制燃烧型NO的生成，由燃料型NO的生成机理可知，按以下原则组织燃烧有利于NOx排放的极小化。

（1） 在挥发分析出和燃烧的初期，促使煤粉气流与热烟气尽可能快地混合，提高煤

粉细度，这样可以提高热解温度和加热速度，使更多的母氮在这个阶段得到释放。

（2） 在挥发分燃烧阶段，减小局部过量空气系数，创造局部的缺氧环境，使释放出

的母氮尽可能多地通过NO的还原反应生成N2，这时虽然燃料中的母氮析出较多，但由于还原性气氛的存在，NO的生成量却大大减少。

（3） 燃料在还原区作充分的停留后，进入下一区段，在该区段内送入完全燃烧所需

的剩余空气。

这就是各种浓淡燃烧和分级燃烧的基础，其实分级燃烧也是浓淡燃烧，只是在手段上和浓淡的范围上有所区别。有资料表明，浓淡燃烧和分级燃烧只适用于挥发分比较高的煤种，对于贫煤和无烟煤，效果要差一些。同时也要看到，过分追求浓淡燃烧往往会带来燃尽效果

较差，飞灰含碳量升高的不利影响。

浓淡分离燃烧技术的物理依据：

理想情况下煤粉气流中的一次风量只要能把煤粉受热析出的挥发物烧完即可，此时余下的焦碳粒已处于炽热状态，可由二次风提供氧气而燃烬。由于挥发物的发热量与焦碳的发热量相差不多，同时每KJ发热量，不论是挥发物还是焦碳，所需空气量基本相等，因此一次风量应等于纯燃质中挥发物含量Vdaf。不过对无烟煤及贫煤来说，则空气过少，难以输送煤粉，所以只能迁就气力输送选取较大的一次风率，这样就增大了这些低反应能力煤着火的困难。

锅炉燃烧所必需的一次风率

根据煤粉燃烧的理论和实验表明，对于每一种煤来说，其煤粉浓度都有一最佳值，在此浓度下，其着火最低，即最易着火。

我们知道，在锅炉实际运行中的一次风中的煤粉浓度都低于其最佳着火浓度，尤其是对低挥发份的煤更如此。由于挥发份含量低，为了尽可能减少着火热，则一次风率也必须取得较小，但这样会引起一次风管的堵塞，因此，为了保证一次风管的安全运行，不得不增加一次风率，但其后果是使煤粉浓度减小，着火困难。这样，利用浓淡分离的方法使煤粉浓缩到最佳值，从而提前使着火，有利于稳定燃烧。同样，在低负荷运行时，由于煤粉量炉温下降，也希望尽可能的降低煤粉气流的着火温度，因此也可采用浓淡分离燃烧来达到此目的。由此可见用浓淡分离燃烧技术来达到稳燃及实现低负荷运行是有理论依据的。

A. 不同煤种的最佳的煤粉浓度是不同的，而且不是浓缩得越浓越好；同时，在全负荷运行与低负荷运行时对煤粉的是不同的。例如，在全负荷运行时，炉温较高，许多煤无须浓缩就可稳定燃烧。但低负荷就要求煤粉浓缩；此外，还应考虑到设计与实际运行时煤粉差别。以上种种情况都要求在设计浓淡分离型燃烧器时必须考虑煤粉浓淡程度的可调节性，以适应不同煤种及不同负荷的要求，否则就会出现这样或那样的问题。一些浓淡燃烧器之所以不成功，煤粉浓度无法控制也是原因之一。

B. 电厂的常规煤粉浓度约为0.3～0.65之间不等。随着挥发份含量的降低，其着火温度随浓度的变化而降低的幅度也下降。由此可见，浓淡分离燃烧技术用于高挥发份煤的效果比较明显，而用低挥发份煤的效果较差。因此想用浓淡燃烧技术来解决无烟煤的低负荷运行比较困难的。因为无烟煤的着火温度较高，而在低负荷运行时炉温较低，尽管这时煤粉浓度已被浓缩到最佳值，但因其着火降低幅度不大，所以因炉温太低仍达不到着火条件而不能起到稳燃作用。为什么PM燃烧器、WR燃烧器及我国的一些浓淡分离型燃烧器对贫煤、无烟煤的调峰的低限只有70％左右，而达不到50％，其原因就在于此。

