1、鍋爐概況
    華電濰坊發電有限公司43鍋爐是由上海鍋爐廠有限公司製造的超臨界參數變壓運行直流鍋爐，單爐膛、一次再熱、四角切圓燃燒、平衡通風、露天布置、固態排渣
、全鋼構架
、全懸吊結構Ⅱ形鍋爐。型號為SG-2102/25.4 M954，爐膛截麵尺寸為18 816 mm×17 690 mm
，設計燃料為山西晉中地區貧煤，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機、秸稈顆粒機、秸稈壓塊機壓製的生物質成型顆粒燃料。
    燃燒設備按配鋼球磨煤機、冷一次風機、正壓直吹式製粉係統設計
，配6台BBD3854型雙進雙出磨煤機。采用低NO：同軸燃燒係統(LNCFS)，煤粉燃燒器為四角布置、切向燃燒、擺動式燃燒器。燃燒器采用垂直方向濃淡分級燃燒
，主風箱下部布置6層濃煤粉噴嘴
，上部布置6層淡煤粉噴嘴，SOFA風箱布置有6層SOFA噴嘴。在6層寬調節比(WR)濃煤粉噴嘴四周布置有燃料風（周界風）。在每相鄰2層煤粉噴嘴之間布置有2層輔助風噴嘴，其中包括1個偏置的CFS噴嘴和1個直吹風噴嘴。在主風箱上部設有2層緊湊燃盡風CCOFA( Closed-coupledOFA)噴嘴，在主風箱下部設有l層火下風UFA( Underfire Air)penzui。zairanshaoqimeigenmeifenguandaojinkouchuzhuangsheyitaomeifennongdanfenlizhuangzhi，jinxingmeifennongdanfenliranshao，jiangfenlihoudenongmeifensongrulutangxiaburanshaoqi，danmeifensongrulutangshangburanshaoqi，meifenhekongqicongsijiaosongru，congludingxiangxiakanzailutangzhongchengshunshizhenqieyuanfangshiranshao。
    蒸發係統的流程為：給水泵一省煤器-螺旋水冷壁一垂直水冷壁一啟動分離器。過熱蒸汽流程為：啟動分離器一頂棚管和包覆過熱器一水平低溫過熱器一分隔屏-I級減溫器一後屏過熱器一Ⅱ級減溫器一末級過熱器一汽輪機高壓缸進口。一次汽溫調節方式為噴水減溫。再熱蒸汽流程為：汽輪機高壓缸出口一再熱蒸汽事故噴水一低溫再熱器一末級再熱器一汽輪機中壓缸進口。
2、鍋爐運行中出現的問題及原因分析
    華電濰坊發電有限公司43鍋爐自2006年10月投產以來，由於高溫受熱麵熱偏差較大而引起較為嚴重的超溫現象，高溫再熱器超溫尤為嚴重。2007 ,2008年因高溫再熱器爆管引起停機6次，嚴重影響機組的安全、經濟運行。
    在zai鍋guo爐lu主zhu燃ran燒shao器qi區qu域yu從cong上shang向xiang下xia看kan是shi一yi個ge順shun時shi針zhen的de假jia想xiang切qie圓yuan，高gao溫wen煙yan氣qi到dao達da爐lu膛tang上shang部bu空kong間jian時shi，存cun在zai較jiao大da的de旋xuan轉zhuan殘can餘yu強qiang度du。在zai爐lu膛tang頂ding部bu布bu置zhi的de分fen隔ge屏ping雖sui然ran對dui殘can餘yu旋xuan轉zhuan氣qi流liu起qi到dao一yi定ding的de分fen割ge與yu消xiao旋xuan作zuo用yong，但dan作zuo用yong有you限xian，屏ping區qu氣qi流liu流liu動dong具ju有you一yi定ding的de特te點dian。
2.1在爐膛水平截麵上，切圓形狀不規則
    從爐膛中心到前牆區域內
，氣流做類似切圓運動，氣流貼壁明顯；而後牆區域
，旋轉的氣流主要流向爐後方向。
    (1)前牆壁麵附近區域
，氣流速度很高，但屏間流速相對較低，左、右側牆附近通道中的流速遠大於其餘通道內的流速。
    (2)左、右側牆附近通道中的氣流流動狀況差異較大，右側氣流速度方向指向爐前並有一低速回流區，左側氣流速度指向爐後。
    對dui於yu順shun時shi針zhen旋xuan轉zhuan氣qi流liu，屏ping區qu氣qi流liu的de上shang述shu特te點dian使shi一yi部bu分fen氣qi流liu通tong過guo分fen隔ge屏ping與yu前qian牆qiang之zhi間jian較jiao大da的de空kong隙xi進jin入ru屏ping區qu左zuo側ce，加jia劇ju了le氣qi流liu在zai屏ping區qu和he對dui流liu煙yan道dao內nei左zuo
、右you兩liang側ce速su度du分fen布bu的de不bu均jun勻yun性xing。總zong之zhi，螺luo旋xuan上shang升sheng的de煙yan氣qi流liu到dao達da爐lu膛tang出chu口kou處chu仍reng然ran殘can留liu較jiao大da的de旋xuan轉zhuan趨qu勢shi，使shi得de在zai變bian工gong況kuang運yun行xing時shi也ye會hui引yin起qi或huo加jia劇ju煙yan氣qi側ce熱re偏pian差cha。
    tongguoshangshufenxijicongshijiceliangdedonglichangshujulaikan，luneishijiranshaoqieyuanpianda，xuanzhuanqianglie，tiebifengsupiangao
，zailuneixingchengleyigeraolubixuanzhuandedaqieyuan，youyuqieyuanweishunshizhenfangxiang

