沧州发电厂＃6、＃7炉送风受阻原因分析

1 设备概况
      沧州发电厂＃6、＃7炉为高温高压自然循环固态排渣煤粉炉，其主要参数为：额定蒸发量130t/h；过热汽压9.81MPa；过热汽温540℃。锅炉设计燃用山西盂县贫煤，制粉系统为热风干燥、中间储仓式钢球磨煤机,采用热风送粉四角喷燃燃烧系统。

2 存在的问题?
　　该炉自2001年10月投产后，燃烧风量一直不足，送风机无法向炉膛送风，锅炉达不到额定负荷，当锅炉负荷在105t/h时，过热器后氧量仅有2％。为了增加送风量，曾采取各种措施以减少送风系统各部分阻力，如取消送风机出口检修用挡板或拆除送风机入口的风量测量装置，但并未解决问题。

3 送风受阻位置的确定
3.1 受阻风道的确定
    送风机的风量经预热器加热后，通过一、二、三次风3个途径进入炉膛。
   
a.送风通过一次风进入炉膛。该炉设计一次风速为26m/s，并设有一次风速在线监察系统。实际一次风速运行值在27m/s左右，一次风送粉正常，因此可以认为一次风系统运行正常。?
　　b.送风通过三次风进入炉膛。三次风是制粉系统的乏气，该炉制粉系统运行状况良好，有足够的煤粉供给锅炉燃烧，且煤粉很细，表明制粉系统的干燥系统运行正常。?
　　c.送风通过二次风进入炉膛。锅炉的二次风是通过四角燃烧器的上、中、下二次风喷口送入炉膛的，二次风的设计风速为49m/s，占总风量的52％。如果能保持设计风速，燃烧器的喷口面积能够将充足的二次风量送入炉膛。?
　　在锅炉的燃烧系统中，一次风的阻力最大，对于没有一次风机的锅炉，送风机的风压首先要保证有足够的一次风总风压。但是实际运行中沧州发电厂＃6、＃7炉4个角的二次风分风压经常高于一次风总风压。表盘指示，一次风总风压为2900～3000Pa，而4个角二次风分风压经常为3000～3100Pa，以上运行情况与一般四角喷燃锅炉运行状态不符。表明该处二次风道的阻力过大，具体实测值见表1。

   
3.2 受阻位置的确定?
　　制造厂提供的燃烧器二次风喷口阻力为936Pa；从四角二次风分风道(截面400mm×800mm，二次风分风压测点处)至燃烧器的二次风小风门的风速以DLGJ26-1982《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规定》中规定的二次风最大风速35m/s计，计算得到该段风道阻力为694Pa。加燃烧器的阻力，即从四角二次风分风道到燃烧器出口的阻力为1629Pa，远远小于实测阻力。因此送风受阻的原因很可能是该段风道有问题。图1所示为该段二次风道图，图中尺寸为改后尺寸，单位为mm。

4 送风受阻原因分析
   该段二次风道送风受阻有3个因素。

   
a.运行操作中二次风小风门开度过小使送风受到限制。但在实际运行中，上、下二次风小风门全开，中二次风开50％，表明二次风小风门开度不会影响送风量。?
　　b.二次风小风门挡板开度指示值与实际开度不一致或者挡板轴与风门脱节，轴转实际风门不动。但是＃6、＃7炉在投产时每个风门开度均进行过检查校对，与锅炉送风量不足无关。?
　　c.二次风的通道断面过小，无法通过所需要的二次风量。该炉燃烧器二次风小风门直径DN＝280mm，与二次风小风门相连接的小二次风道直径为273mm×3mm。表2列出燃烧器出口二次风速达到49m/s时，与燃烧器相连接的273mm×3mm小二次风道的风速应达到的值。?

     

由表2可看出，二次风口中，上二次风口风速最大，如果上二次风口风速达到49m/s，则同它相连的小二次风道内的风速必须达到78m/s；下二次风口风速达到49m/s，则同它相连的小二次风道内的风速必须达到69m/s。显然实际运行中二次风道达不到以上风速。该段二次风阻力过大，二次风送不进去，致使燃烧缺风，锅炉达不到额定负荷。同时燃烧器的小风门直径偏小，也是造成二次风阻力过大和送风受阻的原因之一。

5 改进措施及效果?
　　根据以上分析，2002年10月对＃6、＃7炉进行了改造，将燃烧器上、下二次风小风门直径由280mm改为370mm；将同上、下二次风口相连的小二次风道直径由273mm改为377mm。由于中二次风口较小，中二次风的小风道与风门未动。?
   
    改造后，上、下二次风小风道风速分别由原来的78、69m/s降至40.4、35.7m/s。锅炉达到了额定负荷，过热器后氧量充足，二次风分风压降到1800Pa左右，解决了锅炉燃烧缺风及达不到额定负荷的问题。