由以知浓淡分离燃烧技术无论对降低NOx排放，还是对改善煤粉的着火条件，从而提高煤粉燃烧的稳定性都是有利的。正因为如此，有些使用部门就利用它来提高锅炉燃烧的稳定性及实现低负荷运行，这是有道理的。但这与合理组织燃烧过程的原则相矛盾的，因而可能引发一些问题。

1. 煤粉浓缩与其后期混合之间的矛盾

2. 大型锅炉浓侧水冷壁的高温腐蚀

3. 浓侧的还原性气氛所引发的炉膛结焦问题。

篇四：浓淡燃烧技术在直流燃烧锅炉中的应用

浓淡燃烧技术在直流燃烧锅炉中的应用 作者：罗烨兵

来源：《科技创新与应用》2015年第06期

摘 要：××电厂采用水平浓淡燃烧器对锅炉原美国CE技术直流煤粉燃烧器进行了技术改造，从运行来看，锅炉燃烧稳定性显著提高，锅炉结焦明显好转，烟气中NOX含量减少。 关键词：燃煤严重偏离设计值；燃烧稳定性；减少NOX排放；减少助燃

前言

上世纪末至本世纪初，××电厂330MW锅炉由于实际燃用煤灰分高、发热量低、挥发分低，严重偏离了原设计煤种，使得锅炉的燃烧稳定性差，特别是低负荷和燃用煤热值波动时，锅炉熄火频繁。锅炉在高负荷（250MW以上）时需投天然气稳燃。同时，锅炉燃烧器周围及中温过热器结焦现象突出，燃烧器周围水冷壁高温腐蚀明显。

1 锅炉特性

××电厂#32机组锅炉最大连续蒸发量为1004t/h，主汽压力18.4Mpa、主汽温度543℃。锅炉是斯坦因工业公司制造的亚临界参数、强制循环、中间一次再热、四角切向燃烧、固态排渣、п型布置煤粉炉。

锅炉炉膛断面尺寸为12.742×12.627m，采用直流摆动式燃烧器，四角切圆布置方式（双切圆Ф1610mm/Ф1770mm）。采用四组共20只四角布置直流燃烧器，热风送粉，燃烧系统采用天然气二级点火及低负荷稳燃，四组燃烧器分别由五层煤粉燃烧器（FEA、FEB、FEC、FED、FEE）和三层天然气燃烧器（FDA、FDC、FDD）组成。四角燃烧器周围均布置有卫燃带。过热器采用两级喷水减温调节汽温，再热器采用改变燃烧器喷口倾角调节汽温。

锅炉采用两侧大风箱方式配二次风，煤粉燃烧器配有周界风，每只煤粉燃烧器和天然气燃烧器的上下二次风量均不可调，运行中靠控制总风量及烟气氧量修正总风量。每路一次风从一次风箱引出，通过三通分成两路，与同层对角两只燃烧器连接，双出口给粉机同时向同层对角的两只燃烧器给粉，实现同层对角的两只燃烧器同时投或停。

2 锅炉燃煤情况及燃烧分析

2.1 ××电厂330MW锅炉设计煤种和实际燃用煤种发生了较大差异。实际煤质低位发热量只有设计煤质的65%，设计煤质灰分为32.4%，实际煤质灰分为55.2%。

2.2 燃烧分析

从锅炉运行和试验情况看，锅炉燃用煤质变差是导致锅炉燃烧稳定性差的直接原因。由于煤质变差，锅炉要达到满负荷，投入燃料量增加，风量增加，导致锅炉炉内温度水平低，直接导致煤粉气流的着火热源温度低，煤粉气流着火困难。要燃用实际煤，并保持锅炉高负荷，必将导致入炉煤粉气流浓度增加，直流燃烧器已不能适应运行需要。根据我国现有电站锅炉燃烧技术，采用浓淡燃烧器可以改善运行状况。

