本發(fā)明屬于火力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種能夠有效防止前后墻對沖旋流燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的燃燒優(yōu)化調(diào)整方法及系統(tǒng)，尤其適用于采用對沖旋流燃燒鍋爐的燃煤發(fā)電機組。
背景技術(shù)：
：作為電站鍋爐三大主要燃燒方式之一的前后墻對沖旋流燃燒鍋爐，因燃燒設(shè)備和受熱面布置方面的優(yōu)勢，成為國內(nèi)超臨界和超超臨界鍋爐主要采用的燃燒方式之一，在國內(nèi)在役火電機組中占有很大的份額。為了實現(xiàn)高效、經(jīng)濟、環(huán)保運行，該類爐型通常采用空氣分級燃燒+低氮燃燒器的方式控制NOx排放。采用低氮燃燒技術(shù)所形成的爐內(nèi)強還原區(qū)雖可降低NOx的排放，但給鍋爐的安全運行帶來一些列問題。首先，還原區(qū)氣體中含有大量強腐蝕性氣體，如H2S。該氣體在一定條件下極易破壞水冷壁表面的氧化鐵保護膜，從而導(dǎo)致水冷壁出現(xiàn)嚴(yán)重的硫化物型高溫腐蝕。其次，爐內(nèi)還原性氣氛增強，煤的灰熔融溫度也將大幅度降低，這不僅會造成該區(qū)域水冷壁嚴(yán)重結(jié)渣，而且還會加速受熱面的高溫腐蝕。隨著NOx排放要求的日益提高，電廠為了進(jìn)一步降低NOx排量，不斷增強空氣分級的程度，降低主燃區(qū)和還原區(qū)氧量，加大燃盡風(fēng)的比例，但該做法使得水冷壁高溫腐蝕問題更加突出。水冷壁發(fā)生高溫腐蝕后，壁厚減薄，強度降低，極易發(fā)生爆管，造成機組非停，已成為困擾我國大型燃煤電站鍋爐特別是對沖旋流燃燒鍋爐采用低氮燃燒技術(shù)后的痼疾。對于沖旋流燃燒鍋爐來說，由于爐內(nèi)燃燒組織方式和爐膛結(jié)構(gòu)特殊，水冷壁高溫腐蝕主要發(fā)生在主燃區(qū)和還原區(qū)的左右兩側(cè)墻上。為了緩解或解決對沖旋流燃燒鍋爐兩側(cè)墻水冷壁高溫腐蝕，目前常用的方法主要有以下幾種：1、水冷壁表面噴涂處理。采用耐腐蝕的材料對水冷壁表面進(jìn)行噴涂防腐處理。目前，該技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，但存在費用高，防護周期短等問題，不能從根本上解決水冷壁高溫腐蝕問題。2、實施貼壁風(fēng)改造。在水冷壁高溫腐蝕嚴(yán)重區(qū)域通過開孔或設(shè)置噴口，將少量二次風(fēng)送入爐膛，保證送入爐膛內(nèi)的空氣沿著壁面流動，從而提高水冷壁近壁區(qū)氧量，阻止水冷壁高溫腐蝕的發(fā)生。但是從已改造機組的運行結(jié)果表明，側(cè)墻水冷壁開孔或設(shè)置噴口并無法在水冷壁表面形成穩(wěn)定的風(fēng)膜，對水冷壁高溫腐蝕的防護作用有限，且影響鍋爐燃燒效率，氮氧化物排放濃度，甚至造成爐內(nèi)嚴(yán)重結(jié)焦。3、燃燒優(yōu)化調(diào)整。通過運行上的優(yōu)化調(diào)整，提高兩側(cè)墻水冷壁近壁區(qū)煙氣中氧含量，從而阻止高溫腐蝕反應(yīng)的發(fā)生。目前，燃煤發(fā)電機組鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整一般都是從配風(fēng)上著手，對沖旋流燃燒鍋爐都采用所謂的“碗式配風(fēng)”的方式，即從兩側(cè)至中間燃燒器風(fēng)門開度逐漸減小，提高兩側(cè)墻水冷壁近壁區(qū)氧量，但經(jīng)過實際運行發(fā)現(xiàn)存在以下問題：（1）提高兩側(cè)墻水冷壁近壁區(qū)氧量的效果并不明顯。經(jīng)大量試驗和實際運行發(fā)現(xiàn)，試驗中將中間燃燒器二次風(fēng)風(fēng)門關(guān)至15~20%，靠近側(cè)墻燃燒器二次風(fēng)門全開，兩側(cè)墻水冷壁近壁區(qū)氧量略有升高，但在實際運行中，將燃燒器二次風(fēng)風(fēng)門開度調(diào)整過小運行存在安全隱患，將燃燒器二次風(fēng)風(fēng)門開度調(diào)整過大影響煤粉著火和燃盡，配風(fēng)優(yōu)化調(diào)整提高兩側(cè)墻水冷壁近壁區(qū)氧量的效果并不明顯。（2）風(fēng)量與旋流強度無法有效匹配，影響燃燒效率和穩(wěn)定性。對沖旋流燃燒鍋爐采用的燃燒器為旋流燃燒器。