410t/h鍋爐濃淡穩燃器的應用技術分析

        0　前　言


牡丹江第二發電廠3號爐系哈爾濱鍋爐廠設計製造的HG-410/9.8-9型單汽包自然循環煤粉鍋爐，1984年10月投入生產。該爐投入運行后，由於電網負荷變化較大，必須承擔調峰任務，因此鍋爐存在著低負荷運行耗油量高的問題。當低於70%額定負荷運行時，必須投油助燃。為解決鍋爐低負荷穩燃問題，降低發電油耗，廠方與浙江大學合作，將3號鍋爐下層主燃燒器改造成濃淡燃燒器，並投入運行。

在改造連續運行1a以後，對3號爐熱效率及低負荷穩燃進行了試驗，試驗結果表明，該型穩燃器在鍋爐50%額定負荷運行時，不用投油助燃就能穩定燃燒，1996年又分別將該技術推廣應用到2號、4號鍋爐上。原鍋爐燃燒器是按帶基本負荷設計的，調峰能力差,在70%額定負荷(70MW)以下運行時必須投油助燃才能保證鍋爐穩定著火燃燒，1995年牡二廠100MW機組全年用於鍋爐啟停、降負荷等助燃共耗油2663t。

1　穩燃器工作原理


加裝的穩燃器有稀相燃燒器和濃相燃燒器，主要由濃稀相分離器、變負荷燃燒器及聯接兩大設備的管道構成。濃稀相分離器是利用煤粉氣流在高速轉彎過程中離心力的差異而實現煤粉濃稀分離的。變負荷燃燒器分為濃相燃燒器和稀相燃燒器兩部分，濃相燃燒器由濃相噴口、鈍體及環型周界風組成。在低負荷運行時，周界風關閉，有利於煤粉氣流的著火與穩燃。稀相燃燒器布置在原下一次風噴口處，在濃相燃燒器上方，煤粉濃度較低，只要濃相燃燒穩定，稀相著火是不成問題的。過去油槍二次風在不投油時處於關閉狀態，加裝穩燃器后，必須處於開啟位置，以托住火焰，防止火焰下移，大負荷運行時，濃相燃燒器的周界風必須全開以防止迴流區卷吸爐內高溫煙氣的能力過強，著火過於提前，而燒壞燃燒器噴口。

2　應用濃淡穩燃器后運行指標


濃淡穩燃器有很強的低負荷穩燃性能和煤種變化適應能力，同時還可以減輕運行人員的勞動強度。試驗表明：

a.在40%額定負荷下運行時，不必投助燃油，燃燒穩定；

b.滿負荷運行時，一次風調平后，測試鍋爐效率為90.99%，高於設計值0.45%；

c.燃燒效率高，在滿負荷運行時，飛灰可燃物含量為1.98%，爐渣可燃物含量為8.2%；

d.在50MW電負荷運行時，通過2h運行觀察和噴口溫度測量及制粉系統擾動等措施判斷，該型穩燃器完全可以滿足50%額定負荷運行時著火穩燃的要求，運行參數穩定，燃燒狀態良好；

e.應用濃淡穩燃器后，1台410t/h鍋爐全年可節約助燃油438.5t，節約費用41.47萬元；

f.由於這種穩燃器具有良好的低負荷穩燃性能，當出現煤種變化或其它異常情況時，可避免或延緩鍋爐熄火，避免事故停爐，經濟效益顯著。

3　技術經濟效益分析


牡丹江第二發電廠3號爐在1995年6月大修時，對下排一次風噴嘴進行改造，並於1995年7月正式投運，2號、4號穩燃器是1996年5月～6月分別安裝的。
3.1　年多用電量

由於410t/h鍋爐安裝穩燃器后，為防堵管，總風壓有所提高，由2450Pa提高到2646Pa，送風機電流在同負荷的情況下比改造前上升4A左右，如果1a按運行6000h、電壓6kV、功率因數0.8計算，則1a多用電量(1台爐)：

A=IUcosαt=1.732×4×6×0．8×6000=




　19.95萬kW.h

如果每kW.h按0.15元計算，1a多耗電費2.99萬元。
3.2　年節油情況

a.降粉節油

未安裝穩燃器前1台爐每次降粉需3t助燃油，改造后，降低用油不足1t，每次降粉可節約2t助燃油，如年降粉20次，可節油40t。

b.啟停(包括調峰)用油

鍋爐啟動可提前2h停油，停爐時不用投油，也可少燒油2h，1台鍋爐啟停一次可節油8t，如1a啟停30次，可節油240t。

c.穩燃用油

1995年上半年比1996年同期穩燃多耗油317t，平均1台爐半年即可節油79.25t，年節約穩燃耗油158.5t。1998年上半年機組啟停次數比去年同期多，而1996年上半年的助燃用油比去年同期還要低。

由此可見，安裝穩燃器后，1台爐每年可節約燃油共40+240+158.5=438.5t，按目前油價1014元/t計算，1a節約燃油費用44.46萬元，扣除風機1a多耗電費2.99萬元，1a可節約運行費用41.47萬元。

該項目設備、技術、安裝和調試等費用總共為32.5萬元，扣除大修時本來就需更換的一次風彎頭、燃燒器噴口12萬元費用，實際改造費用僅20.5萬元，而凈回收期限僅需半年。

現在，該廠已成功改造3台410t/h鍋爐，保守估計3台爐年節約費用為124.41萬元左右。