引言
    華能瑞金電廠鍋爐型號是HG -1100/25.4 -PMI，為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運行螺旋管圈直流鍋爐，單爐膛、采用前后墻對沖燃燒方式、平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼架、全懸吊結構π型布置。鍋爐采用引進三井巴布科克公司技術的低NOx軸向旋流煤粉燃燒器(LNASB)，燃燒方式采用前后墻對沖燃燒，前墻布置3層后墻布置2層，每層布置4只，在煤粉燃燒器的上方前后墻各布置2層燃盡風，每層有4只風口。鍋爐制粉系統采用中速磨冷一次風機正壓直吹式系統，每爐配5臺磨煤機，帶額定負荷時啟運4臺磨煤機，每臺磨煤機供布置于前墻或后墻的同一層燃燒器。
    由于國內煤炭供應緊張、價格持續高位，使得華能瑞金電廠機組投產后長期燃用高于設計標準的印尼煤種，因此鍋爐的燃燒特性隨之改變。機組投入商業運行初期，鍋爐發生了鍋爐燃燒器噴嘴結焦而燒損、受熱面結焦、飛灰含碳量偏高等燃燒異常情況，為確保鍋爐的安全穩定經濟運行，本研究就鍋爐燃燒調整措施進行了探討與分析。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
1、鍋爐燃燒煤種的煤質特性分析
    鍋爐設計煤種為淮南貧煤，現燃用煤種為印尼煤，其煤質特性分析如表1所示。
    由表l中各項指標分析可知，鍋爐燃燒的印尼煤與設計煤種的煤質特性相差很大。印尼煤具有高揮發分、高水分、低灰分、低硫分、低灰熔點的特點，按揮發分指標判斷，屬褐煤。印尼煤的著火特性為極易著火，燃盡特性為極易燃盡，結渣傾向為嚴重結渣。
2、鍋爐燃用印尼煤時存在的問題及原因分析
2.1燃燒器噴嘴易結焦而燒損和鍋爐受熱面易
    結焦
    投產初期，1號爐D3、E2燃燒器因噴口處結焦而燒損，致使嚴重變形，如圖1、圖2所示，其主要原因是所燃用印尼煤的揮發分為設計煤種的2倍多，著火點溫度低，容易在燃燒器噴口處著火，使燃燒器噴嘴結焦，造成噴嘴超溫而燒損。
    另外，由于印尼煤灰熔點低，灰的變形溫度、軟化溫度、熔融溫度各值之間相差不超過30℃，并且各值均低于設計煤種，使鍋爐受熱面易結焦，主要表現為爐膛及高溫受熱面結焦較嚴重，如圖3、圖4所示。
2.2鍋爐出力下降
    在鍋爐設備正常狀況下，鍋爐出力取決于制粉系統磨煤機的出力。磨煤機設計額定出力為
44.2t/h，而燃用印尼煤時實際出力達到40 t/h時易堵塞，從而降低了鍋爐出力。其主要原因是煤種變化和干燥出力減小。
2.2.1煤種變化
    燃用煤種改變為印尼褐煤后，哈氏可磨指數為45，低于設計煤70較多，相對較難磨，磨煤機出力降低；水分增大，干燥出力下降，磨煤機出力下降；揮發分升高，鍋爐對煤粉細度的要求也就降低，磨煤機出力增加，但為了控制飛灰含碳量不允許煤粉細度過大。綜合以上3方面因素，磨煤機磨制印尼煤時出力明顯下降。
2.2.2干燥出力減小
    (1)設計一次風熱風溫度為290℃，但鍋爐改燃用印尼煤后，為防止煤粉自燃，控制磨煤機人口一次風混合后的溫度在160～210℃之間；
    (2)磨煤機設計上為保證煤粉的均勻性，一次風噴嘴環方向與磨盤轉動方向相反，即與熱一次風方向相反，存在熱一次風壓風現象，而且動態離心分離器旋轉產生的離心風也壓制熱一次風，降低了熱一次風壓；
    (3)傳動盤噴嘴環同心度偏差大，后經熱校、修改處理，部分位置間隙變大，使得熱一次風出口壓頭減小。
    以上3方面原因降低了干燥出力，從而減小了磨煤機出力。
2.3鍋爐飛灰含碳量偏高
鍋爐燃用印尼煤時，對飛灰樣進行化驗，飛灰含碳量偏高，平均8.5%。經分析，其主要原因是煤粉細度控制不當和煤的內在水分高，由于內在水分在燃燒過程中吸熱并汽化，降低燃燒溫度，增加著火熱，同時降低了爐內煙氣溫度，使得煤粉氣流卷吸的煙氣溫度以及火焰對煤粉的輻射熱均降低，不利煤粉燃盡，致使飛灰含炭量上升。
2.4鍋爐排煙溫度升高
    鍋爐排煙溫度設計值為124℃，而實際值超過140℃，其原因：一方面從運行角度考慮，由于實際所燒煤種為印尼煤，揮發分高，使得磨煤機出口實際控制溫度60℃低于設計值90℃，一次熱風量利用不足，造成排煙溫度偏高。另一方面從設備本身考慮，空氣預熱器進口煙溫高于設計值，表明空氣預熱器前受熱面存在吸熱量不足的問題；同時空氣預熱器進出口一次風溫差、煙溫差均低于設計值，表明空氣預熱器存在吸熱量不足的問題，空預器受熱面布置偏少。