，zaochengfengepingyuhoupingguoreqichukouqiwenyoucegaoyuzuoce；而殘餘旋轉過程中爐膛出口處左側的煙氣流包括未完全燃盡的碳，直接進入高溫再熱器及高溫過熱器
，由於煙氣溫度高
、流速快，加上未燃盡碳的繼續燃燒，使得左側的換熱過程加劇，造成高溫再熱器、高溫過熱器左側汽溫高於右側。最明顯的數據為爐膛出口左側煙溫高於右側，最高溫差達到160℃。
2.2受熱麵管屏布置因素引起的偏差
    爐膛出口煙氣在進入對流煙道時，由於殘餘旋
轉的存在，使沿煙道寬度方向上的煙速、煙溫分布不
均，各管屏對煙氣的吸熱不均和傳熱量不同，造成煙
道寬度各管屏熱負荷的不均勻。
2.3  高溫再熱器結構引起的流量偏差和同屏熱偏差
    由於各排管子結構差異引起管間流量不均
，由流體力學相關公式可知：壓差一定時，阻力係數與流量的平方成反比，所以管子結構的差異將引起管子流量分配的不均；在zai壓ya差cha與yu阻zu力li係xi數shu一yi定ding時shi
，工gong質zhi比bi體ti積ji與yu流liu量liang的de平ping方fang成cheng反fan比bi。由you於yu屏ping間jian和he管guan間jian熱re負fu荷he不bu均jun而er導dao致zhi各ge管guan圈quan吸xi熱re量liang不bu同tong，必bi然ran加jia劇ju各ge管guan圈quan流liu量liang分fen配pei的de不bu均jun性xing。所suo以yi，沿yan煙yan道dao寬kuan度du上shang各ge排pai管guan子zi之zhi間jian流liu量liang的de分fen布bu主zhu要yao取qu決jue於yu進jin、出口集箱中沿軸向方向上靜壓的分布和管排幾何特性偏差引起的工質比體積偏差。
    根據運行統計

