華潤電力常熟第二發(fā)電廠1號機組為650 MW汽輪發(fā)電機組，采用哈爾濱鍋爐有限責任公司引進日本三井巴布科克能源公司技術生產(chǎn)的超臨界、變壓、本生直流鍋爐。該爐為π型布置，單爐膛、前后墻對沖燃燒方式、一次中間再熱、平衡通風、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構架、全懸吊結構。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)銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機、秸稈顆粒機、秸稈壓塊機壓制的生物質顆粒燃料。
1、鍋爐的燃煤煤質和主要設備
1.1鍋爐的燃煤煤質
    該鍋爐設計燃用神府東勝煙煤、校核煤為混煤和大同煙煤，設計R90=20%，煤質情況見表1。
1.2鍋爐的主要系統(tǒng)與設備
1.2.1鍋爐的啟動系統(tǒng)
    啟動系統(tǒng)及其主要設備見圖1。其組成是：直流鍋爐系統(tǒng)+復合循環(huán)泵。啟動系統(tǒng)包括4個汽水分離器、1個立式貯水箱及爐水泵與相關管道。大、小溢流閥分別控制貯水箱低、高壓時水的排放。該鍋爐啟動系統(tǒng)的主要特點是：
    (1)可減小啟動過程中的工質和熱量損失。(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，快速達到?jīng)_洗的目的。(3)汽水分離器采用較小壁厚，熱應力低，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（以下簡寫LNASB），燃燒器前、后墻對沖燃燒布置，見圖2。其結構見圖3。前、后墻各布置1層燃盡風噴口，每層布置7個，共14個燃盡風噴口。
1.2.3  燃燒器各種配風的作用
    LNASB燃燒器中，燃燒的空氣有3股，它們是一次風、二次風和三次風。
1.2.3.1  一次風的調(diào)節(jié)
    一次風進入LNASB燃燒器內(nèi)的整流器，整流器將一次風濃縮，并與內(nèi)、外二次風配合，形成分級燃燒，以使煤粉迅速著火及燃燒，早期減少NOx。
1.2.3.2  二次風、三次風的調(diào)節(jié)
    燃燒器風箱為每個LNASB燃燒器提供二次風。每個燃燒器設有1個風量均衡擋板，用以使進入各個燃燒器的分風量保持平衡。
    二次風和三次風通過燃燒器內(nèi)同心的二次風、三次風環(huán)形通道在燃燒的不同階段分別送入爐膛。燃燒器內(nèi)設有套筒式擋板用來調(diào)節(jié)二次風和三次風的分配比例。
    二次風和三次風有各自獨立的旋流裝置以使二次風和三次風發(fā)生需要的旋轉。通常，三次風旋流裝置設計成不可調(diào)節(jié)，固定在燃燒器出口最前端，以便產(chǎn)生最強烈的旋轉。而二次風旋流裝置設計成沿軸向可調(diào)節(jié)，調(diào)整旋流裝置的軸向位置即可調(diào)節(jié)二次風的旋流強度。
1.2.3.3中心風
    燃燒器設有中心風管，小風量的中心風通過中心風管送入爐膛，以提供燃燒需要的風量，并且火嘴停運時防止灰渣在此部位集聚。
1.2.3.4燃盡風(OFA)
    燃盡風包含2股獨立的氣流，中央部位的氣流是非旋轉氣流，它直接穿透進入爐膛中心；外圈氣流是旋轉氣流，用于與靠近爐膛水冷壁的上升煙氣混合。外圈氣流的旋流強度和2股氣流之間的分離程度同樣由1個調(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渣。
1.2.4  制粉系統(tǒng)
    制粉系統(tǒng)采用BBD - 4360型雙進雙出鋼球磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，帶旁路風。配4臺磨煤機、8臺給煤機和2臺一次風機。其煤粉分離器與磨煤機連在一起，成為一個整體，兩端各有l(wèi)臺。設計煤粉細度R90為16%。
    單臺磨煤機最大出力80 t/h，出口煤粉細度Rzoo為90%。給煤機為電子稱重式，最大出力90 t/h，利用調(diào)節(jié)轉速來改變出力。
2、直流鍋爐不同于汽包爐的調(diào)試過程
2.1投粉穩(wěn)壓沖管
由于鍋爐沒有汽包，鍋爐熱儲存能力小，為了確保沖管效果，采用投粉穩(wěn)壓沖管。
    鍋爐初始階段為強制循環(huán)，當給水流量達683t/h以上，鍋爐轉入直流狀態(tài)，爐水循環(huán)泵進行自循環(huán)。在升負荷過程中，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)時間1 h以上。穩(wěn)壓沖管結束，緩慢關閉臨沖門直至全關。沖管時應注意以下幾點：
