[发明专利]四角切圆锅炉燃烧控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧控制技术领域，特别是涉及一种四角切圆锅炉燃烧控 制方法。

背景技术

随着我国国民经济的迅速发展，以及对电力需求的不断增长，为了更加有 效地利用能源，火力发电机组正不断地向更高参数、更大容量发展。现役大型 火电机组的煤粉电站锅炉大多采用四角布置、切圆燃烧方式。这种切圆燃烧方 式的特点是炉内气流旋转，燃料、空气和烟气强烈混合，形成良好的燃烧条件； 由于气流的旋转，使火焰自上游点燃下游邻角气流，促使煤粉着火；这种旋转 气流呈螺旋状上升直到炉膛出口，延长了煤粉颗粒在炉膛内的行程，有利于煤 粉的燃尽。随着气流的旋转上升，旋转速度逐渐减弱并趋于均匀，但在炉膛出 口折焰角下方仍然存在气流的旋转，正是由于“残余旋转”的存在，导致了炉 膛出口两侧存在一定的速度及温度偏差，从而造成两侧对流传热系数及温压的 不同，进而使水平烟道两侧再热器吸热不均，造成两侧再热蒸汽温度偏差。

随着锅炉容量的增加，水平烟道中的速度偏差及烟温偏差有增大的趋势。 再热器热偏差容易引起局部管壁超温，造成爆管。将一次风或部分二次风、燃 尽风或分离燃尽风(SOFA,Separated Over Fire Air)射流与主体旋转气流反切是 削弱炉膛出口烟温偏差的一种有效手段，并且反切风采用集中布置的作用效果 优于分散布置。理论分析和冷态模化试验研究表明，反切与正切射流的旋转动 量流率矩之比是反映炉内流场分布和反切风作用效果的重要指标，应作为组织 反切燃烧过程的基本判据。例如，采用同心反切圆燃烧系统，使二次风射流与 一次风射流间有25°的夹角，二次风朝一次风相反的方向进入炉膛，使一次风 与二次风2股气流作反向旋转，炉膛出口左、右侧的烟气偏差从而得到改善。 除此之外，采用一次风对冲，二次风上、下反切的燃烧系统，一次风气流从炉 膛对角线方向射出，启转二次风以偏向炉膛对角线左侧20°的方向射出使之形 成顺时针方向的旋转气流，而位于顶部的上二次风(或称燃尽风)则以偏向对角 线右侧20°的方向射出，形成旋转方向相反的消旋二次风。启转二次风和消旋 二次风均可进行调节，最终形成的炉内气流的旋转强度具有一定的可调性，这 也可以达到消除炉膛出口气流残余旋转、减小烟温偏差的目的。

这些方法均通过改变SOFA或部分二次风喷口水平摆角，使其与炉内主旋 转气流反切，从而减少或消除炉膛出口的残余旋转，在一定程度上减小烟温偏 差及汽温偏差。但这些方法的四角切圆燃烧锅炉要求同一层的SOFA风喷嘴采 用相同的风速在同一个平面上相互撞击，这样便形成一个强烈旋转的切圆，并 汇入旋转上升的主气流，加强主气流的旋转，导致炉膛折焰角处的烟气残余旋 转增加，使得再热器左右两侧的烟气温度和流量偏差增加，进而导致其吸热量 偏差增加，再热蒸汽温度偏差增加。这种热偏差的增加一方面会使平均再热蒸 汽温度降低，影响机组效率；另一方面，在再热蒸汽温度偏差严重的情况，导 致一侧再热汽温超过设定的运行温度，使得再热器局部金属温度超过设定的运 行值，而长时间的金属超温会导致金属疲劳，使其强度和寿命大大降低，极大 可能发生爆管，降低锅炉运行安全性和经济性。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种四角切圆锅炉燃烧控制方法，使 其可以提高机组运行的效率和锅炉运行的安全性。

一种四角切圆锅炉燃烧控制方法，包括步骤：

在各工况下针对各煤种进行锅炉燃烧试验时，调整各角的分离燃尽风的挡 板开度和/或喷嘴上摆角度，并检测左右侧再热蒸汽温度偏差，其中各角的分离 燃尽风的挡板开度至少两个不相同，和/或喷嘴上摆角度至少两个不相同；

若再热蒸汽温度偏差小于预设阈值，将该工况下针对该煤种的各角的分离 燃尽风的当前的挡板开度作为优化的挡板开度，和/或将当前的喷嘴上摆角度作 为优化的喷嘴上摆角度；

根据锅炉燃烧实际的工况和煤种，选取相应的优化的挡板开度和/或优化的 喷嘴上摆角度对锅炉燃烧进行控制。