3 浓淡技术

3.1 浓淡燃烧技术简介

煤粉浓淡燃烧技术是指通过一定的措施把一次风分成煤粉浓度高的浓气流和煤粉浓度低的淡气流喷入炉内进行燃烧。理论和实践均证明：采用浓淡燃烧技术可提高煤粉着火的稳定性和有效地降低NOx排放量。

煤粉的燃烧过程包括煤粉的预热、挥发份析出、着火（燃烧的初始阶段）和煤焦的燃尽（燃烧的结束阶段）。研究表明：煤粉燃烧的初始阶段是强化燃烧的关键。粒度为0～200μm的煤粉的燃烧试验显示：煤粉从常温升至1500℃，在0.2S的时间内，煤粉燃尽率达到80%左右，而余下的约20%的部分则需要四倍左右的时间才能烧完。因此，稳燃技术的关键在于燃烧器出口附近的气流和煤粉流的组织。

百叶窗浓淡燃烧技术是东方锅炉集团（股份）有限公司于上世纪九十年代从哈尔滨工业大学引进的。百叶窗叶片式浓缩器实现浓淡分离的原理图见图1。

百叶窗水平浓淡燃烧器实现浓淡分离的基本原理是利用煤粉和空气的惯性不同来实现煤粉和空气的分离。百叶窗水平浓淡燃烧器对气固两相的分离从本质上讲，仍然是一种惯性分离装置，它与WR燃烧器、旋风分离器等分离装置的原理是一致的，都是利用了气、固两相在改变流动方向时，因惯性的不同而流动方向也不同的特性。

3.2 百叶窗浓淡燃烧技术特点

百叶窗水平浓淡燃烧器除了具有上述浓淡燃烧器的特点外，由于自身结构及布置上的特点，还具有如下优点。

（1）燃烧器的布置。水平浓淡燃烧器在布置上使浓侧气流靠近向火侧，使进入炉膛的浓侧煤粉气流直接与上游来的高温烟气混合。上游来的高温烟气直接冲刷浓侧一次风气流，使一次风气流迅速得到加热。煤粉气流能通过这种强烈的混合得到大量的着火燃烧所需要的热量，能及时地着火燃烧，提高含粉气流的着火稳定性。

（2）防止结渣和高温腐蚀。熔渣大多都属于非牛顿流体，熔渣刚开始出现固体物时的温度称为熔渣的临界粘度温度Tcv，它与灰渣的软化温度Tst可用下式简单描述：

Tst=Tcv-110

研究表明，Tcv与灰渣的化学成分有关：

Tcv=2990-1470（A）+360（A2）+14.7（B）+0.15（B2）

(转 载于:wWw.SmHaIDA.cOM 海达 范文 网:浓淡燃烧器)

其中：

A=SiO2/Al2O3 B=Fe2O3+CaO+MgO

熔渣所在区域的气氛状态通过化学成分改变Tcv。由于淡侧煤粉气流中氧含量较高，氧化性气氛强，此时二价铁离子将被氧化为三价铁离子Fe+3，就可以提高Tcv，从而达到提高灰渣软化温度Tst的目的。

较之WR和PM型等竖直浓淡型燃烧器，水平浓淡燃烧器中的淡侧一次风位于背火侧可减小颗粒冲刷水冷壁的可能。一方面，目前的水平浓淡燃烧器基本上都采用的是惯性分离的原理，这使得淡侧一次风的煤粉含量少、颗粒细，这可避免大量颗粒冲刷水冷壁。另一方面，煤粉浓度低的淡一次风在客观上起到了“风屏”的作用，可有效地阻碍和延缓浓侧一次风中大的煤粉颗粒向水冷壁方向移动，进一步减小颗粒冲刷水冷壁的可能。WR和PM型等竖直浓淡型燃烧器的浓侧气流与水冷壁间没有起阻碍和延缓作用的空气（或煤粉浓度极低）气流，高浓度的煤粉气流极易冲墙贴壁。比起不采用浓淡燃烧的普通燃烧器，竖直浓淡型燃烧器将使颗粒冲墙贴壁的可能性增加，而水平浓淡燃烧器将使颗粒冲墙贴壁的可能性降低。

