華潤(rùn)電力常熟第二發(fā)電廠1號(hào)機(jī)組為650 MW汽輪發(fā)電機(jī)組，采用哈爾濱鍋爐有限責(zé)任公司引進(jìn)日本三井巴布科克能源公司技術(shù)生產(chǎn)的超臨界、變壓、本生直流鍋爐。該爐為π型布置，單爐膛、前后墻對(duì)沖燃燒方式、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)。下面敘述該鍋爐不同于汽包鍋爐的調(diào)試情況，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
1、鍋爐的燃煤煤質(zhì)和主要設(shè)備
1.1鍋爐的燃煤煤質(zhì)
    該鍋爐設(shè)計(jì)燃用神府東勝煙煤、校核煤為混煤和大同煙煤，設(shè)計(jì)R90=20%，煤質(zhì)情況見表1。
1.2鍋爐的主要系統(tǒng)與設(shè)備
1.2.1鍋爐的啟動(dòng)系統(tǒng)
    啟動(dòng)系統(tǒng)及其主要設(shè)備見圖1。其組成是：直流鍋爐系統(tǒng)+復(fù)合循環(huán)泵。啟動(dòng)系統(tǒng)包括4個(gè)汽水分離器、1個(gè)立式貯水箱及爐水泵與相關(guān)管道。大、小溢流閥分別控制貯水箱低、高壓時(shí)水的排放。該鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：
    (1)可減小啟動(dòng)過(guò)程中的工質(zhì)和熱量損失。(2)用較少的沖洗水量與再循環(huán)流量之和獲得較高的水速，快速達(dá)到?jīng)_洗的目的。(3)汽水分離器采用較小壁厚，熱應(yīng)力低，可使鍋爐快速啟、停。
1.2.2鍋爐燃燒系統(tǒng)
    采用三井巴布科克公司的低NOx軸向旋流煤粉燃燒器（以下簡(jiǎn)寫LNASB），燃燒器前、后墻對(duì)沖燃燒布置，見圖2。其結(jié)構(gòu)見圖3。前、后墻各布置1層燃盡風(fēng)噴口，每層布置7個(gè)，共14個(gè)燃盡風(fēng)噴口。
1.2.3  燃燒器各種配風(fēng)的作用
    LNASB燃燒器中，燃燒的空氣有3股，它們是一次風(fēng)、二次風(fēng)和三次風(fēng)。
1.2.3.1  一次風(fēng)的調(diào)節(jié)
    一次風(fēng)進(jìn)入LNASB燃燒器內(nèi)的整流器，整流器將一次風(fēng)濃縮，并與內(nèi)、外二次風(fēng)配合，形成分級(jí)燃燒，以使煤粉迅速著火及燃燒，早期減少NOx。
1.2.3.2  二次風(fēng)、三次風(fēng)的調(diào)節(jié)
    燃燒器風(fēng)箱為每個(gè)LNASB燃燒器提供二次風(fēng)。每個(gè)燃燒器設(shè)有1個(gè)風(fēng)量均衡擋板，用以使進(jìn)入各個(gè)燃燒器的分風(fēng)量保持平衡。
    二次風(fēng)和三次風(fēng)通過(guò)燃燒器內(nèi)同心的二次風(fēng)、三次風(fēng)環(huán)形通道在燃燒的不同階段分別送入爐膛。燃燒器內(nèi)設(shè)有套筒式擋板用來(lái)調(diào)節(jié)二次風(fēng)和三次風(fēng)的分配比例。
    二次風(fēng)和三次風(fēng)有各自獨(dú)立的旋流裝置以使二次風(fēng)和三次風(fēng)發(fā)生需要的旋轉(zhuǎn)。通常，三次風(fēng)旋流裝置設(shè)計(jì)成不可調(diào)節(jié)，固定在燃燒器出口最前端，以便產(chǎn)生最強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)。而二次風(fēng)旋流裝置設(shè)計(jì)成沿軸向可調(diào)節(jié)，調(diào)整旋流裝置的軸向位置即可調(diào)節(jié)二次風(fēng)的旋流強(qiáng)度。
1.2.3.3中心風(fēng)
    燃燒器設(shè)有中心風(fēng)管，小風(fēng)量的中心風(fēng)通過(guò)中心風(fēng)管送入爐膛，以提供燃燒需要的風(fēng)量，并且火嘴停運(yùn)時(shí)防止灰渣在此部位集聚。
