1、锅炉原设计燃烧器简介
1.1原炉燃烧器的设计参数
1.2原炉喷嘴布置
燃烧器采用均等配风的摆动式直流燃烧器。均等配风方式是采用一、二次风口相间布置，即在两个一次风口之间均等布置一个或两个二次风口，或者在每个一次风口的背火侧均等布置二次风口。在均等配风方式中，一、二次风口间距相对较近，一、二次风自喷口喷出后能很快得到混合，故一般适用于烟煤，挥发分较低的贫煤。
在燃烧器高度方向上，根据燃烧器可摆动的特点考虑到燃烧器下摆时应保证火焰充满空间和煤粉燃烧空间，故燃烧器下排一次风口中心线到冷灰斗拐角处留有5547 mm的较大距离。同时为了保证煤粉的充分燃烧，从燃烧器最上层一次风口中心线到分隔屏下沿（即炉膛出口），设计有较大的燃尽高度，为20116mm。
2、锅炉原设计燃烧器（组）对褐煤的不适应性分析
由于褐煤挥发分含量高和析出温度低、着火点温度低，掺烧褐煤后燃料着火点提前，低负荷下对锅炉燃烧稳定性有一定帮助，因此掺烧褐煤后，锅炉燃烧的稳定性将提高，但随着褐煤掺烧比例的增加，稳定性增加到一定程度后将不再增加，而由于着火提前，以及褐煤灰熔点低，将会出现燃烧器区域及炉膛内其它部位局部结渣的状况。
在燃烧过程中，煤粉颗粒中所含的易熔或易气化的物质迅速挥发，成气态进入烟气中，当温度降低时再次凝结，或者粘附在烟气冲刷的受热面或炉墙上，或者凝结在飞灰颗粒表面，成为熔融的碱化物膜，然后粘附在被其冲刷的受热面上形成初始结渣层，成为结渣发展的条件。结渣是锅炉运行中比较普遍的问题，一般情况下，随着烟气一起运动的灰渣颗粒，由于炉膛水冷壁受热面的吸热而同烟气一起被冷却，如果液态渣粒在接近水冷壁或炉墙前已因为温度降低而凝固，当附着在受热面管壁上时，将形成一层疏松的灰层，运行中通过吹灰很容易除掉。但当燃料的灰熔点较低，结渣性较强时，在温度水平较高的炉膛内一部分灰颗粒已经达到熔融或半熔融状态，若这部分灰颗粒在到达受热面前未得到足够冷却达到凝固状态，具有较高的粘结能力，就容易粘附在受烟气冲刷的受热面或炉墙上，甚至达到熔化状态，粘附熔融或半熔融状态的灰颗粒和未燃尽的焦炭使结渣不断发展。
原炉最大连续出力工况炉膛截面热负荷设计值qF(MCR)为5.6 MW/m2，炉膛容积热负荷qv(MCR)为99.4 kW/m3，hi（最上层煤粉喷口至折焰角尖端的铅直距离）为20.116 m，均为燃烧烟煤锅炉可选范围的上限值，而与燃烧褐煤锅炉的可选范围相比，选用值就更高了，所以当掺烧褐煤时就容易产生炉内结渣和受热面局部结渣问题。
对于单只燃烧器，为了防止结渣，褐煤锅炉燃烧器风速一般在28 m/s左右，而原炉设计风速只有23 m/s，若单纯提高一次风量从而提高一次风速，会造成风煤比失衡，可能会导致炉内空气动力T况不良，造成高温烟气冲刷水冷壁面，熔渣在未凝固前接触壁面而结渣。另外褐煤锅炉燃烧器在设计时一股增设防焦风，用以防止燃烧区域结渣，而哈三600MW锅炉原设计因燃用烟煤无此设置。
对于燃烧器组：褐煤锅炉燃烧器组设计时为降低炉膛燃烧器区壁面热负荷强度，防止炉膛结渣，燃烧器各喷U之间的间距都会拉大，大于烟煤锅炉，同时配合锅炉炉膛较高的燃尽高度以防止上炉膛结渣。常规烟煤锅炉设计则基本不做这方面的考虑。
3、燃烧器改造方案论证
3.1各燃烧器本体改造（方案一：小改造）
将燃烧器改为相对适应掺烧褐煤燃烧的燃烧器，设计选择合理的燃烧器喷口结构、合适的高宽比和出口一次风速，同时增设防焦风，以增加气流刚度，防止气流贴壁，防止燃娆器喷口结渣、烧损，防止燃烧区域结渣。
原燃烧器单只一次风喷口结构和改造后的喷口结构见图l。原有燃烧器喷口结构、高宽比、出口一次风速、防焦风设置情况与改造成的燃烧器对比分析见下表。
3.2燃烧器组整体改造（方案二：大改造）
在方案一的基础上，再考虑改变燃烧器组的整体结构，拉大燃烧器组各燃料喷臼之间的间距并合理配置二次风喷口，以有效降低炉膛燃烧器区壁面热负荷强度，可有效解决炉膛燃烧器区可能出现的结渣问题。
600 MW锅炉燃烧器组一般设15个风室，6层一次风喷嘴，整体布置形式见图2。改造后将各一次风喷口间距h1h2、h3、h4、h5加大，可有效改善炉膛热负荷过于集中的现状，防止结焦。同时可对二次风喷口宽度B进行调整，从而将燃烧器组总的高宽比H/B调整为适应燃烧褐煤的数值。
方案二的改动量较大，燃烧区域的水冷壁开口位置、相应风箱结构、安装开口位置等都需要相应改变，改造工作量较大。另外，由于锅炉燃尽高度已定，无法进行更大规模的改造，过度拉大燃烧器各喷口之间的间距会造成锅炉炉膛整体燃尽高度缩小，加大上炉膛结渣的可能性。因此小推荐这种大规模的改造方案。
4、结束语
综上所述，对燃烧器方面的改造方案推荐采用方案一，在方案一的基础上再合理地校正组织炉内空气动力场并安装校准风粉在线监测系统：以便于运行人员日常运行中进行在线监控锅炉燃烧工况。日常运行中积极有效的一、二次风量、风速、风煤比调整，对于掺烧褐煤尤为重要，及时正确的日常燃烧调整是预防结渣的重要手段之一。
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