电力仪器资讯:1 概述 华润电力唐山西郊热电厂2%26times350MW超临界燃煤供热机组，锅炉为北京巴-威公司生产的B"WB-1140/25.4-M型超临界参数%26prod型直流锅炉。采取中速磨煤机正压直吹式制粉系统，前后墙对冲燃烧方式，建设DRB-XCL型双调风旋流燃烧器及低氮燃烧分级配风的NOX风喷口、再热器为烟气调温挡板调节方式，建设三分仓回转式空气预热器。

变频离心式一次风机、单级动叶可调轴流式送风机和双级动叶可调轴流式引风机。锅炉同步设计电袋复合式除尘器、SCR选择性催化还原法脱硝装置和湿法脱硫除尘一体化装置，锅炉烟尘排放环保指标达到超低排放标准(粉尘%26le10、SO2浓度%26le35、NOX%26le50。两台机组先后于2014年10月和12月投产发电，并承担唐山市区约1300万m2的采暖供热面积。

开关柜通电试验台机组总体运行稳定，但在投产运行初期，一直存在锅炉排烟温度高、飞灰大渣含碳量高等问题，严重影响电厂经济性。本文基于电厂混煤掺烧的现实情况入手，通过变氧量、变NOX风量、变二次风门开度、变一次风量、变旋流燃烧器调风盘开度和内外二次风角度及旋流强度、变磨煤机组合方式、变空气预热器转速以及变干渣机温度等一系列锅炉燃烧调整试验，探索相关参数变化对锅炉燃烧效率、排烟温度、NOX排放浓度以及对炉内金属壁温和结渣水平的影响。

提出混煤掺烧条件下的锅炉最佳配风方案、最佳氧量和最佳空预器转速等优化改进措施，并实施标准化运行治理，取得较好效果。多功能电能表现场校验仪对混煤掺烧偏离设计煤种的电站锅炉优化运行提供参考。2 锅炉混煤掺烧现状 锅炉设计煤种：为蒙泰公司和伊泰公司的准格尔煤1:1混合煤(低位发热量为19.9MJ/kg，收到基灰分为18%。

干燥无灰基Vdaf=37.4%,全水Mt=15.2%，校核煤种为芦家窑和峙峰山1:1混合煤(低位发热量为17.5MJ/kg，收到基灰分为32%, 干燥无灰基Vdaf=32.2%,全水Mt=10.1%。锅炉现实燃用煤种：发电厂受铁路运输和燃煤本钱等多方面影响，锅炉现实燃煤以山西烟煤和唐山地方洗沫煤(煤泥混配掺烧为主，现实煤质偏离设计煤种。

具体如下： 入厂煤种有两种：一是低热值煤，唐山地方洗沫煤，均匀热值为4070kcal/kg，此中开滦洗沫煤均匀热值为3650kcal/kg，最低只有3150kcal/kg。低热值烟煤主要为山西同煤团体煤矿，均匀热值一般在4000kcal/kg左右。二是高热值烟煤：热值一般在5000kcal/kg至5500 kcal/kg左右，以山西朔州煤电、山煤国际和同煤本部矿别为主。

从上述低热值煤种和高热值煤种的煤质特性分析与设计煤种相比误差较大，另外，多煤种的含硫量误差较大，有的收到基Stad均匀值为1.1%左右，也不宜直接入炉燃烧，必须进行混合掺配后再入炉。现实掺烧过程中，电厂运行调度将低热值煤与高热值煤按1:2比例进行掺配，并在攒垛过程中进行二次混掺。现实入炉煤热值节制在4300 kcal/kg到4800 kcal/kg之间，收到基挥发分均匀节制在25%左右。

收到基灰分均匀节制在28%左右，收到基水分一般在8%以下，入炉煤收到基含硫量Stad均匀低于0.75 %，以确保锅炉安全运行。从锅炉现实燃用煤质与设计煤质相比，掺配后的主要误差在于入炉煤收到基全水(8%左右比设计煤种(15%低50%左右，收到基灰分比设计煤种高出10%左右。对锅炉燃烧效率和排烟温度发生偏离设计的影响，导致锅炉排烟温度高、飞灰大渣含碳量高。

基于上述混煤掺烧的现状，为了全面改善锅炉燃烧效率和降低锅炉排烟热损掉，电厂成立专题调查组系统分析影响锅炉效率的几个关键影响因素，并展开相关变参数试验研究，探索改进措施。3 建立影响锅炉效率的神经网络模型 调查组运用头脑风暴法，从人、机、料、法、环五个维度，分析当前引起电厂锅炉效率的主要神经网络：燃烧器配风不当、氧量丈量不准、排烟温度高、飞灰大渣含碳量高、制粉系统出力不足、煤粉细度不均、空预器漏风，炉底漏风、保温散热、燃烧优化试验等共计20个影响因子。