1.2.3.4燃盡風(fēng)(OFA)
    燃盡風(fēng)包含2股獨(dú)立的氣流，中央部位的氣流是非旋轉(zhuǎn)氣流，它直接穿透進(jìn)入爐膛中心；外圈氣流是旋轉(zhuǎn)氣流，用于與靠近爐膛水冷壁的上升煙氣混合。外圈氣流的旋流強(qiáng)度和2股氣流之間的分離程度同樣由1個(gè)調(diào)節(jié)桿控制。
1.2.3.5  燃燒器喉口
    旋流燃燒器的喉口有合理的旋角，喉口前緣由爐膛水冷壁管環(huán)繞，喉口表面鑲襯光潔、導(dǎo)熱性能良好的碳化硅磚，不僅耐高溫、耐磨，而且與普通耐火材料相比能夠大大降低喉口表面的溫度，有助于防止喉口部位結(jié)渣。
1.2.4  制粉系統(tǒng)
    制粉系統(tǒng)采用BBD - 4360型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，帶旁路風(fēng)。配4臺(tái)磨煤機(jī)、8臺(tái)給煤機(jī)和2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)。其煤粉分離器與磨煤機(jī)連在一起，成為一個(gè)整體，兩端各有l(wèi)臺(tái)。設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度R90為16%。
    單臺(tái)磨煤機(jī)最大出力80 t/h，出口煤粉細(xì)度Rzoo為90%。給煤機(jī)為電子稱重式，最大出力90 t/h，利用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來(lái)改變出力。
2、直流鍋爐不同于汽包爐的調(diào)試過(guò)程
2.1投粉穩(wěn)壓沖管
由于鍋爐沒有汽包，鍋爐熱儲(chǔ)存能力小，為了確保沖管效果，采用投粉穩(wěn)壓沖管。
    鍋爐初始階段為強(qiáng)制循環(huán)，當(dāng)給水流量達(dá)683t/h以上，鍋爐轉(zhuǎn)入直流狀態(tài)，爐水循環(huán)泵進(jìn)行自循環(huán)。在升負(fù)荷過(guò)程中，先后投入A、B制粉系統(tǒng)，根據(jù)分離器出口壓力上升速度開啟臨沖門直至全開。維持分離器出口壓力在5.5 MPa，持續(xù)時(shí)間1 h以上。穩(wěn)壓沖管結(jié)束，緩慢關(guān)閉臨沖門直至全關(guān)。沖管時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
    (1)確保省煤器入口流量不小于600 t/h，否則會(huì)因給水流量低造成鍋爐MFT;穩(wěn)壓沖管時(shí)，省煤器入口流量應(yīng)大于700 t/h，以保證水冷壁壁溫不超溫。(2)貯水箱水位正常為6 700 -7 500 mm，其水位主要由給水旁路調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。當(dāng)用該調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)貯水箱水位，其水位仍高時(shí)，應(yīng)首選小溢流閥放水。(3)為方便汽溫控制，當(dāng)貯水箱排氣壓力達(dá)3.0 -3.5 MPa、主給水流量250 t/h以上、熱風(fēng)溫度180℃以上時(shí)，投制粉系統(tǒng)。(4)鍋爐“汽水膨脹”期間，當(dāng)水位太高、必須減少主給水流量時(shí)，應(yīng)先開大爐水泵出口調(diào)閥，確保省煤器入口流量大于800 t/h，方可逐步減少主給水流量。(5)投粉時(shí)，鍋爐汽溫上升很快，應(yīng)及時(shí)投減溫水，一減后，汽溫不超過(guò)分離器對(duì)應(yīng)壓力下飽和溫度+20℃，二減后，汽溫控制在400℃以下，再熱器減溫后，汽溫控制在400℃。(6)在汽水膨脹結(jié)束轉(zhuǎn)直流過(guò)程中，爐水泵出口流量應(yīng)逐步減小，鍋爐應(yīng)接近和達(dá)到?jīng)_管參數(shù)：主給水流量850 - 880 t/h，壓力5.5MPa，應(yīng)逐步關(guān)小直至全關(guān)爐水泵出口調(diào)閥，此時(shí)貯水箱再循環(huán)閥自動(dòng)開啟。
