通過對#1爐燃燒器改造前後實際運行情況和各參數的對比， 證實此次燃燒器的改造能夠有效提高燃燒的穩定性和鍋爐效率， 改善了鍋爐結焦情況。
【關鍵字】低氮燃燒器；技術改造；鍋爐效率
引言：為提高鍋爐運行穩定性， 降低掉焦頻次， 減輕人員處理掉焦的勞動強度， 對#1鍋爐燃燒器進行了技術改造， 改造後解決了鍋爐熱效率低、掉焦頻繁問題， 同時減少了爐底漏風量、減溫水量， 環保參數得到有效控制， 鍋爐效率明顯提高。
一、鍋爐及燃燒系統簡介：
我廠#1～#3爐為無錫鍋爐廠製造的亞臨界自然迴圈汽包爐UG-1217/18.4-M型，
前期低氮燃燒器改造後， 運行中發現燃燒器改造總體思路是著力降低脫硝入口氮氧化合物的基礎之上， 未能解決鍋爐主燃燒區域過於集中導致燃燒區缺氧問題， 雖然採取了燃燒調整後掉焦有所緩解， 但調整思路沒有被徹底突破， 導致鍋爐仍然頻繁掉焦、放渣， 也未能解決鍋爐啟動初期、倒停磨煤機、大幅度降負荷恢復後頻繁掉焦問題， 渣樣為焦結性強且有較多琉璃狀硬渣塊，
二、改造前掉焦概況分析：
1、燃煤性質易結焦， 調試期間在#1鍋爐取了兩次入爐煤樣， 送華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室進行了化驗及評價， 導致容易結焦的兩個主要因素是鹼金屬Na含量過高（達到11.52%）以及矽含量較低。 其中鹼金屬含量遠遠超過了嚴重結渣的範圍， 堿酸比高達3.78（標準0.4， 結渣指標為9倍以上）， 鹼金屬過高導致的結渣為粘性結焦， 易導致爐內大面積結焦。
2、爐膛溫度高，
3、熱負荷局部過於集中， 調試過程中發現， E層附近的位置溫度最高， 也是結焦相對集中的區域， 該層的熱負荷相對集中。
三、改造方案：
1、針對熱負荷相對集中的問題， 將一次風噴口的角度從水準位置調整為分別向下傾斜和向上揚的角度（如圖1）， 這樣可以拉開主燃區隔層燃燒器的總高度， 使集中的熱負荷分散。
圖1(燃燒器調整)
圖2
2、將所有一次風噴口的濃側鈍體切除（如圖2）， 增強一次風剛性， 並適當延長一次風著火距離，
3、B,C兩層一次風增加穩燃齒（如圖3）， 適當強化主燃區底部著火， 以減少未燃盡煤粉集中於E,F等熱負荷集中的區域。
圖3
圖4
1、由於原來的二次風切圓僅1090.2mm和932.3mm，不建議繼續減小原二次風切圓，採用一次風淡側貼楔形塊的方式適當減小一次風切圓（如圖4）。
2、對原貼壁風噴嘴進行拆除後適當封堵，以增強二次風剛性。
3、進行冷態射流試驗及熱態燃燒調整試驗驗證。
4、對煤質進行管控，尤其是應關注鹼金屬含量超高的現象，從而起到緩解結焦問題的作用。
四、改造效果：
燃燒器改造後，通過優化調整，逐步降低主燃燒區域火焰強度，增強鍋爐截面熱負荷均勻度，增加了分級燃燒的效果，取得了良好的經濟和環境效益（詳見表1）。
1、燃燒器改造後整體爐溫下降約50℃，就地看火為前後牆28米層圓孔及#3角E、F層爐溫相對偏高，但爐內無結焦，各角火焰金黃色，較為均勻，燃燒良好，燃燒器改造後初次啟動、倒停磨煤機、大幅度降負荷的情況下也均未出現掉焦問題，且啟動後長時間冷灰鬥均未掉焦，渣溝未出現堵塞現象，能用一根沖渣水管代替以前3根沖渣水管進行沖渣，而且徹底扭轉了掉焦的被動局面。
2、燃燒器未改造前鍋爐結焦嚴重，為了確保鍋爐安全運行，不得已在冷灰鬥上加裝擋焦棍，且保持撈渣機低水位運行，一旦冷灰鬥掉落較大焦塊不易處理，只能把撈渣機人孔打開進行放渣處理，曾在56天內共計掉焦163次，掉焦次數至2.91次/天。燃燒器改造以後冷灰鬥完全封閉，撈碎渣機連續運行，未曾出現因掉焦卡斷銷子的現象發生，從而避免了因處理焦塊和放渣而引發人身不安全情況。
3、燃燒器改造後因爐底漏風減少和降低了火焰中心，避免了因燃燒推遲而導致飛灰可燃物上升，減少了主再熱減溫水的用水量，降低了鍋爐排煙溫度，降低了引風機和增壓風機的出力，使脫硝、脫硫易於控制，提高了鍋爐運行安全性及熱效率。
4、通過燃燒器改造後調整燃燒，鍋爐在控制掉焦、減溫水量、降低飛灰含碳量，降低排煙溫度、風機出力等取得較好的效果，鍋爐效率得到提到，並為機組在最佳工況下持續運行打下堅實基礎。
表1
五、改造後性能指標：
六、改造總體評價：
