汕頭萬豐熱電廠分別在2001年和2005年進行220 t/h燃油設計鍋爐燃用水煤漿的技術改造，實現了長期安全經濟穩定運行，鍋爐改造設計出力為176 t/h。近年來在運行過程中鍋爐出力難以達到設計值，影響公司的發電任務。因此對2臺水煤漿鍋爐進行測試研究，分析鍋爐出力下降原因，提出對策。
1、燃料特性
    實驗水煤漿揮發分較高，有利于著火燃燒。實驗水煤漿特性見表1。
    表1中粘度數據是剪切速率為100 s。1對應的表觀粘度。實驗水煤漿粘度適中，但成漿濃度和低位發熱量較低，影響爐內燃燒溫度和鍋爐效率。
    水煤漿粒度分布對鍋爐燃燒影響重大。圖1是用馬爾文激光粒度儀（MASTER SIZER-2000）測量得到的水煤漿粒度分布，圖1表明萬豐熱電廠燃用水煤漿粒徑小于10um的顆粒質量分數為39%，粒徑小于74um的顆粒質量分數為87%，粒徑小于300um的顆粒質量分數為96.11%，最大顆粒粒徑為631um。水煤漿國家質量標準要求顆粒粒徑小于75um占75%，實驗用水煤漿顆粒粒徑小于74um占87%，符合1級水煤漿要求。實驗用水煤漿粗顆粒較多，水煤漿國家質量標準要求顆粒粒徑大于300um的質量分數要小于0.05%，而實測數據達到3. 89%。說明該水煤漿雖然平均粒徑符合要求，但大顆粒比例較高，對燃盡帶來不利影響，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壓制的生物質顆粒燃料。
2、配風及送風量測量及分析
    對2臺鍋爐燃燒器的一次風和二次風送風量進行測量，結果見表2。
    (1)實測送入鍋爐內的空氣量大部分小于鍋爐理論空氣量和過量空氣系數d=1. 15時所需要的空氣量，且風量缺口較大，在30%以內，說明目前2臺鍋爐是嚴重缺氧運行的，這是鍋爐運行時飛灰含量高的主要原因。表2中的理論空氣量和a=1.15時所需空氣量的計算和水煤漿消耗量密切相關，根據實驗期間水煤漿的消耗量調整前后變化及相關的鍋爐主要參數變化，實際上送風量偏小20%以上。
    (2)通過配風調整，2臺鍋爐的送風量略微變大。1號爐從6月28日的112462. 52m3／l1增大為6月29日的121560.98 m3/h，2號爐則由115487.58 m3/h增大為117159.18m3/h。說明調整有效，風量有所增加。
    (3)因調整前有個別風門沒有開大，經調整后風門開度基本上符合設計要求，四角配風較為均勻，最大差異在10%左右。
3、爐膛溫度場分布
    表3是采用紅外測溫儀獲得的實驗期間調整前后的爐膛火焰溫度分布。
    由表3可知，2臺鍋爐在調整前后爐膛火焰平均溫度均較低，在1143.33~1221.75℃，最大溫度值均低于1300℃。一方面是由于燃料發熱量偏低，只有17.65 MJ/kg，低于鍋爐設計值，使理論燃燒溫度下降；另一方面是缺氧造成燃燒不完全，火焰溫度下降。
    因鍋爐負荷較低，爐膛出口溫度不高，各個工況溫度在881. 25~1101.00℃。對比調整前后，爐膛火焰總體溫度有所上升，如l號鍋爐調整前9.498 m和6.924 m平臺爐膛火焰溫度分別為1143. 33℃和1179. 25℃，調整后溫度為1171. 25℃和1205. 88℃；但爐膛出口溫度卻由調整前的1101. 00℃降到1033.75℃，而鍋爐負荷由調整前的149 t/h提高到156 t/h，說明調整后爐內燃燒工況有所改善，風量有所增加，燃燒區域溫度提高，燃燒提前。