2.2直流鍋爐的啟動(dòng)
2. 2.1初次啟動(dòng)或長(zhǎng)期停爐后的啟動(dòng)
    應(yīng)進(jìn)行冷態(tài)和溫態(tài)水沖洗。沖洗水量可達(dá)600t/h，以清除給水系統(tǒng)中的雜質(zhì)。如果停爐時(shí)間在1星期以上，啟動(dòng)前也必需進(jìn)行沖洗。
2.2.2鍋爐啟動(dòng)的注意事項(xiàng)
    鍋爐啟動(dòng)期間，省煤器入口流量始終保持在600 t/h以上。冷態(tài)和溫態(tài)啟動(dòng)時(shí)，鍋爐點(diǎn)火30 min后，水冷壁即出現(xiàn)“汽水膨脹”期，貯水箱內(nèi)水位迅速上升至高水位或高高水位，此時(shí)打開貯水箱上大、小溢流管的調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)閥，將工質(zhì)排往擴(kuò)容器。
    在熱態(tài)和極熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，汽水膨脹量很少，可經(jīng)爐水泵循環(huán)。
2.2.3啟動(dòng)系統(tǒng)的熱備用
    當(dāng)鍋爐達(dá)到683 t/h的最低直流工況時(shí)，應(yīng)將啟動(dòng)系統(tǒng)解列，啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入熱備用狀態(tài)。此時(shí)貯水箱大、小溢流管調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)閥關(guān)閉。隨直流工況運(yùn)行時(shí)間的增加，有少量省煤器出口爐水至貯水箱的大、小溢流管，以確保溢流管處在熱備用狀態(tài)。
    當(dāng)鍋爐進(jìn)入最低直流負(fù)荷以下運(yùn)行時(shí)，貯水箱將出現(xiàn)水位，這時(shí)循環(huán)泵出口的調(diào)節(jié)閥自動(dòng)打開，根據(jù)儲(chǔ)水箱中水位自動(dòng)調(diào)節(jié)的開度，控制循環(huán)泵出口調(diào)節(jié)閥的開度及流量。
2.3安全門的整定
    主熱蒸汽系統(tǒng)安全門校驗(yàn)采用了帶負(fù)荷校安全閥。負(fù)荷保持500 MW，穩(wěn)定主汽壓力在24.0 MPa，調(diào)整液壓裝置使安全閥起座，記錄就地壓力表壓力及液壓輔助裝置壓力。校驗(yàn)再熱蒸汽系統(tǒng)安全門，維持汽機(jī)3000 r/min，調(diào)整汽機(jī)高、低壓旁路，高旁出口壓力穩(wěn)定在4.1 MPa。校驗(yàn)結(jié)果顯示：各安全閥的起跳值與設(shè)定值偏差不超過(guò)±l%。
2.4鍋爐燃燒的初調(diào)整及低負(fù)荷穩(wěn)燃的調(diào)試
2.4.1鍋爐燃燒的初調(diào)整
    調(diào)節(jié)磨煤機(jī)分離器擋板開度至45 0，經(jīng)取樣分析煤粉R90為12%。將分離器擋板開度開到50。，取樣分析煤粉細(xì)度R90為20%。
    通過(guò)調(diào)整磨煤機(jī)的負(fù)荷風(fēng)，可調(diào)節(jié)鍋爐負(fù)荷。磨煤機(jī)的旁路風(fēng)對(duì)燃燒有一定的擾動(dòng)，在正常運(yùn)行中旁路風(fēng)可控制在20%以內(nèi)。調(diào)整一、二、三次風(fēng)及二、三次風(fēng)旋流強(qiáng)度直到爐內(nèi)火焰呈光亮的金黃色。結(jié)果表明，爐內(nèi)燃燒正常，爐膛兩側(cè)煙溫偏差在5℃范圍內(nèi)，爐渣及飛灰的含碳量皆小于2%。
2.4.2低負(fù)荷下鍋爐穩(wěn)燃的調(diào)整
    鍋爐負(fù)荷大于500 MW時(shí)，A、B、C、D磨運(yùn)行，鍋爐負(fù)荷為350 -500 MW時(shí)，A、B、C磨煤機(jī)運(yùn)行，鍋爐負(fù)荷為300 MW時(shí)，A、B磨運(yùn)行。
