1、概述
    燃燒器是煤粉鍋爐燃燒設(shè)備的主要組成部分，它的作用是：將燃料和燃料所需的空氣送入爐膛，并組織一定的氣流結(jié)構(gòu)，使燃料和空氣充分混合，造成必須的燃燒強(qiáng)度，在爐內(nèi)迅速穩(wěn)定地著火，達(dá)到完全的燃燒，保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
2、設(shè)備現(xiàn)狀
    洛河發(fā)電廠三期工程2×600 MW機(jī)組于2007年底投產(chǎn)發(fā)電，配套2臺(tái)上海鍋爐廠有限公司提供的600 MW超臨界壓力直流鍋爐，型號(hào)為SG -1918/25.4。本鍋爐燃燒方式采用從美國(guó)阿爾斯通能源公司引進(jìn)的擺動(dòng)式四角切圓燃燒技術(shù)。采用中速磨煤機(jī)、冷燃料風(fēng)機(jī)、正壓直吹式制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)，煤粉燃燒器為四角布置、切向燃燒、擺動(dòng)式燃燒器。主風(fēng)箱設(shè)有6層寬調(diào)節(jié)比(WR)煤粉噴管，在煤粉噴嘴四周布置有燃料風(fēng)，每組燃燒器沿高度方向分為A、B，C、D、E、F六個(gè)煤粉噴燃層。每臺(tái)磨煤機(jī)的出口由四根一次風(fēng)管接至爐膛四角的同一層煤粉噴嘴，鍋爐MCR和ECR負(fù)荷時(shí)均投五層，另一層備用。三期兩臺(tái)鍋爐2007年投運(yùn)以后，在2008年和2009年機(jī)組檢修和臨檢時(shí)，檢查發(fā)現(xiàn)燃燒器噴嘴燒損較嚴(yán)重，主要是E、F層共8只一次風(fēng)噴嘴和噴管。
    (1) 2008年5、6號(hào)爐小修，檢查發(fā)現(xiàn)5號(hào)爐燃燒器一次風(fēng)噴嘴和6號(hào)爐燃燒器一次風(fēng)噴嘴燒損嚴(yán)重。在小修中對(duì)燒壞的燃料風(fēng)噴管和噴嘴進(jìn)行了更換處理。
    (2)2009年9月5號(hào)爐B級(jí)檢修，檢查發(fā)現(xiàn)5號(hào)爐燃燒器一次風(fēng)噴嘴再次燒損嚴(yán)重。
    (3)燃燒器燒損特點(diǎn)分析。通過2008年和2009年燃燒器燒損情況的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)：燃燒器的E、F層的一次風(fēng)噴嘴和噴管燒損最為嚴(yán)重，A、B、C、D層未出現(xiàn)燒損現(xiàn)象
    (4)燃燒器燒損后造成的危害。燃燒器一次風(fēng)噴嘴和噴管燒損變形后，爐膛火焰中心與設(shè)計(jì)值偏差大，而且噴口尺寸與原尺寸偏差大，射流的初始動(dòng)量與未燒損前相比動(dòng)量減少，射程變短，剛性也差，煤粉在噴口不遠(yuǎn)處著火，噴口附近溫度高，易產(chǎn)生結(jié)渣。從檢查情況發(fā)現(xiàn)E、F層附近的水冷壁結(jié)渣比較嚴(yán)重。
    2008年和2009年，5、6號(hào)爐燃燒器一次風(fēng)噴嘴因?yàn)閲娮祛D體燒壞脫落砸通水冷壁管造成泄漏3次，致使機(jī)組停運(yùn)。停運(yùn)實(shí)際經(jīng)濟(jì)損失458.5萬(wàn)元。
    燃燒器一次風(fēng)噴嘴和噴管燒損后需進(jìn)行更換處理，更換時(shí)需將燃燒器外部連接的粉管解列，將燃燒器一次風(fēng)噴管和噴嘴一起向外拉出后進(jìn)行更換，再裝入，工作量大，環(huán)境差，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)錢。
3、存在問題及分析
    三期兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)間短，2007年底投產(chǎn)，2008年小修檢查就發(fā)現(xiàn)燃燒器一次風(fēng)噴嘴和噴管燒損，特別是2008年更換的新噴管和噴嘴，在2009年檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)又燒損嚴(yán)重，而且都是E、F層。針對(duì)燃燒器E、F層一次風(fēng)噴管和噴嘴短期內(nèi)燒損問題，進(jìn)行了分析，認(rèn)為有以下幾個(gè)方面原因。
3.1燃燒器材質(zhì)問題
    通過對(duì)燒損的燃燒器噴嘴和噴管進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)原噴嘴和噴管材料為ZG40Cr20Ni5，此材料長(zhǎng)期在高溫下工作，當(dāng)煤粉燃燒不穩(wěn)定時(shí)，引起爐膛內(nèi)溫度分布不均勻或噴嘴處結(jié)焦，使噴嘴因溫差產(chǎn)生熱應(yīng)力，致使噴嘴局部產(chǎn)生嚴(yán)重變形，一次風(fēng)射程變短，剛性也差，煤粉在噴口不遠(yuǎn)處著火，噴口附近溫度高，在構(gòu)件中產(chǎn)生局部附加應(yīng)力，當(dāng)溫度波動(dòng)較大時(shí)，熱應(yīng)力變化幅度較大，造成噴嘴表面形成熱疲勞裂紋，時(shí)間一長(zhǎng)，造成燃燒器噴嘴和噴管燒損。