該燃燒器通過旋流葉片在距噴口一定距離處形成回流區(qū)卷吸高溫?zé)煔恻c燃煤粉，具有極強的穩(wěn)燃特性。旋流葉片同時也是控制燃燒器二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)量的風(fēng)門。在調(diào)整時，靠近側(cè)墻燃燒器的風(fēng)門開度過大雖然能增加風(fēng)量，但降低了旋流強度，不利于煤粉及時著火，影響煤粉燃盡。中間區(qū)域的燃燒器風(fēng)門過小雖能降低風(fēng)量，但增大了旋流強度，會導(dǎo)致著火提前、燒噴嘴、刷墻等問題。（3）熱偏差大，減溫水量高，機組經(jīng)濟性下降。對沖旋流燃燒鍋爐爐內(nèi)橫向混合效果極差，采用非均等配風(fēng)燃燒必然會導(dǎo)致爐內(nèi)溫度場和煙氣流場的分布不均，這種不均從主燃區(qū)一直會延續(xù)到省煤器出口，由此導(dǎo)致屏過、高過、高再等受熱面受熱不均，存在熱偏差，進(jìn)而導(dǎo)致減溫水流量增加，機組經(jīng)濟性下降。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能夠有效緩解水冷壁高溫腐蝕的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種防止水冷壁高溫腐蝕的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)，該燃燒優(yōu)化系統(tǒng)用于對沖旋流燃燒鍋爐；包括風(fēng)粉調(diào)整裝置、二次風(fēng)風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置、水冷壁近壁區(qū)煙氣組分測量裝置、輔助燃盡風(fēng)噴口、溫度場測量裝置和省煤器出口煙氣氧量場測量裝置；風(fēng)粉調(diào)整裝置為多個，對沖旋流燃燒鍋爐內(nèi)的各燃燒器對應(yīng)的一次風(fēng)煤粉管道上分別設(shè)有對應(yīng)的風(fēng)粉調(diào)整裝置；二次風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置為多個，對沖旋流燃燒鍋爐內(nèi)的各二次風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)分別設(shè)有對應(yīng)的二次風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置；每個二次風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置均包括多個擋板結(jié)構(gòu)，各擋板結(jié)構(gòu)角度可調(diào)節(jié)地設(shè)于對應(yīng)的二次風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)；水冷壁近壁區(qū)煙氣組分測量裝置為兩個，分別安裝在對沖旋流燃燒鍋爐爐膛的兩側(cè)墻水冷壁處；輔助燃盡風(fēng)噴口為多個，分別設(shè)置在對沖旋流燃燒鍋爐內(nèi)燃盡風(fēng)噴口下方；溫度場測量裝置設(shè)于爐膛內(nèi)、屏式過熱器下方；省煤器出口煙氣氧量場測量裝置設(shè)于省煤器出口煙道處。組成每個二次風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置的擋板結(jié)構(gòu)數(shù)量為對應(yīng)二次風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)燃燒器數(shù)量減2；二次風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)設(shè)有的燃燒器分為兩端燃燒器和中間燃燒器；兩端燃燒器為兩個，分別位于二次風(fēng)風(fēng)箱的兩端入口處；中間燃燒器位于兩個兩端燃燒器中間；各擋板結(jié)構(gòu)分別設(shè)于對應(yīng)的中間燃燒器的入風(fēng)口端。