    機(jī)組由600 MW逐漸降低至300 MW，鍋爐降負(fù)荷分階段進(jìn)行。蒸發(fā)量每下降10% BMCR，進(jìn)行必要的調(diào)整，防止負(fù)荷變動(dòng)后可能有焦塊落下，造成爐膛燃燒不穩(wěn)定；控制負(fù)荷升降速度，以免造成熄火或汽溫突變，甚至發(fā)生超溫或汽溫大幅下降，防止鍋爐膨脹不均；保證磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)一次風(fēng)速正常，避免因過(guò)大風(fēng)速導(dǎo)致著火推遲、不穩(wěn)定；低負(fù)荷時(shí)，保證最下層磨煤機(jī)正常出力，用上層磨煤機(jī)調(diào)整負(fù)荷。結(jié)果表明，300 MW鍋爐斷油時(shí)，燃燒穩(wěn)定。
2.5爐溫測(cè)量
    在進(jìn)行燃燒調(diào)整時(shí)，用輻射式高溫計(jì)測(cè)量爐溫，掌握爐內(nèi)燃燒狀況。爐溫測(cè)量數(shù)據(jù)表明：當(dāng)煤質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)煤質(zhì)時(shí)，機(jī)組負(fù)荷608 MW，鍋爐給煤量220t/h，各層爐溫平均1 200℃，鍋爐燃燒穩(wěn)定、不結(jié)焦。
2.6168 h滿負(fù)荷試運(yùn)
    1號(hào)鍋爐于2004年12月8日首次點(diǎn)火，2005年1月24日整套啟動(dòng)試運(yùn)。1月24日-1月26日的第1階段為空負(fù)荷試運(yùn)；2月1日~2月22日的第2階段為帶負(fù)荷試運(yùn)；第3階段為168 h滿負(fù)荷試運(yùn)。3月3日通過(guò)168 h試運(yùn)。機(jī)組試運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷升至630MW，鍋爐自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)全部投入，所有保護(hù)投入。鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種，燃燒穩(wěn)定，主要設(shè)備運(yùn)行正常，主要運(yùn)行參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，見表1。
3、調(diào)試中出現(xiàn)問(wèn)題的處理
3.1爐水循環(huán)泵啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題的處理
    原爐水循環(huán)泵邏輯中，爐水循環(huán)泵啟動(dòng)后，聯(lián)開爐水循環(huán)泵出口電動(dòng)門及爐水循環(huán)泵最小流量再循環(huán)電動(dòng)門，若100s后，出口電動(dòng)門和最小流量再循環(huán)電動(dòng)門均沒有開啟，爐水循環(huán)泵跳閘。鍋爐酸洗階段，為保護(hù)爐水循環(huán)泵出口調(diào)節(jié)門，沒有將其安裝，不能實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。爐水循環(huán)泵啟動(dòng)后，出口電動(dòng)門及最小流量再循環(huán)電動(dòng)門聯(lián)開，爐水循環(huán)泵出口流量在短時(shí)間內(nèi)迅速增加，另外該泵的三相電流不平衡，相間電流最大差5A，造成該泵啟動(dòng)后短時(shí)間內(nèi)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作�，F(xiàn)將爐水循環(huán)泵邏輯改為：爐水循環(huán)泵啟動(dòng)后，手動(dòng)開啟最小流量再循環(huán)電動(dòng)門，出口電動(dòng)門改為就地控制，開度20%。待酸洗結(jié)束、爐水循環(huán)泵出口調(diào)節(jié)門安裝后，邏輯恢復(fù)如初。
3.2  磨煤機(jī)風(fēng)量顯示值不正確的處理