3.2風(fēng)門擋板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題
    燃料風(fēng)風(fēng)門擋板的結(jié)構(gòu)為雙擋板對(duì)稱布置，全關(guān)狀態(tài)下?lián)醢宄?5°，從全關(guān)到全開的轉(zhuǎn)角為75°，當(dāng)風(fēng)門全關(guān)時(shí)，擋板仍留有8%的流通空間，這是為了避免擋板全關(guān)時(shí)燃燒器噴嘴過熱而被燒壞。
    機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，E、F磨煤機(jī)停運(yùn)，風(fēng)門擋板關(guān)閉，雖留有8%的流通空間，但擋板為機(jī)械式，各個(gè)連接機(jī)構(gòu)之間的銷孔和銷軸之間存有間隙，造成擋板的連接機(jī)構(gòu)有空行程，在調(diào)試檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)：CRT和就地?fù)醢蹇潭缺P上顯示擋板全關(guān)時(shí)，擋板應(yīng)有開度為8%的流通空間，而就地實(shí)際檢查擋板沒有8%的流通空間，里面的擋板開度實(shí)際幾乎是零，這是造成機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，E、F磨煤機(jī)停運(yùn)，E、F層一次風(fēng)噴嘴和噴管沒有燃料風(fēng)冷卻，造成噴嘴和噴管附近溫度過高、變形甚至燒壞，由此可見噴嘴燃料風(fēng)風(fēng)量過小，不能夠冷卻一次風(fēng)噴嘴及噴管是造成一次風(fēng)噴嘴及噴管燒損的主要原因。
3.3檢修存在問題
    在機(jī)組大小修后，未能將兩側(cè)大風(fēng)箱內(nèi)清理干凈，留有碎鐵雜物，在運(yùn)行期間吹到擋板處，造成擋板卡澀；同時(shí)檢修人員在檢修后只是看擋板動(dòng)不動(dòng)，而沒有認(rèn)真去校對(duì)擋板的開度，造成擋板的實(shí)際開度與要求不符，燃燒器噴嘴在運(yùn)行中冷卻風(fēng)不夠，造成燃燒器噴管和噴嘴燒損。
4、改造措施
4.1提高噴嘴及風(fēng)管的材質(zhì)等級(jí)
    在5、6號(hào)機(jī)組大小修期間，對(duì)燒壞噴管和噴嘴進(jìn)行整體更換。為改善燃燒器噴嘴材科的高溫性能，噴嘴選用：ZG40Cr24Ni9Si2NRe(NR9);噴管選用耐磨鋼鑄件JM6a。此噴嘴材料鋼種為新研制的鋼種，具有較高的熱疲勞性能和高溫氧化性能，化學(xué)成份鑄件的金相組織為：奧氏體十合金碳化物十鐵索體，鑄造的模樣選用具有一定強(qiáng)度、粒度細(xì)的模原材料制作，為保證噴嘴和噴管質(zhì)量，所有零部件鑄造和機(jī)加工完畢期間，派專業(yè)技術(shù)人員到備品廠進(jìn)行檢驗(yàn)、監(jiān)造。
4.2對(duì)存在問題進(jìn)行技術(shù)改造
    針對(duì)2臺(tái)爐燃燒器存在的上述問題，找到燃燒器噴嘴和噴管易燒損問題的原因后，在隨后的機(jī)組檢修中，做了以下2項(xiàng)工作。
    (1)在2010年機(jī)組檢修中，對(duì)2臺(tái)爐E、F層燒損的燃燒器一次風(fēng)噴嘴和噴管全部進(jìn)行了更換。
    (2)調(diào)整擋板開度，對(duì)2臺(tái)爐燃燒器E、F層的燃料風(fēng)擋板開度進(jìn)行了重新標(biāo)定，即當(dāng)風(fēng)門全關(guān)時(shí)，將E、F層的燃料風(fēng)擋板開度由原來的8%的流通空間增加到30%的流通空間。
4.3加強(qiáng)運(yùn)行工況調(diào)整
    運(yùn)行中加強(qiáng)燃燒調(diào)整，組織合理的燃燒工況和恰當(dāng)?shù)幕鹧嬷行�，以減少高溫腐蝕，減少煙氣溫度偏差；要求運(yùn)行人員要精心調(diào)整燃燒，防止熱負(fù)荷過分集中、燃燒中心不合適、煙溫偏差大等問題，合理控制風(fēng)量和風(fēng)量的分配，防止火嘴被燒壞。
4.4改造前后燃燒器檢查情況對(duì)比
    2011年4月5號(hào)爐C級(jí)檢修，2011年9月份6號(hào)爐A級(jí)檢修檢查發(fā)現(xiàn)：2臺(tái)爐的E、F層一次風(fēng)噴嘴和噴管均較好，沒有燒損。
5、結(jié)束語(yǔ)
    經(jīng)過近一年時(shí)間的運(yùn)行情況分析，洛河電廠5號(hào)、6號(hào)爐一次風(fēng)噴嘴及噴管未發(fā)生變形、燒損現(xiàn)象，E、F層附近的水冷壁未發(fā)現(xiàn)大面積結(jié)渣結(jié)焦現(xiàn)象，設(shè)備運(yùn)行的可靠性大大增強(qiáng)，在對(duì)鍋爐燃燒器一次風(fēng)噴嘴和噴管易燒壞的治理上，取得了可喜的成績(jī)，確保了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，達(dá)到了預(yù)期效果。


相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機(jī)產(chǎn)品：
1、生物質(zhì)壁爐
2、秸稈顆粒機(jī)
3、木屑顆粒機(jī)