其中，各擋板結(jié)構(gòu)均包括三塊擋板，分別通過電動轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在二次風(fēng)風(fēng)箱對應(yīng)的不同內(nèi)壁處，且三個電動轉(zhuǎn)軸位于同一縱截面上；當(dāng)擋板結(jié)構(gòu)的三塊擋板與對應(yīng)的內(nèi)壁均呈90度時，擋板結(jié)構(gòu)的遮擋面積為二次風(fēng)風(fēng)箱縱截面面積的30~50%。擋板呈梯形，下底為該擋板與二次風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)壁相接處邊長的80~90%，上底為下底的70~80%，高度為與相接處邊長垂直的另一邊邊長的10~15%。當(dāng)對沖旋流燃燒鍋爐為300MW等級時，輔助燃盡風(fēng)噴口為4個，呈墻式切圓布置；當(dāng)對沖旋流燃燒鍋爐為600MW或1000MW等級時，輔助燃盡風(fēng)噴口為8個，呈雙切圓布置。輔助燃盡風(fēng)噴口設(shè)于燃盡風(fēng)噴口下方1-2m處。本發(fā)明燃燒優(yōu)化系統(tǒng)還包括控制單元；控制單元分別與風(fēng)粉調(diào)整裝置、二次風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置、水冷壁近壁區(qū)煙氣組分測量裝置、輔助燃盡風(fēng)噴口、溫度場測量裝置和省煤器出口煙氣氧量場測量裝置相連。本發(fā)明還提供了采用上述燃燒優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行燃燒優(yōu)化調(diào)整的方法，該方法通過所述水冷壁近壁區(qū)煙氣組分測量裝置對水冷壁近壁區(qū)O2、CO和H2S濃度進(jìn)行實時測量，通過風(fēng)粉調(diào)整裝置和二次風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置分別調(diào)控進(jìn)入各燃燒器內(nèi)的煤粉質(zhì)量流率和二次風(fēng)風(fēng)量，使位于同一個二次風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)的各燃燒器煤粉質(zhì)量流率分布由中間至兩側(cè)逐漸減小、二次風(fēng)風(fēng)量由中間至兩側(cè)逐漸增加，并使得水冷壁近壁區(qū)O2、CO和H2S濃度同時滿足：O2≥1.5%、H2S≤100ppm、CO≤2000ppm；通過溫度場測量裝置監(jiān)測屏式過熱器下部爐膛截面的溫度場，通過省煤器出口煙氣氧量場測量裝置監(jiān)測省煤器出口煙道的氧量場，控制燃盡風(fēng)噴口和輔助燃盡風(fēng)噴口的出口風(fēng)量，使屏式過熱器下部爐膛截面的溫度場均勻，省煤器出口煙道的氧量場的煙氣氧量場均勻。當(dāng)所述煙氣組分測量裝置測得的水冷壁近壁區(qū)O2、CO和H2S實時濃度：O2＜1.5%、H2S＞100ppm、或CO＞2000ppm時，風(fēng)粉調(diào)整裝置和二次風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置的具體調(diào)節(jié)方式為：增加靠近兩端燃燒器的二次風(fēng)風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置的擋板結(jié)構(gòu)與風(fēng)箱內(nèi)壁的夾角，提高兩端燃燒器的二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)量，減小兩端燃燒器對應(yīng)一次風(fēng)煤粉管道上的風(fēng)粉調(diào)節(jié)裝置開度，降低兩端燃燒器的煤粉質(zhì)量流率。本發(fā)明燃燒優(yōu)化調(diào)整方法，具體步驟如下：（1）鍋爐啟動前，調(diào)整各燃燒器內(nèi)、外二次風(fēng)葉片開度，并使位于同一個二次風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)的各燃燒器內(nèi)、外二次風(fēng)葉片開度一致；鍋爐啟動時，調(diào)整一次風(fēng)煤粉管道上的風(fēng)粉調(diào)整裝置，使位于同一個二次風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)的各燃燒器一次風(fēng)風(fēng)量和煤粉流量相同；（2）當(dāng)鍋爐熱態(tài)運行穩(