（3）NOx排放

Pershing等对煤粉燃烧过程中的NOx的形成进行研究的结果表明，对煤粉燃烧过程中的NOx的形成进行研究阐述，煤燃烧时形成的NOx中，燃料型NOx占90%，热力型NOx占10%。燃料燃烧时，燃料N几乎全部迅速分解而形成产物HCN、N、CN、NHi等中间产物。这些中间产物与O、O2、OH反应生成NO，与NO发生反应生成N2。因此，在燃烧过程中减少燃料N向燃料型NO转化的重要措施就是尽量减少含氧化合物的存在，从而强化NO的还原反应，使燃料N转化为N2。

NOx生成机理：

再燃区：

XN+NO→N2+XN CH+NO→XN（NH3+NO+HCN）

燃尽区：

XN+NO→N2+NO XN+NO→N2+HCN XN+NH3→NO+N2

从水平浓淡燃烧器的燃烧过程来看，浓侧煤粉气流先着火，然后是淡侧气流的混入，然后才是与二次风的混合，因此从燃烧过程看，它属于分级燃烧，有利于降低锅炉机组的NOx排放量；一次风煤粉气流经过浓缩器分离后，浓侧煤粉气流内浓度高，含粉量大，空气量变化不大，浓侧一次风气流中的空气量仅仅能维持煤粉内挥发份的着火和燃烧，燃料相对较多，即过量空气系数小，属于缺氧燃烧，燃烧温度低，故燃料型NOx和热力型NOx都低，因而能大大降低NOx的排放量；而在淡侧由于空气量相对较大，属于富氧燃烧，燃烧温度也低，热力型NOx生成也少。这样水平浓淡燃烧器就能从总体上控制热力型NOx，降低锅炉机组的NOx等污染物的排放量，根据研究，采用分级燃烧，最高可降低NOx 30%～40%。经工业性试验表明，对于不同的煤种，采用水平浓淡煤粉燃烧技术可以将NOx的排放量控制在以下范围：无烟煤

（4）水平浓淡燃烧技术的着火燃尽性能

由于浓侧煤粉气流固体颗粒浓度高，一次风量相对较少，煤粉气流所需着火热少，着火温度低、火焰传播速度大、浓侧煤粉气流的一次风量仅能维持浓侧煤粉气流中挥发份的燃烧，煤粉气流着火及时；而一、二次风的混合特性与传统的燃烧器没有本质上的区别，因而水平浓淡燃烧器的燃烧效率不会低于传统的燃烧器的燃烧效率。

在布置上，使浓侧煤粉气流处于上游已着火燃烧的高温烟气的直接冲刷下，也能保证煤粉气流能得到足够的热源，加热煤粉气流，使煤粉气流能及时地着火燃烧。

图2 显示了在冷态模化试验台上利用PDA（Particle Dynamic Analyzer）分别就竖直浓淡和水平浓淡燃烧方式炉膛内的颗粒浓度场的测量结果。从该图2中可以看到，采用水平浓淡燃烧器时，水冷壁面附近的颗粒浓度远小于采用竖直浓淡燃烧器时的情况。

4 技术改造方案

采用百叶窗水平浓淡燃烧器对××电厂#32锅炉A、B、C层直流燃烧器进行改造。具体方案（确保原一次风管、燃烧器位置不改变）：重新设计燃烧器喷口、设计加装浓淡分离器。具体布置图见图3。