    沖管期間，磨煤機(jī)風(fēng)量顯示值嚴(yán)重偏離實(shí)際值。如A磨煤機(jī)，NDE側(cè)旁路風(fēng)調(diào)門開度25%時(shí)，風(fēng)量顯示為0；DE側(cè)與NDE側(cè)負(fù)荷風(fēng)調(diào)門開度65%時(shí)，NDE側(cè)風(fēng)量顯示10 t/h，而DE側(cè)風(fēng)量顯示56 t/h。該風(fēng)量不準(zhǔn)確，增加了制粉系統(tǒng)的調(diào)控難度，而且造成整套啟動(dòng)時(shí)制粉系統(tǒng)的自動(dòng)不能正常投入。
    將磨煤機(jī)風(fēng)量機(jī)翼測(cè)量裝置改為靠背管測(cè)量裝置及將測(cè)量位置調(diào)整后，解決了該問(wèn)題。
3.3鍋爐結(jié)焦問(wèn)題的處理
    機(jī)組負(fù)荷達(dá)600 MW時(shí)，在鍋爐C、D層燃燒器之間爐前靠左有少許結(jié)焦。為此采取如下措施：省煤器出口氧量由設(shè)計(jì)的3. 3%提高到4.0% -4.3%；兩側(cè)燃燒器風(fēng)量均衡擋板全開；中間燃燒器風(fēng)量均衡擋板開80%；所有燃燒器套筒式擋板全開；B、C層二次風(fēng)旋流裝置全部拉出；B、C層二次風(fēng)旋流強(qiáng)度最弱。經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行表明，鍋爐無(wú)明顯結(jié)焦。
3.4磨煤機(jī)螺旋輸送器軸承兩端蓋燒紅的處理
    首次啟動(dòng)C磨煤機(jī)后不久，支撐磨煤機(jī)螺旋輸送器軸承兩邊端蓋燒紅。由于磨煤機(jī)料位未調(diào)試正常，DCS顯示料位低，而實(shí)際料位偏高。料位高造成密封風(fēng)無(wú)法進(jìn)入支撐磨煤機(jī)螺旋輸送器軸承兩邊，大量揮發(fā)分高的煤粉在磨煤機(jī)螺旋輸送器軸承兩邊端蓋處積蓄而自燃，導(dǎo)致端蓋燒紅。
3.5中心風(fēng)的控制
    中心風(fēng)管位于LNASB燃燒器軸心上，直接向火焰根部供給燃油風(fēng)。其功能是向燃燒器中心供給足夠的風(fēng)量以穩(wěn)定油火焰并防止油滴或粉煤灰沉積在中心風(fēng)管中。
    中心風(fēng)管上設(shè)有一電動(dòng)門，原設(shè)計(jì)控制邏輯為層二次風(fēng)壓低于0.8 MPa開中心風(fēng)電動(dòng)門；高于0. 85 MPa關(guān)中心風(fēng)電動(dòng)門。后改為層二次風(fēng)壓低于0.7 MPa開中心風(fēng)電動(dòng)門；高于0.95 MPa關(guān)中心風(fēng)電動(dòng)門。運(yùn)行中二次風(fēng)壓有時(shí)會(huì)超過(guò)該范圍，中心風(fēng)電動(dòng)門自關(guān)。由于火嘴無(wú)中心風(fēng)，會(huì)造成爐內(nèi)燃燒惡化，燃燒不穩(wěn)。為此，將中心風(fēng)改為手動(dòng)控制。
4、結(jié)束語(yǔ)
    該600 MW超臨界復(fù)合循環(huán)燃煤機(jī)組的調(diào)試中，在調(diào)試沖管時(shí)，采用了投粉穩(wěn)壓沖管新工藝，使機(jī)組試運(yùn)行可靠性提高。該鍋爐燃用煙煤配雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)運(yùn)行成功，為該搭配積累了經(jīng)驗(yàn)。水冷壁壁溫及分離器出口溫度是直流鍋爐的2個(gè)重要參數(shù)。在鍋爐輔助設(shè)備出現(xiàn)故障需緊急降負(fù)荷時(shí)，為確保水冷壁壁溫不超溫、主汽溫度不陡降，應(yīng)控制煤水比及穩(wěn)定汽壓。燃用煙煤時(shí)，磨煤機(jī)不宜高料位運(yùn)行，否則煤粉在磨煤機(jī)內(nèi)會(huì)積蓄自燃。


相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機(jī)產(chǎn)品：
1、生物質(zhì)熱風(fēng)空調(diào)
2、木屑顆粒機(jī)
2、秸稈顆粒機(jī)