wěn)定后，通過煙氣組分測量裝置檢測的水冷壁近壁區(qū)O2、CO和H2S實時濃度，傳送至所述控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)控制風(fēng)粉調(diào)整裝置和二次風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置分別調(diào)控進(jìn)入各燃燒器內(nèi)的煤粉質(zhì)量流率和二次風(fēng)風(fēng)量，使水冷壁近壁區(qū)O2、CO和H2S濃度同時滿足：O2≥1.5%、H2S≤100ppm、CO≤2000ppm；當(dāng)所述煙氣組分測量裝置測得的水冷壁近壁區(qū)O2、CO和H2S實時濃度：O2＜1.5%、H2S＞100ppm、或CO＞2000ppm時，所述風(fēng)粉調(diào)整裝置和二次風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置的具體調(diào)節(jié)方式為：增加靠近兩端燃燒器的二次風(fēng)風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置的擋板結(jié)構(gòu)與風(fēng)箱內(nèi)壁的夾角，提高兩端燃燒器的二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)量，減小兩端燃燒器對應(yīng)一次風(fēng)煤粉管道上的風(fēng)粉調(diào)節(jié)裝置開度，降低兩端燃燒器的煤粉質(zhì)量流率；風(fēng)量分配調(diào)整裝置中各擋板每次的調(diào)節(jié)角度為5~10度，風(fēng)粉調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)幅度為5~10度，每次調(diào)整后穩(wěn)定測量5~10min后，再進(jìn)行下次調(diào)整；（3）同時通過溫度場測量裝置監(jiān)測屏式過熱器下部爐膛截面的溫度場，通過煙氣氧量場測量裝置監(jiān)測省煤器出口煙道的氧量場，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送至所述控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)控制燃盡風(fēng)噴口和輔助燃盡風(fēng)噴口的出口風(fēng)量，使屏式過熱器下部爐膛截面的溫度場均勻，省煤器出口煙道的氧量場的煙氣氧量場均勻；具體調(diào)整方式為：若爐膛截面煙氣溫度場出現(xiàn)中間高、兩側(cè)低，省煤器出口氧量場出現(xiàn)中間低、兩側(cè)高的分布特征，則增加輔助燃盡風(fēng)風(fēng)量、減少燃盡風(fēng)風(fēng)量；若出現(xiàn)相反的分布特征，則減小輔助燃盡風(fēng)風(fēng)量，增加燃盡風(fēng)風(fēng)量。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明以煤粉分布調(diào)整為主、二次風(fēng)分布為輔的方式，提高兩側(cè)墻水冷壁近壁區(qū)煙氣中的含氧量：通過調(diào)整風(fēng)粉調(diào)整裝置降低靠近側(cè)墻燃燒器的煤粉流量，通過調(diào)整二次風(fēng)箱內(nèi)的調(diào)節(jié)擋板，提高靠近側(cè)墻燃燒器的二次風(fēng)風(fēng)量，風(fēng)、粉調(diào)整相結(jié)合保證靠近側(cè)墻燃燒器過量空氣系數(shù)大于1，進(jìn)而有效提高兩側(cè)墻水冷壁近壁區(qū)氧量。同時對二次風(fēng)量的調(diào)節(jié)通過設(shè)置在二次風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)部的擋板進(jìn)行角度調(diào)節(jié)，保證各支燃燒器的內(nèi)外二次風(fēng)旋流葉片調(diào)整開度相同，從而實現(xiàn)了燃燒器風(fēng)量與旋流強度的有效匹配。2、本發(fā)明同時通過切圓射流輔助燃盡風(fēng)噴口的設(shè)置，加強了爐內(nèi)的橫向混合，從而保證了屏下煙氣溫度場和煙氣流場分布相對均勻。