根据本次燃烧器改造的目的对百叶窗燃烧器的结构参数进行选取，使百叶窗燃烧器出口浓淡侧风量比达到1.1：1，以满足改造目的。

为保证燃烧器改造后和原有一次风煤粉管道相连接，改造后的燃烧器总长度与原有燃烧器长度一致，以减小现场改动工作量。

5 试验结果

5.1 首先进行了一次风调平试验、二次风喷口流量偏差试验，对一次风速度进行了标定；根据二次风喷口气流速度偏差，对二次风喷口速度进行了修正。

5.2 炉内空气动力场试验。炉内空气动力场试验的表盘参数分别为：一次风风量

80000m3/h、二次风风量390000m3/h、乏气风量58000m3/h，采用炉底挡板调节控制燃烧系统风量，保证系统设备一次风机、二次风机、引风机的安全运行。

从空气动力场的测量结果看，炉内切圆直径约7600mm，切圆略微偏小，对煤粉的燃尽影响不大，而对于防止锅炉结焦有利。

6 运行情况

6.1 增强了低负荷稳燃能力和带负荷能力

#32锅炉A、B、C层煤粉燃烧器改造结束投运以来，燃烧低位发热量在11000～

17000KJ/Kg范围内煤种，未出现一次熄火。同时，如果燃烧低位发热量在16000KJ/Kg左右煤种，可以不投天然气稳燃。燃烧低位发热量在16500Kj/Kg的煤质，投A、B、C层煤粉带170MW负荷稳燃。每天较改造前节约稳燃天然气约60000m3。

6.2 NOx排放有一定降低

改造前平均462.43mg/ndm3，改造后平均415.23mg/ndm3，减少47.2mg/ndm3。

6.3 结焦现象有所改善、水冷壁高温腐蚀现象消除

改造前，锅炉燃烧器周围结焦严重，中温过热器（屏过）管束之间长期存在挂焦现象。改造后煤粉燃烧器周围及卫燃带、水冷壁上没有了结焦现象，中温过热器管束之间挂焦也消除了。同时，燃烧器改造后由于火焰中心的稳定，高温区较之直流燃烧器远离炉膛水冷壁，火焰冲刷水冷壁较少，以及水冷壁周围的富氧环境，水冷壁高温腐蚀得到了有效控制。 7 结束语

上世纪末至本世纪初，国内电厂用煤普遍紧张，原煤掺假现象突出，煤质参数宽幅波动。由于直流燃烧器受设计煤质影响较大，煤质差时，锅炉带高负荷能力和低负荷稳燃性能较差，熄火频发、NOX排放超标。随着国家环保排放要求越来越严，直流燃技术在燃煤电厂受到极大冲击。很多燃煤电厂为了解决高效、稳燃、低污染以及防止结渣和高温腐蚀问题，纷纷采用浓淡燃烧器对直流燃烧器进行技术改造。比如青岛电厂、富拉尔基电厂、四川江油电厂等，从而，浓淡燃烧技术在我国燃煤电厂得到了广泛推广和发展。

参考文献

[1]王恩禄，张海燕，罗永浩，等.低NOx燃烧技术及其在我国燃煤电站锅炉中的应用[Z].

[2]盛昌栋.高浓度煤粉燃烧时炉内结渣的机理分析[J].电站系统工程.

篇五：水平浓淡燃烧器改造实践

水平浓淡燃烧器改造实践 与防止锅炉结焦探析

柳成亮

（山西河坡发电有限责任公司，山西 阳泉 045000）

摘要：山西河坡发电公司3#、4#锅炉存在结焦严重和掉焦灭火现象。通过水平浓淡燃烧器改造实践、卫燃带削减、

加装吹灰器等手段与煤场配煤、燃烧优化等措施的有效结合，解决了锅炉掉焦灭火这一难题。对防止锅炉结焦进行了深入分析，为解决同类型锅炉的结焦问题提供了借鉴，也为燃用无烟煤锅炉的设计提出了合理化建议。