，受熱麵超溫爆管主要發生在高溫再熱器。左數第6排內數第7，8
，10，11管圈
，左數第5排內數第7，12管圈以及左數第5，8，10
，11，12，13，14排pai管guan屏ping，有you嚴yan重zhong變bian形xing
，管guan子zi普pu遍bian存cun在zai外wai壁bi嚴yan重zhong氧yang化hua的de現xian象xiang。爆bao管guan位wei置zhi大da多duo處chu在zai向xiang火huo麵mian的de彎wan頭tou部bu分fen
，主zhu要yao原yuan因yin是shi這zhe裏li的de煙yan氣qi溫wen度du高gao，管guan子zi直zhi接jie受shou到dao大da量liang的de輻fu射she熱re，吸xi熱re不bu均jun勻yun而er導dao致zhi向xiang火huo麵mian管guan子zi發fa生sheng超chao溫wen過guo熱re現xian象xiang。末mo級ji再zai熱re器qi及ji末mo級ji過guo熱re器qi同tong屏ping的de外wai圈quan管guan由you於yu離li煙yan室shi近jin，接jie受shou的de輻fu射she熱re多duo
；同屏各管的位置不同，受熱麵積和吸熱不同。
2.4運行工況因素
    (1)運行方式。在鍋爐運行中，運行人員通常為了提高汽溫而過多投運上部製粉係統
，配風方式多采用正塔形
，使火焰中心上移
；或者上部的二次風投入較少，使得上部過量空氣係數較小，煤粉沒有完全燃燒，爐膛出口溫度上升
，加劇爐膛出口煙溫偏差。
    (2)燃燒煤種偏離設計煤種。鍋爐煤種的變化對煙溫偏差影響較大，燃燒煤種的水分、灰分增加，揮發分減少，發熱量降低，煤粉著火困難，煤粉著火推遲，火焰拖長且火焰中心上移，爐膛出口煙溫偏差也會增大。
    (3)-次、二次風配比。一次、二次風配比在實際運行操作中易受燃燒環境、負荷變化、氣溫變化等外界因素的影響，一次、二次風壓及風速不好控製，一次
、二(er)次(ci)風(feng)量(liang)比(bi)易(yi)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)
，這(zhe)些(xie)變(bian)化(hua)將(jiang)影(ying)響(xiang)射(she)流(liu)兩(liang)側(ce)的(de)補(bu)氣(qi)條(tiao)件(jian)和(he)射(she)流(liu)的(de)剛(gang)性(xing)，最(zui)終(zhong)影(ying)響(xiang)到(dao)燃(ran)燒(shao)的(de)實(shi)際(ji)切(qie)圓(yuan)直(zhi)徑(jing)。顯(xian)然(ran)，實(shi)際(ji)燃(ran)燒(shao)切(qie)圓(yuan)直(zhi)徑(jing)大(da)於(yu)設(she)計(ji)值(zhi)，爐(lu)膛(tang)出(chu)口(kou)的(de)殘(can)餘(yu)旋(xuan)轉(zhuan)增(zeng)強(qiang)，煙(yan)速(su)煙(yan)溫(wen)偏(pian)差(cha)必(bi)然(ran)增(zeng)加(jia)。
    (4)燃(ran)燒(shao)器(qi)四(si)角(jiao)風(feng)速(su)不(bu)均(jun)勻(yun)。四(si)角(jiao)風(feng)粉(fen)的(de)均(jun)勻(yun)性(xing)對(dui)爐(lu)內(nei)燃(ran)燒(shao)工(gong)況(kuang)優(you)劣(lie)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)影(ying)響(xiang)，四(si)角(jiao)風(feng)粉(fen)不(bu)均(jun)會(hui)使(shi)爐(lu)內(nei)火(huo)焰(yan)中(zhong)心(xin)偏(pian)斜(xie)和(he)實(shi)際(ji)切(qie)圓(yuan)直(zhi)徑(jing)增(zeng)大(da)，甚(shen)至(zhi)使(shi)火(huo)焰(yan)氣(qi)流(liu)貼(tie)壁(bi)，造(zao)成(cheng)爐(lu)壁(bi)局(ju)部(bu)結(jie)焦(jiao)
，致(zhi)使(shi)爐(lu)膛(tang)出(chu)口(kou)煙(yan)溫(wen)偏(pian)差(cha)增(zeng)加(jia)。
    (5)fuhebianhuakuaiman。youyudianwangtiaodudexuyao，jizufuhejingchangdafudubianhua，ruguozhifenxitongtiaozhengbudang

，huizaochengzhehuotuichihehuoyanzhongxinshangyidengwenti，shilutangchukouyanwenshangsheng
，jiajulutangchukoudeyanwenpiancha。
3、勺鍋爐熱偏差改造措施
    為減少受熱麵爆管，在2009年2月機組大修過程中，製訂了減少殘餘旋轉煙氣偏差的方案
，進行了相應的改造。
3.1調整頂層SOFA風左右擺動機構
    調整頂層SOFA風左右擺動機構
，使4個角由原來的0°（中間位置）全部擺到-15。（全部反切）並將執行機構固定死。利用SOFA風的反切在主燃燒器上方形成一個消旋風，以減少爐膛上部煙氣流旋轉的力矩
，減少旋轉的作用；同時，SOFA風的投入也使得下部主燃燒器區域風箱壓差減小
，二次風速減小，燃燒旋轉的動量矩減小，在保證燃燒穩定的前提下使旋轉減弱。
    SOFA風門的調整思路是盡量開大SOFA -C
，SOFA -D．SOFA -E