    (1)確保省煤器入口流量不小于600 t/h，否則會因給水流量低造成鍋爐MFT;穩(wěn)壓沖管時，省煤器入口流量應大于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)。當用該調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)貯水箱水位，其水位仍高時，應首選小溢流閥放水。(3)為方便汽溫控制，當貯水箱排氣壓力達3.0 -3.5 MPa、主給水流量250 t/h以上、熱風溫度180℃以上時，投制粉系統(tǒng)。(4)鍋爐“汽水膨脹”期間，當水位太高、必須減少主給水流量時，應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，鍋爐汽溫上升很快，應及時投減溫水，一減后，汽溫不超過分離器對應壓力下飽和溫度+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)在汽水膨脹結束轉直流過程中，爐水泵出口流量應逐步減小，鍋爐應接近和達到?jīng)_管參數(shù)：主給水流量850 - 880 t/h，壓力5.5MPa，應逐步關小直至全關爐水泵出口調(diào)閥，此時貯水箱再循環(huán)閥自動開啟。
2.2直流鍋爐的啟動
2. 2.1初次啟動或長期停爐后的啟動
    應進行冷態(tài)和溫態(tài)水沖洗。沖洗水量可達600t/h，以清除給水系統(tǒng)中的雜質。如果停爐時間在1星期以上，啟動前也必需進行沖洗。
2.2.2鍋爐啟動的注意事項
    鍋爐啟動期間，省煤器入口流量始終保持在600 t/h以上。冷態(tài)和溫態(tài)啟動時，鍋爐點火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，此時打開貯水箱上大、小溢流管的調(diào)節(jié)閥和電動閥，將工質排往擴容器。
    在熱態(tài)和極熱態(tài)啟動時，汽水膨脹量很少，可經(jīng)爐水泵循環(huán)。
2.2.3啟動系統(tǒng)的熱備用
    當鍋爐達到683 t/h的最低直流工況時，應將啟動系統(tǒng)解列，啟動系統(tǒng)進入熱備用狀態(tài)。此時貯水箱大、小溢流管調(diào)節(jié)閥和電動閥關閉。隨直流工況運行時間的增加，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)。
    當鍋爐進入最低直流負荷以下運行時，貯水箱將出現(xiàn)水位，這時循環(huán)泵出口的調(diào)節(jié)閥自動打開，根據(jù)儲水箱中水位自動調(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)安全門校驗采用了帶負荷校安全閥。負荷保持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。校驗再熱蒸汽系統(tǒng)安全門，維持汽機3000 r/min，調(diào)整汽機高、低壓旁路，高旁出口壓力穩(wěn)定在4.1 MPa。校驗結果顯示：各安全閥的起跳值與設定值偏差不超過±l%。
2.4鍋爐燃燒的初調(diào)整及低負荷穩(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。，取樣分析煤粉細度R90為20%。
    通過調(diào)整磨煤機的負荷風，可調(diào)節(jié)鍋爐負荷。磨煤機的旁路風對燃燒有一定的擾動，在正常運行中旁路風可控制在20%以內(nèi)。調(diào)整一、二、三次風及二、三次風旋流強度直到爐內(nèi)火焰呈光亮的金黃色。結果表明，爐內(nèi)燃燒正常，爐膛兩側煙溫偏差在5℃范圍內(nèi)，爐渣及飛灰的含碳量皆小于2%。
2.4.2低負荷下鍋爐穩(wěn)燃的調(diào)整
    鍋爐負荷大于500 MW時，A、B、C、D磨運行，鍋爐負荷為350 -500 MW時，A、B、C磨煤機運行，鍋爐負荷為300 MW時，A、B磨運行。
    機組由600 MW逐漸降低至300 MW，鍋爐降負荷分階段進行。蒸發(fā)量每下降10% BMCR，進行必要的調(diào)整，防止負荷變動后可能有焦塊落下，造成爐膛燃燒不穩(wěn)定；控制負荷升降速度，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；保證磨煤機運行時一次風速正常，避免因過大風速導致著火推遲、不穩(wěn)定；低負荷時，保證最下層磨煤機正常出力，用上層磨煤機調(diào)整負荷。結果表明，300 MW鍋爐斷油時，燃燒穩(wěn)定。
2.5爐溫測量