关键词：水平浓淡燃烧器改造实践 结焦分析解决 借鉴 建议

1 概述

山西河坡发电有限责任公司3#、4#锅炉一直存在炉膛结焦和掉焦灭火现象，特别是从2002年后半年开始，由于电力市场用电负荷渐趋紧张，电厂又开始为阳泉市集中供热，锅炉长期处于高负荷连续运行状态，燃用煤质又偏离设计值，锅炉结焦和掉焦灭火问题突出，严重影响了机组的安全稳定和经济运行。针对此种情况，公司组织专业技术人员进行了锅炉结焦的深入分析，经过长期的探索、改造、试验和总结，通过卫燃带削减、燃烧器改造为水平浓淡型、燃烧器布置角度改变、燃烧器区域加装吹灰器等手段与控制入厂煤质、强化煤场配煤、燃烧优化等措施的有效结合，解决了锅炉频繁掉焦灭火的重大难题和隐患。为解决四角切圆燃烧煤粉锅炉的结焦问题提供借鉴，也为燃用无烟煤锅炉的设计提出了合理化建议。

2 设备简介

河坡发电公司3#、4#锅炉为自然循环、单汽包、固态排渣、悬浮燃烧煤粉锅炉，由武汉锅炉厂设计制造，型号为WGZ410/9.8-7型，设计煤种为阳泉地区无烟煤。锅炉设计为直流组合式喷燃器，四角布置，双切圆燃烧，假想切圆直径分别为：φ570mm和φ800mm。制粉系统采用中间储仓式热风送粉系统，每台炉配有两套DTM320/580型钢球磨煤机，制粉系统乏气作为三次风送入炉膛。燃烧器每角喷口从上到下依次为3、2、2、1、2、1、1、2交替布置， 在一次风喷口中间布置有夹心风，夹心风来自二次风箱（燃烧器布置及切圆示意图见图1）。锅炉设计煤种与校核煤种、燃烧器设计参数分别见表1和表2。

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3 锅炉结焦分析

3.1 锅炉结焦是一个包含许多物理化学因素和流体力学因素的复杂的过程。其主要影响因素有以下六个方面：①燃煤特性，包括煤灰特性、灰的成分和灰的熔融特性。目前，普遍使用的是测定飞灰的熔融特性，它用四个特征温度表示：变形温度DT、软化温度ST、半球温度HT和流动温度FT，其中ST最为重要，ST＞1500℃为不熔灰。灰熔融温度越高，越不易结焦；反之，结焦越严重。高硫煤会使灰熔融温度降低，导致锅炉结焦或结焦加重。②燃烧区域的温度水平和热流密度，包括炉膛截面热负荷、容积热负荷、壁面热负荷及卫燃带面积的设计。对于燃烧无烟煤的锅炉上述四种设计参数一般都偏高，这也是锅炉结焦的条件之一。卫燃带面积的多少又影响着其它三个参数，在已经投运的锅炉中可以通过减少卫燃带的面积或改变卫燃带的布局来降低炉膛温度，从而减轻结焦。③壁面的粗糙和清洁程度，壁面越粗糙，越容易挂灰结焦，灰渣未得到及时有效清除时，结焦会加重。④燃烧器的结构和布置方式。⑤炉内空气动力工况，主要指切圆形成、气流偏斜和火焰刷墙程度。切圆形成不好、气流刚性差、偏斜严重、火焰刷墙明显时，结焦会明显加剧。⑥壁面附近气氛，主要指氧化性气氛还是还原性气氛浓。还原性气氛中结焦会加剧，这是因为还原性气氛会明显降低灰的熔融温度。而燃烧器的结构和布置方式又直接影响炉内空气动力工况和水冷壁壁面附近气氛的形成，所以锅炉采用何种燃烧器及采取哪种布置方式至关重要。

锅炉结焦具有传染性，局部结焦一旦没有得到有效控制，会很快蔓延到周围大面积范围，当焦结到一定厚度，炉内温度场变化时，就会发生掉焦现象，如果掉焦面积大时就会破坏炉内动力场而发生灭火。抓住上述六个环节就能够解决锅炉结焦及掉焦灭火问题。