4、尾部排煙參數測量
4.1排煙量測量和計算
    煙氣量實測和計算值見表4。由表4可見，儀器實測的煙氣量與為10%～11%時計算的煙氣量十分接近，說明煙氣測量數據，尾部氧量測量數據以及燃料化驗等數據是準確的，數據可信。如以設計取值時煙氣量為標準，則1號鍋爐菲正常漏風量為92632—100344m3/h，比例約為45%；2號鍋爐非正常漏風量為71976—84181m3／h，比例約為38%~46%。
4.2尾部漏風測量
    (1)隨著取樣管向里延伸，1號鍋爐和2號鍋爐表現出不同的漏風特征。l號鍋爐尾部煙道氧量基本上呈現外低內高，即靠近墻壁處低，向里延伸逐步升高，說明靠近墻壁處沒有漏風或漏風較少，而在煙道中存在嚴重的漏風現象；2號鍋爐恰好相反。
    (2)1號鍋爐最嚴重的漏風處在西側煙道中間位置，測量結果顯示含氧量高達17.7%；2號鍋爐最嚴重的漏風處在東側煙道爐壁靠除塵器方向的部位，測量結果顯示含氧量同樣高達17.7%。此外，西側煙道中間靠除塵器方向也有漏風點，含氧量為10.7%，估計此處可能存在空預器漏風。
    (3)結合2臺鍋爐送風機風門開度的不同，可推斷1號鍋爐漏風主要是空預器漏風，且漏點在煙道中間部位；2號鍋爐漏風主要是爐墻、護板等部位漏風，且漏點分散。
    由2臺鍋爐各工況下尾部煙氣成分分析數據可見：
    (1)各工況尾部煙氣的含氧量為10%~12%，其中2號鍋爐6月28日運行時的氧含量較高，達到11. 41%，而表盤數據顯示省煤器前煙氣含氧量只有1.5%~2%．可見省煤器后整個尾部煙道漏風十分嚴重。此外，排煙溫度比設計值低，說明存在較嚴重的漏風現象。
    (2)各個工況的氮氧化物排放很低，低于正常排放值。這是由于爐內燃燒嚴重缺氧，形成強還原性氣氛，抑制了氮氧化物的生成。此外，這次實驗用水煤漿燃料含氮較低，Nx為0.7%也是氮氧化物排放量很低的原因之-。
5、建  議
    (1)根據以上分析，萬豐熱電廠2臺水煤漿鍋爐應盡快安排檢修，詳細檢查尾部煙道和空預器漏風情況。
    (2)在目前鍋爐運行狀況下，盡量提高水煤漿濃度，一方面可減少排煙中的水蒸汽量，減少總的排煙量；另一方面可提高爐內燃燒溫度，加快燃盡速度，提高燃燒效率和鍋爐效率。此外，要減少甚至消除水煤漿中的大顆粒比例，提高燃盡率。在水煤漿運送和儲存等各個環節，盡量避免進水，如在爐前攪拌罐入口。
    (3)盡量開大風門，減小送風阻力。建議二次風門除下二次風外，其它二次風門都可以開到100%；考慮到燃料中揮發分很高，可開大一次風門，原設計要求開度在20%一30%，可考慮適當開大。
    (4)因水煤漿粘度不高，建議在保證霧化效果的前提下，可適當減少霧化蒸汽量（汽壓和漿壓差值適當減小），以減少排煙總量。此外，沒有投漿或投油的槍不要再通蒸汽，將槍退出來。
    (5)嘗試開大冷風旁路，使空氣不經過空預器直接送入燃燒器，增加了爐內風量；但降低了熱風溫度，可能會對燃燒有影響。
    (6)適當加強鍋爐各受熱面吹灰，確保受熱面清潔，不積灰、不積渣、不堵塞，盡量減少煙氣側阻力損失，提高引風能力，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，同時我們還銷售木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。