    在進行燃燒調(diào)整時，用輻射式高溫計測量爐溫，掌握爐內(nèi)燃燒狀況。爐溫測量數(shù)據(jù)表明：當煤質達到設計煤質時，機組負荷608 MW，鍋爐給煤量220t/h，各層爐溫平均1 200℃，鍋爐燃燒穩(wěn)定、不結焦。
2.6168 h滿負荷試運
    1號鍋爐于2004年12月8日首次點火，2005年1月24日整套啟動試運。1月24日-1月26日的第1階段為空負荷試運；2月1日~2月22日的第2階段為帶負荷試運；第3階段為168 h滿負荷試運。3月3日通過168 h試運。機組試運行時，負荷升至630MW，鍋爐自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)全部投入，所有保護投入。鍋爐燃用設計煤種，燃燒穩(wěn)定，主要設備運行正常，主要運行參數(shù)達到設計要求，見表1。
3、調(diào)試中出現(xiàn)問題的處理
3.1爐水循環(huán)泵啟動時出現(xiàn)問題的處理
    原爐水循環(huán)泵邏輯中，爐水循環(huán)泵啟動后，聯(lián)開爐水循環(huán)泵出口電動門及爐水循環(huán)泵最小流量再循環(huán)電動門，若100s后，出口電動門和最小流量再循環(huán)電動門均沒有開啟，爐水循環(huán)泵跳閘。鍋爐酸洗階段，為保護爐水循環(huán)泵出口調(diào)節(jié)門，沒有將其安裝，不能實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。爐水循環(huán)泵啟動后，出口電動門及最小流量再循環(huán)電動門聯(lián)開，爐水循環(huán)泵出口流量在短時間內(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，造成該泵啟動后短時間內(nèi)過流保護動作。現(xiàn)將爐水循環(huán)泵邏輯改為：爐水循環(huán)泵啟動后，手動開啟最小流量再循環(huán)電動門，出口電動門改為就地控制，開度20%。待酸洗結束、爐水循環(huán)泵出口調(diào)節(jié)門安裝后，邏輯恢復如初。
3.2  磨煤機風量顯示值不正確的處理
    沖管期間，磨煤機風量顯示值嚴重偏離實際值。如A磨煤機，NDE側旁路風調(diào)門開度25%時，風量顯示為0；DE側與NDE側負荷風調(diào)門開度65%時，NDE側風量顯示10 t/h，而DE側風量顯示56 t/h。該風量不準確，增加了制粉系統(tǒng)的調(diào)控難度，而且造成整套啟動時制粉系統(tǒng)的自動不能正常投入。
    將磨煤機風量機翼測量裝置改為靠背管測量裝置及將測量位置調(diào)整后，解決了該問題。
3.3鍋爐結焦問題的處理
    機組負荷達600 MW時，在鍋爐C、D層燃燒器之間爐前靠左有少許結焦。為此采取如下措施：省煤器出口氧量由設計的3. 3%提高到4.0% -4.3%；兩側燃燒器風量均衡擋板全開；中間燃燒器風量均衡擋板開80%；所有燃燒器套筒式擋板全開；B、C層二次風旋流裝置全部拉出；B、C層二次風旋流強度最弱。經(jīng)長期運行表明，鍋爐無明顯結焦。
3.4磨煤機螺旋輸送器軸承兩端蓋燒紅的處理
    首次啟動C磨煤機后不久，支撐磨煤機螺旋輸送器軸承兩邊端蓋燒紅。由于磨煤機料位未調(diào)試正常，DCS顯示料位低，而實際料位偏高。料位高造成密封風無法進入支撐磨煤機螺旋輸送器軸承兩邊，大量揮發(fā)分高的煤粉在磨煤機螺旋輸送器軸承兩邊端蓋處積蓄而自燃，導致端蓋燒紅。
3.5中心風的控制
    中心風管位于LNASB燃燒器軸心上，直接向火焰根部供給燃油風。其功能是向燃燒器中心供給足夠的風量以穩(wěn)定油火焰并防止油滴或粉煤灰沉積在中心風管中。
    中心風管上設有一電動門，原設計控制邏輯為層二次風壓低于0.8 MPa開中心風電動門；高于0. 85 MPa關中心風電動門。后改為層二次風壓低于0.7 MPa開中心風電動門；高于0.95 MPa關中心風電動門。運行中二次風壓有時會超過該范圍，中心風電動門自關。由于火嘴無中心風，會造成爐內(nèi)燃燒惡化，燃燒不穩(wěn)。為此，將中心風改為手動控制。
4、結束語
    該600 MW超臨界復合循環(huán)燃煤機組的調(diào)試中，在調(diào)試沖管時，采用了投粉穩(wěn)壓沖管新工藝，使機組試運行可靠性提高。該鍋爐燃用煙煤配雙進雙出鋼球磨煤機運行成功，為該搭配積累了經(jīng)驗。水冷壁壁溫及分離器出口溫度是直流鍋爐的2個重要參數(shù)。在鍋爐輔助設備出現(xiàn)故障需緊急降負荷時，為確保水冷壁壁溫不超溫、主汽溫度不陡降，應控制煤水比及穩(wěn)定汽壓。燃用煙煤時，磨煤機不宜高料位運行，否則煤粉在磨煤機內(nèi)會積蓄自燃。


相關生物質鍋爐顆粒機產(chǎn)品：
1、生物質熱風空調(diào)
2、木屑顆粒機
2、秸稈顆粒機