，SOFA -F
，尤其是SOFA -E，SOFA -F應在調整時首先開大。
3.2整定一次風速
    重新測量所有一次風速，找出風速偏差的原因，通過調整分離器出口處的鎖孔來調整一次風速
，使其維持在23 -25 m/s．每層4個燃燒器一次風速偏差應小於5%，層與層之間偏差應小於5%。
3.3減少旋轉二次門的開度
    燃燒器在設計時，每層配置上
、下2層(ceng)二(er)次(ci)風(feng)嘴(zui)

，每(mei)個(ge)燃(ran)燒(shao)器(qi)的(de)上(shang)部(bu)二(er)次(ci)風(feng)為(wei)旋(xuan)轉(zhuan)二(er)次(ci)風(feng)，由(you)於(yu)爐(lu)內(nei)燃(ran)燒(shao)旋(xuan)轉(zhuan)比(bi)設(she)計(ji)工(gong)況(kuang)要(yao)大(da)得(de)多(duo)，所(suo)以(yi)，每(mei)層(ceng)旋(xuan)轉(zhuan)二(er)次(ci)風(feng)沒(mei)有(you)必(bi)要(yao)保(bao)持(chi)較(jiao)大(da)開(kai)度(du)，而(er)應(ying)根(gen)據(ju)負(fu)荷(he)情(qing)況(kuang)來(lai)決(jue)定(ding)其(qi)開(kai)度(du)：70%負荷以下基本不用開，70% -100%負荷最高開度保持300-/0。為了維持燃燒的穩定性，可根據工況適當開大和關小直吹二次風擋板開度。
3.4整定所有二次小風門擋板開度及CCOFA風門擋板開度
    檢查並校驗每個二次風門的開度特性
，保證其開關靈活性及開度的準確性。目前，在二次風調節擋板開度為65%-100%時二次風速變化不大，在65%開度以下時調節特性比較陡。按照爐膛差壓要求，風門在65qo以(yi)下(xia)和(he)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)不(bu)同(tong)步(bu)會(hui)造(zao)成(cheng)各(ge)部(bu)風(feng)室(shi)之(zhi)間(jian)的(de)風(feng)量(liang)偏(pian)差(cha)過(guo)大(da)，從(cong)而(er)引(yin)起(qi)燃(ran)燒(shao)器(qi)區(qu)域(yu)局(ju)部(bu)缺(que)氧(yang)而(er)使(shi)灰(hui)熔(rong)點(dian)降(jiang)低(di)，結(jie)焦(jiao)性(xing)加(jia)強(qiang)，同(tong)時(shi)也(ye)會(hui)加(jia)大(da)煙(yan)氣(qi)偏(pian)差(cha)。因(yin)此(ci)，可(ke)適(shi)當(dang)減(jian)小(xiao)二(er)次(ci)風(feng)擋(dang)板(ban)處(chu)空(kong)氣(qi)流(liu)通(tong)麵(mian)積(ji)以(yi)增(zeng)加(jia)阻(zu)力(li)，使(shi)滿(man)負(fu)荷(he)時(shi)擋(dang)板(ban)處(chu)於(yu)全(quan)開(kai)狀(zhuang)態(tai)，使(shi)二(er)次(ci)風(feng)箱(xiang)壓(ya)差(cha)在(zai)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)時(shi)符(fu)合(he)計(ji)算(suan)要(yao)求(qiu)：在70%負荷以下時，二次風箱壓差為0.65 -0. 85 kPa;在70%～100%負荷時
，二次風箱壓差為0.85—1. 10 kPa。ercifengxiangyachadewendingjitiaozhengweiluneidonglichangdewendingjianlilelianghaojichu，zaiqitatiaojianbubiandeqingkuangxia
，yachajianxiao，ercifengsuhuijianxiao，luneixuanzhuanqiangduhuixiangyingjianruo。CCOFA風門根據工況及時投入
，CCOFA風的投入量決定了在燃燒器上部過量空氣係數的大小，也決定了未燃盡煤粉量的多少。及時足量投入CCOFA風
，會減少飛灰中碳的質量分數，減少燃煤物理熱損失