编制影响电站锅炉效率的神经网络模型(见图1。从2015年3月以来，调查组根据现场现实运行情况的逐项调查取证分析，通过大量的燃烧调整优化试验，逐步确认燃烧器配风、排烟温度高和飞灰大渣含碳量高是影响混煤掺烧锅炉效率的主要问题。图1：影响电站锅炉效率的神经网络模型 4 优化试验研究 4.1 锅炉氧量优化试验与CO在线节制措施。煤粉燃烧是煤粉可燃物与氧气发生猛烈的发光发热的氧化反应。

煤粉的燃烬水平取决于炉内温度、过量空气与煤粉混合均匀水平、煤粉细度、煤粉在炉内停留时候和煤粉燃烧特性。现实上，锅炉省煤器出口氧量的真实性与氧量均匀性代表过量空气与煤粉混合均匀水平，如果炉内氧量偏低，局部缺氧燃烧，会导致飞灰、大渣含碳量升高，同时，化学不完全燃烧热损掉也增加，因此，氧量丈量的正确性及炉内氧量分布均匀性是影响燃烧效率的关键。判定氧量是否正确性。

一方面要看氧化锆氧量表安装的位置是否正确，其上游烟道有无漏风影响或有无脱硝稀释风机吹风影响，原则上以省煤器出口烟道氧量丈量为准另一方面要与网格法检测的氧量进行对比，以判定其正确性和均匀性再者，每季度定期对锅炉氧化锆氧量表进行标定。现场试验发现，通过利用网格法在省煤器出口检测的氧量值比氧化锆氧量表测得的氧量值低0.5%，原因是我司锅炉氧量表安装在SCR入口烟道上。

受脱硝稀释风机吹入烟道的空气和烟道膨胀节漏风的影响，导致氧量丈量虚高。为此，调查组利用锅炉出口一氧化碳(CO浓度在线监测作为判定和调整锅炉风量和氧量依据，并通过试验得出机组在分歧工况下的最佳O2和CO节制范围，具体如下： 图2：锅炉最佳氧量及CO排放浓度节制曲线 试验表明，一般氧量节制在3.2%-3.8%，CO浓度一般节制在100ppm范围内。

锅炉燃烧效率最佳当氧量逾越4.5%，则锅炉出口NOX排放浓度则会明显升高，同时排烟热损掉也会升高当氧量低于2.8%时，锅炉飞灰大渣含碳量升高，燃烧效率下降，此时炉内温度低，虽然锅炉出口NOX排放浓度则会明显降低，但对锅炉稳燃及燃烬晦气。试验证实，实施锅炉出口烟气CO浓度的在线监测可以作为调整和修正炉内氧量的重要依据，通过检测和节制CO浓度。

可以有效节制飞灰含碳量和化学不完全燃烧热损掉，弥补锅炉飞灰含碳在线检测不正确和人工飞灰含碳检测滞后的不足。4.2锅炉二次风门调整与最佳NOX风比率优化试验 电站锅炉采取分级送风，利用燃烬NOX风节制低氮燃烧。在锅炉主燃烧器区域形成还原性缺氧区，保证氮氧化物少生成，而在燃烧器上部形成富氧区，保证煤粉燃烬。调查发现。

电厂对锅炉燃烧器二次风门和NOX风门开度的调整节制缺少统一标准，完全依靠运行值班员的经验来调整。为了降低NOx生成，NOX喷口的二次风门一般保持在70%至100%开度，这种单一配风方式在机组80%以上基本负荷是可行的，但在80%以下负荷情况下，燃烧器区域水冷壁会出现结焦结渣问题，且飞灰大渣可燃物较高(达5-6%左右。因此。

需要通过优化配风试验，确定二次风门开度、NOx风门开度与最佳NOx风骚量占比。试验时，保持炉内氧量在3.5%左右，备用磨煤机出口燃烧器的二次风门保持10%以上的开度，以保证燃烧器金属温度不逾越850℃底层(A、B层煤粉燃烧器二次风门保持90-100%开度，以保证托粉稳燃，上层(C、D、E层磨煤机运行时，燃烧器二次风门开50-70%即可。

通过试验优化，在满足锅炉出口NOx浓度小于350mg/Nm3的情况下，研究确定机组在各负荷工况下的最佳NOx风门开度和最佳NOx风骚量占比。试验优化成果如下： 图3：燃烧器二次风门及N。