3、本發(fā)明燃燒優(yōu)化系統(tǒng)可直接在現(xiàn)有的對沖旋流燃燒鍋爐內(nèi)進(jìn)行安裝，在不影響鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性的前提下，有效解決對沖旋流燃燒鍋爐側(cè)墻水冷壁高溫腐蝕的問題。附圖說明圖1為本發(fā)明燃燒優(yōu)化系統(tǒng)用于對沖旋流燃燒鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明燃燒優(yōu)化系統(tǒng)用于對沖旋流燃燒鍋爐的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中二次風(fēng)風(fēng)箱及二次風(fēng)風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2中輔助燃盡風(fēng)噴口呈墻式切圓布置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖2中輔助燃盡風(fēng)噴口呈雙切圓布置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為現(xiàn)有對沖旋流燃燒鍋爐水冷壁近壁區(qū)與采用本發(fā)明進(jìn)行燃燒優(yōu)化調(diào)整后的水冷壁近壁區(qū)煙氣組分分布對比圖；圖7為現(xiàn)有對沖旋流燃燒鍋爐的燃燒器所在橫截面煙氣組分分布與采用本發(fā)明進(jìn)行燃燒優(yōu)化調(diào)整后的燃燒器所在橫截面煙氣組分分布對比圖；圖8為現(xiàn)有對沖旋流燃燒鍋爐的屏底爐膛截面煙氣溫度分布與采用本發(fā)明進(jìn)行燃燒優(yōu)化調(diào)整后的屏底爐膛截面煙氣溫度分布對比圖。圖中，1-爐膛，2-爐膛上部水平煙道，3-豎井煙道，4-省煤器出口煙道，5-屏式過熱器，6-高溫過熱器，7-高溫再熱器，8-低溫過熱器，9-低溫再熱器，10-省煤器，11-燃燒器，11a-中間燃燒器，11b-兩端燃燒器，12-二次風(fēng)風(fēng)箱，13-燃盡風(fēng)（OFA）噴口，14-磨煤機，15-一次風(fēng)煤粉管道，16-風(fēng)粉調(diào)節(jié)裝置，17-風(fēng)粉測量裝置，18-水冷壁近壁區(qū)煙氣組分測量裝置，19-爐膛截面溫度場測量裝置，20-省煤器出口煙氣氧量場測量裝置，21-二次風(fēng)風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置，21a-擋板結(jié)構(gòu)，22-輔助燃盡風(fēng)噴口，23-輔助燃盡風(fēng)風(fēng)箱。圖6、圖7、圖8中，a-燃燒優(yōu)化調(diào)整前，b-燃燒優(yōu)化調(diào)整后。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1、圖2所示，本實施例進(jìn)行燃燒優(yōu)化的對象為一臺660MW超超臨界對沖旋流燃燒鍋爐，該對沖旋流燃燒鍋爐包括爐膛1、燃燒器11、屏式過熱器5、高溫過熱器6、高溫再熱器7、低溫過熱器8、低溫再熱器9、省煤器10、二次風(fēng)風(fēng)箱12、燃盡風(fēng)噴口13、磨煤機14、一次風(fēng)煤粉管道15。爐膛1是由前墻、后墻及兩側(cè)墻水冷壁組成，在前、后墻各布置上、中、下3層燃燒器，每層6個燃燒器，共36個燃燒器，每層燃燒器11共置在一個二次風(fēng)風(fēng)箱12中。鍋爐配備6臺磨煤機14，每臺磨煤機向一層燃燒器11供應(yīng)煤粉。運行時，每臺磨煤機14破碎的煤粉經(jīng)過6根一次風(fēng)煤粉管道15送入同層各支對應(yīng)的燃燒器。在前、后墻上分別安裝一層燃盡風(fēng)噴口13，位置在最上層燃燒器上方。本發(fā)明燃燒優(yōu)化系統(tǒng)包括控制單元（未畫出）、風(fēng)粉調(diào)節(jié)裝置16、二次風(fēng)風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置21、輔助燃盡風(fēng)噴口22、風(fēng)粉測量裝置17、水冷壁近壁區(qū)煙氣組分測量裝置18、爐膛截面溫度場測量裝置19、省煤器出口煙氣氧量場測量裝置20。