[发明专利]W火焰锅炉炉内燃烧组织定向调控方法

说明书

本发明公开了一种W火焰锅炉炉内燃烧组织定向调控方法，W火焰锅炉炉内燃烧组织定向调控方法，该调控方法通过对W火焰锅炉的上炉膛前后墙的水冷壁区域壁温进行分区监测，根据监测结果调节对应燃烧器的煤粉质量流率。本发明通过对燃烧器煤粉质量流率调整维持水冷壁区域炉膛壁温，通过调节燃尽风和分级风保证屏式过热器下部炉膛截面温度场均匀，与现有的风粉调平方式调整水冷壁壁温超温及拉裂的燃烧优化调整方法相比，本专利提出的基于炉膛壁温监控系统和温度场测量系统的燃烧优化调整方法效果更明显。

技术领域

本发明属于火力发电设备领域，涉及一种提高W火焰锅炉燃料灵活性的燃烧系统，能够有效防止W火焰锅炉水冷壁壁温超温及拉裂的燃烧优化调整方法。

背景技术

W火焰锅炉是美国福斯特·惠勒公司开发的一种专门用以燃烧低挥发分煤种的锅炉，在燃用无烟煤和劣质贫煤等低挥发分煤种时优势明显。W火焰锅炉下炉膛比上炉膛大80％～120％，前后突出的炉顶构成了炉拱，煤粉喷嘴装在炉拱上，并向下喷入炉膛，当煤粉气流向下流动扩展时，在炉膛下部与二次风相遇后，180°转弯向上流动，形成“W”形火焰。为使煤粉及时着火、稳定燃烧、燃尽，W火焰锅炉常采用低风速、高煤粉浓度、高风温以及燃烧器区域敷设卫燃带等措施。

W火焰锅炉炉膛宽度较大，炉膛拱部较长，在燃用不同煤质与不同负荷下拱部燃烧器的组合投用方式不一样，加上各个燃烧器煤粉分配不均匀，容易导致锅炉上炉膛区域部分水冷壁壁温超温，进而引水冷壁起局部区域应力不均，造成水冷壁拉裂，危及锅炉安全运行。

由于炉内燃烧组织方式和炉膛结构特殊，W火焰锅炉水冷壁壁温超温及拉裂主要发生在上炉膛水冷壁区域。为了缓解或解决W火焰锅炉水冷壁壁温超温及拉裂，目前常用的方法主要有以下几种。

1、定期更换水冷壁。定期检查上炉膛水冷壁区域鳍片，发现问题及时处理更换。该方法需要大量的人力物力，且需要停炉进行，不能从根本上解决水冷壁壁温超温及拉裂问题。

2、燃烧优化调整。通过运行上的优化调整，提高炉膛温度沿宽度方向的均匀性，从而阻止水冷壁壁温超温的发生。目前，燃煤发电机组锅炉燃烧优化调整一般都是从配风及一次风上着手，即调平各个分管的一次风速及二次风量，但经过实际运行发现存在以下问题：

(1)提高炉膛温度沿宽度方向的均匀性的效果并不明显。经大量试验和实际运行发现，试验中将各个燃烧器的一次风速及二次风量调平，在特定工况下对炉膛温度场的均匀性有所改善。但在实际运行中，由于炉膛内燃烧组织的复杂性，基于风粉调平的配方优化调整方式对炉膛的温度场偏差缺乏针对性调整，配风优化调整提高炉膛温度场的均匀性的效果并不明显。

(2)风粉分配调整无法适应锅炉燃用煤质、燃烧器投运方式，影响燃烧效率及锅炉安全性。

W火焰锅炉燃烧器都布置在拱部。由于不同负荷下，拱部燃烧器的投运方式不一样，造成炉膛温度局部温度过高，使得水冷壁壁温偏差较大，进而造成水冷壁应力偏差，引起水冷壁拉裂，危及锅炉安全运行，此外由于锅炉实际燃用煤质变化较大，更加加剧了水冷壁壁温超温问题。

W火焰锅炉燃烧器布置在前后拱部。在不同负荷下与不同燃用煤质时，燃烧器的投运方式不同，容易引起炉膛温度局部温度过高，使得水冷壁壁温偏差较大，进而造成水冷壁应力偏差，引起水冷壁拉裂，危及锅炉安全运行。而以上现有技术都是基于一次风粉及二次风调平来调整炉膛温度场，由于W火焰锅炉特有的燃烧器布置方式，这些调整方法不适用于W火焰锅炉，不能解决由炉内温度场超温引起的水冷壁壁温超温大及拉裂问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效解决W火焰锅炉水冷壁壁温超温及拉裂问题，保证锅炉安全高效运行的方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种W火焰锅炉炉内燃烧组织定向调控方法，W火焰锅炉炉内燃烧组织定向调控方法，该调控方法通过对W火焰锅炉的上炉膛前后墙的水冷壁区域壁温进行分区监测，根据监测结果调节对应燃烧器的煤粉质量流率。