3.2 河坡发电公司3#、4#锅炉燃烧器原设计为夹心风直流燃烧器，夹心风的主要作用在于对两侧的两股一次风粉气流进行引射，增加一次风粉气流的刚性，为了达到这个目的，要求运行时夹心风要有一定的速度，但在实际运行中夹心风的风速远远达不到设计风速，同时由于一次风携带的煤粉的冲刷，经常造成夹心风管壁磨穿。故实际运行中没有投运夹心风，但夹心风的喷口依然保存。对于燃烧无烟煤的锅炉，为了保证燃烧稳定，一次风出口风速往往控制得较低，一般为20—25m/s，而二次风风速一般为45—55m/s，从而使一、二次风的射流刚性相差较大。一、二次风射流喷出燃烧器后，由于受到上游邻角气流的挤压作用及左右两侧不同补气条件的影响，使气流向背火侧偏转，此时，刚性较弱的一次风射流将比二次风偏离更大的角度，从而使一、二次风分离。冷态试验中发现，由于夹心喷口的存在，一次风气流被分叉，在燃烧器出口形成“八”字形气流，而一次风气流分叉在热态运行时会更加加剧，使一次风射流的刚性进一步降低，导致一、二次风射流的刚性差别更大，分离现象越明显。由此导致火焰刷墙严重，煤粉在缺氧状态下近壁燃烧，很容易结焦。水冷壁壁面附近含氧量降低、还原性气氛加重又会明显降低灰渣的熔融温度，造成结焦加剧。所以进行燃烧器改造已势在必行。

3.3 河坡发电公司3#、4#锅炉采用了下、中一次风集中布置的方式，并且在着火区域全部敷设有卫燃带，面积达186.48m2。这对于无烟煤的着火、燃尽以及低负荷稳燃十分有利。但由于着火集中，卫燃带区域水冷壁吸热少，使燃烧器区域的局部热负荷过高，着火区域的炉膛温度在1520℃--1620℃

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之间，高负荷时炉膛温度一般达到或超过1600℃。卫燃带壁面温度高、表面粗糙，一旦火焰刷墙，熔融、半熔融灰粒极易粘结在粗糙的卫燃带上结焦。这也是结焦多发生在卫燃带部位的主要原因。

4 燃烧器改造实践

4.1 燃烧器改造

经过考察调研后，公司决定在#3锅炉上采用某高校研发的可调水平浓淡燃烧器代替原来的夹心风直流燃烧器。据资料显示，水平浓淡燃烧器普遍具有如下优点：可以实现煤粉的低NOx、高效、稳燃、防结渣及防高温腐蚀。可调水平浓淡燃烧器是针对四角直流燃烧器研制的使一次风粉气流在水平方向实现向火侧浓、背火侧淡的分布，局部提高向火侧浓度并充分发挥向火侧浓煤粉着火优势的燃烧器。该燃烧器具有以下结构特点：

（1）充分发挥了向火侧的着火优势，在向火侧高温的环境里，实现高煤粉浓度的燃烧，优化了切圆燃烧的总体着火条件，提高了着火稳定性。使用V型双回流区燃烧器喷口，利用横置钝体卷吸水平方向上的高温烟气，强化一次风粉与高温烟气的湍流混合，保证了燃烧的稳定性，也提高了燃烧的效率。

（2）实现向火侧浓、背火侧淡的燃烧方式后，背火侧一次风气流煤粉浓度较低，使靠近炉墙壁面的氧化性气氛增强，这样可以防止炉墙结焦和水冷壁高温腐蚀。

（3）向火侧是高煤粉浓度、高温、低氧浓度；背火侧是低煤粉浓度、低温、高氧浓度，综合作用可以有效降低NOx的生成。

（4）采用依靠一次风管道自然弯头分离（离心作用）的空间扭曲板煤粉浓缩器来实现煤粉的浓淡分离和向火侧浓、背火侧淡的分布。

（5）采用调节风技术，调节风从相应的二次风箱引出，通过风管、调节风门、调节风喷口将射流引入到一次风弯头，用射流扰动管内气-固两相流，从而改变管内煤粉浓度分布以调节喷口浓淡比例，保证在不同煤种不同负荷下，一次粉煤粉气流都能有合适的着火距离，防止喷口结焦和烧损。