具體設(shè)置如下：在每層燃燒器11對應(yīng)的二次風(fēng)風(fēng)箱12內(nèi)安裝二次風(fēng)風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置21；在每臺磨煤機14出口的一次風(fēng)煤粉管道15上安裝風(fēng)粉調(diào)節(jié)裝置16和風(fēng)粉測量裝置17；在燃盡風(fēng)噴口以下1~2m處安裝切圓射流輔助燃盡風(fēng)噴口22；在鍋爐兩側(cè)墻水冷壁腐蝕嚴(yán)重區(qū)域安裝水冷壁近壁區(qū)煙氣組分測量裝置18；在省煤器出口煙道4上安裝省煤器出口煙氣氧量場測量裝置20；在爐膛1上部、屏式過熱器5下方安裝爐膛截面溫度場測量裝置19。風(fēng)粉調(diào)節(jié)裝置16采用ESSENProcessIndustrialLimited(UK)公司生產(chǎn)的OMCmassflow600，用于調(diào)節(jié)各一次風(fēng)煤粉管道15內(nèi)的煤粉質(zhì)量流率和一次風(fēng)風(fēng)量。二次風(fēng)風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置21由二次風(fēng)風(fēng)箱12內(nèi)對稱安裝的若干調(diào)節(jié)擋板結(jié)構(gòu)構(gòu)成，擋板結(jié)構(gòu)21a的數(shù)量為對應(yīng)二次風(fēng)風(fēng)箱12內(nèi)設(shè)燃燒器的數(shù)量減2，以本實施例為例，各二次風(fēng)風(fēng)箱12內(nèi)設(shè)有6個燃燒器11，包括兩個兩端燃燒器11b，四個中間燃燒器11a，內(nèi)設(shè)四個擋板結(jié)構(gòu)21a，分別設(shè)置在左端兩個中間燃燒器的左端和右端兩個中間燃燒器的右端。如圖3所示，各擋板結(jié)構(gòu)21a包括三個分別設(shè)置在二次風(fēng)風(fēng)箱12不同內(nèi)壁上的擋板，各擋板通過電動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在同一截面上。將各支燃燒器的內(nèi)外二次風(fēng)旋流葉片調(diào)整到相同開度，通過調(diào)整二次風(fēng)箱內(nèi)各擋板的角度，調(diào)整進(jìn)入各支中間燃燒器11a的二次風(fēng)量，從而實現(xiàn)燃燒器風(fēng)量與旋流強度的有效匹配。當(dāng)組成擋板結(jié)構(gòu)21a的各擋板與對應(yīng)的內(nèi)壁呈90度角時，進(jìn)入燃燒器內(nèi)的二次風(fēng)量最小，此時，三塊擋板合并的遮擋面積為二次風(fēng)風(fēng)箱12內(nèi)通道截面的30~50%。優(yōu)選的，各擋板為梯形，大小為：梯形下底為二次風(fēng)箱高度/寬度（即二次風(fēng)風(fēng)箱12內(nèi)壁與擋板連接處的邊長）的80~90%，上底為下底的70~80%，高度為二次風(fēng)箱高度（即與連接邊垂直方向的邊長）10~15%（如二次風(fēng)風(fēng)箱12截面為正方形，則此處的高度、寬度均為內(nèi)壁截面邊長）。輔助燃盡風(fēng)噴口22與輔助燃盡風(fēng)風(fēng)箱23相連，采用燃盡風(fēng)噴口設(shè)計，通過調(diào)整噴口出風(fēng)量，進(jìn)行屏式過熱器下部爐膛截面溫度場調(diào)節(jié)。輔助燃盡風(fēng)噴口22的布置如圖5所示，本發(fā)明采用的600MW等級鍋爐，以及1000MW等級鍋爐均可采用所示雙切圓布置。針對300MW等級鍋爐可采用如圖4所示墻式切圓布置的輔助燃盡風(fēng)噴口22。水冷壁近壁區(qū)煙氣組分測量裝置18采用德國M&C的儀表，用于監(jiān)測水冷壁近壁區(qū)煙氣中的O2、CO和H2S濃度。省煤器出口煙氣氧量場測量裝置20采用的是西門子氧量儀表，用于監(jiān)測經(jīng)過省煤器后煙氣的氧量濃度場分布。爐膛截面溫度場測量裝置19采用聲學(xué)測量技術(shù)，用于監(jiān)測爐膛截面煙氣溫度場?？刂茊挝粸镻LC組態(tài)，用于接收水冷壁近壁區(qū)煙氣組分測量裝置18、省煤器出口煙氣氧量場測量裝置20和爐膛截面溫度場測量裝置19的信號，控制風(fēng)粉調(diào)節(jié)裝置16、二次風(fēng)風(fēng)量分配調(diào)節(jié)裝置21和輔助燃盡風(fēng)噴口22。