1、對於主燃區熱負荷過於集中，導致由於局部爐溫高、缺氧導致結焦加劇（如COFA和SOFA層結焦）的問題，本次燃燒器改造通過調整一次風噴口角度能夠有效的分散熱負荷的分佈，提供一個較為均勻的鍋爐截面熱負荷燃燒環境，從根本上解決結焦問題。
2、在處理防止燃燒器噴口結焦及一次風貼牆結焦時，燃燒器改造切除了所有一次風噴口濃側鈍體並對原貼壁風噴嘴進行拆除後適當封堵，增強一次風剛性和二次風剛性，增加一次風著火距離，此等結焦在機組啟動，制粉系統倒停尤為明顯（如2017年由於磨煤機襯板損壞被迫啟停），每次進行此類操作後，鍋爐結焦量急劇增加，粘度加大，此後都會有一個迴圈或一個月的掉焦過渡期。而改造燃燒器後進行過制粉出力調整則未出現結焦掉焦現象。
3、在此次燃燒器改造中還強化主燃區底部著火，減少E,F層熱負荷過於集中，使增加了分級燃燒的效果，增加了燃料燃燒時間，降低火焰中心，減少了減溫水的用量，降低排煙溫度，增加了鍋爐燃燒的穩定性和安全性，同時大大提高了鍋爐效率。
結束語：本次燃燒器改造總體思路正確，改造較為成功，謹以此次改造方案為同類型鍋爐燃燒調整和改造提供借鑒和參考。
圖4
1、由於原來的二次風切圓僅1090.2mm和932.3mm，不建議繼續減小原二次風切圓，採用一次風淡側貼楔形塊的方式適當減小一次風切圓（如圖4）。
2、對原貼壁風噴嘴進行拆除後適當封堵，以增強二次風剛性。
3、進行冷態射流試驗及熱態燃燒調整試驗驗證。
4、對煤質進行管控，尤其是應關注鹼金屬含量超高的現象，從而起到緩解結焦問題的作用。
四、改造效果：
燃燒器改造後，通過優化調整，逐步降低主燃燒區域火焰強度，增強鍋爐截面熱負荷均勻度，增加了分級燃燒的效果，取得了良好的經濟和環境效益（詳見表1）。
1、燃燒器改造後整體爐溫下降約50℃，就地看火為前後牆28米層圓孔及#3角E、F層爐溫相對偏高，但爐內無結焦，各角火焰金黃色，較為均勻，燃燒良好，燃燒器改造後初次啟動、倒停磨煤機、大幅度降負荷的情況下也均未出現掉焦問題，且啟動後長時間冷灰鬥均未掉焦，渣溝未出現堵塞現象，能用一根沖渣水管代替以前3根沖渣水管進行沖渣，而且徹底扭轉了掉焦的被動局面。
2、燃燒器未改造前鍋爐結焦嚴重，為了確保鍋爐安全運行，不得已在冷灰鬥上加裝擋焦棍，且保持撈渣機低水位運行，一旦冷灰鬥掉落較大焦塊不易處理，只能把撈渣機人孔打開進行放渣處理，曾在56天內共計掉焦163次，掉焦次數至2.91次/天。燃燒器改造以後冷灰鬥完全封閉，撈碎渣機連續運行，未曾出現因掉焦卡斷銷子的現象發生，從而避免了因處理焦塊和放渣而引發人身不安全情況。
3、燃燒器改造後因爐底漏風減少和降低了火焰中心，避免了因燃燒推遲而導致飛灰可燃物上升，減少了主再熱減溫水的用水量，降低了鍋爐排煙溫度，降低了引風機和增壓風機的出力，使脫硝、脫硫易於控制，提高了鍋爐運行安全性及熱效率。
4、通過燃燒器改造後調整燃燒，鍋爐在控制掉焦、減溫水量、降低飛灰含碳量，降低排煙溫度、風機出力等取得較好的效果，鍋爐效率得到提到，並為機組在最佳工況下持續運行打下堅實基礎。
表1
五、改造後性能指標：
六、改造總體評價：
1、對於主燃區熱負荷過於集中，導致由於局部爐溫高、缺氧導致結焦加劇（如COFA和SOFA層結焦）的問題，本次燃燒器改造通過調整一次風噴口角度能夠有效的分散熱負荷的分佈，提供一個較為均勻的鍋爐截面熱負荷燃燒環境，從根本上解決結焦問題。
2、在處理防止燃燒器噴口結焦及一次風貼牆結焦時，燃燒器改造切除了所有一次風噴口濃側鈍體並對原貼壁風噴嘴進行拆除後適當封堵，增強一次風剛性和二次風剛性，增加一次風著火距離，此等結焦在機組啟動，制粉系統倒停尤為明顯（如2017年由於磨煤機襯板損壞被迫啟停），每次進行此類操作後，鍋爐結焦量急劇增加，粘度加大，此後都會有一個迴圈或一個月的掉焦過渡期。而改造燃燒器後進行過制粉出力調整則未出現結焦掉焦現象。
3、在此次燃燒器改造中還強化主燃區底部著火，減少E,F層熱負荷過於集中，使增加了分級燃燒的效果，增加了燃料燃燒時間，降低火焰中心，減少了減溫水的用量，降低排煙溫度，增加了鍋爐燃燒的穩定性和安全性，同時大大提高了鍋爐效率。
結束語：本次燃燒器改造總體思路正確，改造較為成功，謹以此次改造方案為同類型鍋爐燃燒調整和改造提供借鑒和參考。