3、350 MW超臨界鍋爐燃燒印尼煤時的調整措施
3.1防止燃燒器結焦而燒損的燃燒調整措施
    (1)增大燃燒器二次風量，使著火點保持在合適位置。燃燒試驗發現，在內二次風量套筒全開的情況下內二次風量遠不能達到設計值，故將內二次風套筒置于全開位置，并將內二次風的三角形進風口沿周向擴大1.1倍，通過風量套筒更大范圍的調節內二次風量。
    (2)減小燃燒器二次風旋流強度。將燃燒器噴口外擴口傾斜角度由45。調為30。，以減小外二次風旋流強度，減輕噴燃器周圍掛焦狀況。
    (3)降低燃燒器噴口附近區域熱負荷。控制一次風速在25—28 m/s之間，提高一次風的穿透力，以延遲煤粉著火，減少煙氣回流，可有效降低噴口附近區域熱負荷，減少結焦。
    (4)調整中心風。中心風可以將一次風的著火距離推后，保護燃燒器噴口，因此，運行中將燃燒器中心風擋板開度設置在50%～100%之間，根據煤質的優劣對中心風擋板開度進行適當調整。
    (5)全開燃燒器周界風門，開大燃燒器之間的二次風門，提高燃燒區域的二次風量，適當降低燃燒區域的溫度l3J。
3.2防止鍋爐受熱面結焦的燃燒調整措施
    鍋爐受熱面結焦的根本原因是熔化狀態下的灰沉積在受熱面上，但結焦的因素很復雜，防止結焦的基本原則是改善產生結焦的基本條件。根據燃用印尼煤的實際情況，制定燃燒調整措施：
    (1)保證爐膛出口溫度不超過設計值。鍋爐BMCR負荷下出口煙溫為1020℃，保證不超過印尼煤熔點1120℃，防止過熱器、再熱器及水平煙道的結焦。
    (2)保持省煤器出口氧量在3.5%左右，防止
爐內因缺氧導致結焦加劇。
    (3)調整二次風及燃盡風配比，使燃燒中心下移，防止燃燒負荷過度集中；盡量使燃燒器配風均勻，防止火焰中心偏斜和貼邊，防止灰渣附在爐壁而形成結渣。
    (4)調整每臺磨煤機的煤量，盡量使得前、后墻熱負荷均勻；調整每臺磨煤機的粉管出粉量，盡可能使同層燃燒器的煤粉量均勻。
    (5)鍋爐受熱面定期吹灰，防止受熱面積灰后影響傳熱；發現受熱面結焦及時清除，防止繼續惡化。特別是高負荷時，應加強對爐膛受熱面的吹灰工作。
3.3提高鍋爐出力的調整措施
    (1)通過提高熱一次風壓和增加熱一次風量來提高干燥出力，盡量減小因燃用印尼煤而降低磨煤機出力的影響。提高一次風母管壓力到12kPa以上，維持一次風速在25-28m/s間；一次風量由設計煤種的額定值16.9 kg/s提高至18 kg/s左右，以控制風煤比大于2.0。
    (2)調整動、靜環間隙為7 mm左右，進行噴嘴試驗，提高噴嘴出口壓力，提高風速；更換磨煤機動、靜環，改變動環葉片方向，盡量消除熱一次風壓風現象，從而提高通風出力和干燥出力。
3.4降低飛灰含碳量的燃燒調整措施
    (1)調節煤粉細度。鍋爐設計煤種的煤粉細度為R90=11%，原來為了防止印尼煤粉自燃，把煤粉細度提高到20%左右，致使飛灰含碳量上升。后來在防止煤粉白燃的前提下，通過調整磨煤機出口旋轉分離器變頻轉速，把煤粉細度R90控制在設計值左右。
    (2)采用合適的二次風配比。為防止燃燒器結焦而提高燃燒區域的二次風量，在鍋爐小修時對燃燒器內二次風的三角形進風口沿周向擴大1.1倍，但擴口不宜過大，否則燃燒區域的溫度降低過大，不利于燃燒，致使飛灰含碳量升高。
    (3)運行中注意前期供氧的同時，加強燃燒后期供氧，尤其是高負荷時的后期供氧，盡量開大燃盡風，維持爐膛出口氧含量在3.5%～4%之間。
    (4)高負荷時，加大下層（A層、E層）燃燒器給粉量，增大上層（C層、D層）燃燒器二次風量，使火焰增長，火焰中心下移，煤粉燃燒停留時間延長，有利于燃盡。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3.5降低排煙溫度的技術措施
  根據本鍋爐的實際燃燒狀況，除了采取加強吹灰以防止鍋爐受熱面結焦積灰和防止爐膛及爐底灰斗漏風等基本措施外，可采取以下針對性措施：
    (1)經過技術論證，可以在原有的送風系統增設熱一次風旁路系統，使流過空氣預熱器的熱一次風量增加，空氣預熱器吸收的熱量隨之增加，從而達到降低排煙溫度的目的。
    (2)由于空氣預熱器受熱面及其前面的受熱面布置偏少，存在吸熱量不足的問題，因此，在滿足鍋爐熱力計算要求的前提下，可以通過加裝空預器受熱面或省煤器受熱面來減低排煙溫度。