，提高鍋爐的經濟性。
3.5濃淡噴燃器水平擺角的校驗
    校驗濃淡噴燃器水平擺角，保證調整的同步性及調整的可靠性，高負荷區域應盡量使擺角保持水平
，低負荷區域上擺燃燒器
，使主汽溫、再(zai)熱(re)汽(qi)溫(wen)度(du)達(da)到(dao)規(gui)定(ding)範(fan)圍(wei)，但(dan)在(zai)低(di)負(fu)荷(he)區(qu)域(yu)不(bu)能(neng)為(wei)了(le)保(bao)持(chi)較(jiao)高(gao)的(de)汽(qi)溫(wen)而(er)過(guo)度(du)上(shang)調(tiao)擺(bai)角(jiao)，否(fou)則(ze)會(hui)對(dui)爐(lu)膛(tang)安(an)全(quan)產(chan)生(sheng)威(wei)脅(xie)。同(tong)時(shi)，在(zai)調(tiao)整(zheng)擺(bai)角(jiao)時(shi)應(ying)使(shi)淡(dan)層(ceng)擺(bai)角(jiao)小(xiao)於(yu)濃(nong)層(ceng)擺(bai)角(jiao)，使(shi)其(qi)濃(nong)淡(dan)擺(bai)角(jiao)保(bao)持(chi)2°～5°，以利於淡層煤粉的燃燒，減少上層未燃盡煤粉的數量。
3.6末級再熱器受熱麵的改造
    將T23材質的管子全部更換為T91材質的管
子，根據熱偏差計算結果
，將部分處於超溫範圍內的
管段及下彎頭換成T91材質的管子。
4
、技術改造性能評估
    2009年4月，華電濰坊發電有限公司43鍋爐在大修改造後啟動並進行了燃燒調整試驗：在各種燃燒因素變化的條件下
，對燃料成分
、汽溫、汽壓、鍋爐效率等進行測定

，分析並確定鍋爐技術改造後運行的合理燃燒方式。通過試驗得出以下結論：
    (1)製粉係統投停原則為先下後上，出力也為先下後上，F磨煤機給煤量應盡可能低。
    (2)燃燒器的上下擺動對主汽溫、再熱汽溫影響較大，但對改善熱偏差作用較小。
    (3)SOFA -E，SOFA -F風對消除熱偏差影響較大，但過大的開度會使壁溫峰值向右移動，所以，調整時應視具體工況而選擇合適的開度，最大開度不能超過65%。
    (4) CCOFA風開度可有效減少飛灰可燃物的質量分數，在一定情況下，開度的大小對再熱汽溫有較大影響

，但對熱偏差影響較小。
    試驗結果表明：在(zai)主(zhu)燃(ran)燒(shao)區(qu)域(yu)建(jian)立(li)一(yi)個(ge)穩(wen)定(ding)的(de)切(qie)圓(yuan)燃(ran)燒(shao)
，在(zai)爐(lu)膛(tang)出(chu)口(kou)保(bao)持(chi)弱(ruo)旋(xuan)，既(ji)保(bao)證(zheng)了(le)燃(ran)燒(shao)穩(wen)定(ding)，又(you)達(da)到(dao)了(le)消(xiao)旋(xuan)的(de)目(mu)的(de)。反(fan)切(qie)風(feng)消(xiao)旋(xuan)效(xiao)果(guo)良(liang)好(hao)，熱(re)偏(pian)差(cha)明(ming)顯(xian)降(jiang)低(di)。經(jing)過(guo)改(gai)造(zao)後(hou)，在(zai)550 - 670 MW負荷及6套製粉係統全部投入的情況下

，高溫再熱器
、高溫過熱器最高管壁溫度與改造前比較如圖2
、圖3所示。
在60% -90% BMCR負荷時，左
、youliangcedegaowenshouremianfenbujibenduicheng，yanlukuandeqiwenfenbujiaopinghuan。zaiedingfuhexia

，zuigaobiwenyoumingxianxiajiang，qieweizhimeiyouchuxianyixiang，shuomingzongtijishugaizaozhongjiejueyanqipianchadefanganxiaoguomingxian。
    根據測定：改造後飛灰可燃物的質量分數為2. 0% -2. 9%
，較改造前(4.6%~5.3%)下降明顯

；在爐膛出口左、右距離爐牆2.5 m處高溫再熱器、高溫過熱器區煙溫偏差小於60℃。
5、結論
    針對華電濰坊發電有限公司23鍋guo爐lu整zheng體ti熱re偏pian差cha過guo大da的de問wen題ti進jin行xing相xiang關guan改gai造zao後hou

，較jiao大da程cheng度du地di消xiao除chu了le殘can餘yu旋xuan轉zhuan造zao成cheng的de煙yan溫wen偏pian差cha，高gao溫wen受shou熱re麵mian熱re負fu荷he分fen配pei區qu域yu合he理li，各ge受shou熱re麵mian管guan材cai能neng夠gou在zai安an全quan溫wen度du下xia正zheng常chang工gong作zuo。


相關生物質鍋爐顆粒機產品：
1、生物質蒸鍋
2、秸稈壓塊機
3
、木屑顆粒機