（6）在一次风喷口向火侧壁面加装测温装置，便于运行人员及时掌握燃烧器喷口的温度状况，以便及时调整。

2004年，利用#3机组检修机会，对#3锅炉进行了燃烧器改造前后的冷态空气动力场试验、旧燃烧器拆除、新燃烧器安装、调试及改造后的热态燃烧调整试验，并对卫燃带进行了少部分的间隔去除。热态运行一个月后，监测发现炉膛温度明显升高，并有超过改造前炉膛温度的趋势，同时发现一次风仍有刷墙现象、四面墙卫燃带上存在不同程度的结焦现象，之后发生了多次掉焦现象。此次燃烧器改造与改前相比，锅炉的燃烧稳定性好，抗干扰能力明显增强，锅炉的经济性有所提高，锅炉掉焦灭火现象有所缓减，但并没有得到明显改善。未达到预期的效果。 4.2 燃烧器布置方式的改变

#3锅炉运行一段时间之后，因为一块大焦卡住冷渣斗而被迫停运检修。同时对燃烧器进行了补充改造措施，对燃烧器布置方式进行了较大幅度的改进，并实施了防止锅炉结焦的其它相关措施（进一步削减卫燃带等）。实践证明第二次改进后效果明显，锅炉启动后，燃烧稳定且长时间未发生锅炉掉焦灭火事件。具体改进如下：

（1）据观察分析判断，炉膛燃烧器区域结焦与一次风粉刷墙有相当大的关系，因此，解决炉膛结焦的根本措施在于减轻一次风粉的刷墙程度和强化燃烧组织，而实施一次风反切和增大二次风的切圆直径可以实现这一目标。结合本次改造实施允许的时间条件和长方形炉型实际（双切圆设计，

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且1#、3#角喷口背火侧与前后墙夹角明显偏小），经过多方案计算机模拟比较，实施如?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuluzuowen/" target="_blank" class="keylink">路桨福焊亩喜阋淮畏缢母雠缈诘纳淞鞒隹诮嵌龋喜阋淮畏缗缈谥嵯哂稍吹?#、3#角偏离对角线2.5度，改为偏离对角线-5.5度(逆向上游)，2#、4#角偏离对角线3.5度，改为偏离对角线-6.5度(逆向上游)；改动中层一次风两个喷口的射流出口角度，将中层一次风1、3号角喷口轴线由原来的偏离对角线2.5度，改为偏离对角线-4.5度(逆向上游)，2、4号角喷口不变；改动下层一次风两个喷口的射流出口角度，将下层一次风1、3号角喷口轴线由原来的偏离对角线2.5度，改为偏离对角线-4.5度(逆向上游)，2、4号角喷口不变；改动下层二次风四个喷口的射流出口角度，将下层二次风射流1、3号角喷口轴线由原来的偏离对角线2.5度，改为偏离对角线7度，2、4号角喷口轴线由原来的偏离对角线3.5度，改为偏离对角线8度。（见图2）

（2） 考虑卫燃带削减后会影响主汽温度，主汽温度可能会略有降低，决定调整三次风燃烧器

予以弥补，三次风喷口下倾角由原来的5度改为下倾2度。

5 防止锅炉结焦的其它改进措施

5.1 削减部分卫燃带

由于锅炉结焦部位在卫燃带上，所以削减卫燃带可以有效的防止炉膛结焦。但削减卫燃带后，必将影响主汽温度和燃烧的稳定性，因此卫燃带的削减面积和削减方式必须充分考虑。经过摸索、观察和分析，卫燃带采取间隔去除法，接近品字型削减，保证不会产生大面积结焦，即使发生掉焦也不会造成锅炉灭火。由于炉膛中心温度高，燃烧稳定，四面墙中间区域的卫燃带可以削减的多一些，而燃烧器出口左右两侧的卫燃带不能去除，以免影响煤粉的着火。公司的3#、4#锅炉卫燃带削减面积分别达51 m2和49 m2，卫燃带削减面积达到卫燃带总面积的27%。通过运行观察，没有出现燃烧不稳定现象，对锅炉的燃烧影响较小。 5.2 燃烧器区域加装吹灰器

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