本專利提出的燃燒優(yōu)化調(diào)整方法是在鍋爐穩(wěn)定運行的狀態(tài)下進(jìn)行。鍋爐啟動前，應(yīng)根據(jù)燃用煤質(zhì)情況將各層燃燒器內(nèi)、外二次風(fēng)葉片開度調(diào)整合理值，調(diào)整時保證同層燃燒器內(nèi)、外二次風(fēng)葉片開度一致。鍋爐啟動時，應(yīng)通過調(diào)整一次風(fēng)煤粉管道15上的風(fēng)粉調(diào)節(jié)裝置16保證同層各支燃燒器一次風(fēng)風(fēng)量和煤粉質(zhì)量流量相同，以保證啟爐的穩(wěn)定性。鍋爐熱態(tài)運行穩(wěn)定后，采用安裝在鍋爐側(cè)墻上的水冷壁近壁區(qū)煙氣組分測量裝置18對水冷壁近壁區(qū)O2、CO和H2S濃度的進(jìn)行實時在線測量。若測得的O2<1.5%，H2S>100ppm，CO>2000ppm，則利用安裝在一次風(fēng)煤粉管道上的風(fēng)粉調(diào)節(jié)裝置16，逐漸降低靠近側(cè)墻燃燒器的煤粉質(zhì)量流率，利用安裝在二次風(fēng)箱內(nèi)的風(fēng)量分配調(diào)整裝置（21），逐漸提高靠近側(cè)墻燃燒器的二次風(fēng)風(fēng)量，直至兩側(cè)墻近壁區(qū)O2≥1.5%、H2S≤100ppm、CO≤2000ppm。具體的調(diào)整方式為：風(fēng)量分配調(diào)整裝置21中各擋板每次的調(diào)節(jié)角度為5~10度，風(fēng)粉調(diào)節(jié)裝置16的調(diào)節(jié)幅度為5~10度，每次調(diào)整后穩(wěn)定測量5~10min后，在進(jìn)行下次調(diào)整。在調(diào)整過程中，時刻監(jiān)視安裝在屏式過熱器下部的爐膛截面溫度場測量裝置19和安裝在省煤器出口煙道上的煙氣氧量場測量裝置20的測量結(jié)果，并關(guān)注過熱器和再熱器兩側(cè)氣溫的偏差情況，及時調(diào)整切圓射流輔助燃盡風(fēng)噴口22和燃盡風(fēng)噴口13的出口風(fēng)量，保證屏式過熱器下部爐膛截面溫度場均勻，省煤器出口煙氣氧量場均勻，過熱器和再熱器熱偏差和減溫水量在設(shè)計范圍內(nèi)。輔助燃盡風(fēng)噴口的具體調(diào)整方式為：若爐膛截面煙氣溫度場出現(xiàn)中間高、兩側(cè)低，省煤器出口氧量場出現(xiàn)中間低、兩側(cè)高的分布特征，增增加輔助燃盡風(fēng)風(fēng)量、減少燃盡風(fēng)風(fēng)量；若出現(xiàn)相反的分布特征，則減小輔助燃盡風(fēng)風(fēng)量，增加燃盡風(fēng)風(fēng)量。下表給出了優(yōu)化調(diào)整前后鍋爐主要指標(biāo)的變化情況，由表中可以看出，與優(yōu)化調(diào)整前相比，水冷比近壁區(qū)O2濃度顯著增加，CO和H2S濃度顯著降低，過熱器和再熱器減溫水量沒有顯著變化，均在設(shè)計范圍內(nèi)。調(diào)整前后，過熱器和再熱器汽溫偏差基本不變。項目優(yōu)化調(diào)整前優(yōu)化調(diào)整后水冷壁近壁區(qū)O2（%）0/0/03.2/1.7/2.4水冷壁近壁區(qū)CO（ppm）>200001800/1760/1278水冷壁近壁區(qū)H2S（ppm）>50032/51/27過熱器減溫水量（t/h）31.553.2再熱器減溫水量（t/h）4.610過熱器汽溫?zé)崞睿╫C）43再熱器汽溫?zé)崞睿╫C）34鍋爐效率（%）93.2193.33為了進(jìn)一步說明本實施例的效果，采用數(shù)值模擬的方法分析了本實施例的運行方式爐內(nèi)的燃燒情況。圖6、圖7和圖8給出了采用本專利技術(shù)優(yōu)化調(diào)整前后，側(cè)墻水冷壁近壁區(qū)氧量、爐膛燃燒器層截面氧量場及屏式過熱器下部溫度場的變化。由圖中可以看出，與優(yōu)化調(diào)整前相比，水冷壁近壁區(qū)氧量顯著增加，絕大部分區(qū)域的氧量高于1.5%（圖中值為0.015）。爐膛燃燒器層截面上氧量呈中間低，靠近四周水冷壁區(qū)域高的特點，可有效防止水冷壁高溫腐蝕。屏式過熱器下部爐膛截面溫度場與調(diào)整前基本一致，這表明燃燒器采用本專利提出的煤粉和二次風(fēng)分配方式并沒有造成過熱器區(qū)溫度場發(fā)生偏斜、不均。當(dāng)前第1頁1 2 3