我國電廠鍋爐已進(jìn)人大容量、高參數(shù)、多樣化、高度自動(dòng)化的發(fā)展新時(shí)期。到目前為止已投運(yùn)的500-800MW機(jī)組已有近40臺(tái)；300MW以上的超臨界壓力機(jī)組已有12臺(tái)投入正常運(yùn)行；900MW的超臨界壓力機(jī)組也在建設(shè)中。對(duì)于爐型，既有通常采用的“∏”型布置鍋爐，也有大型塔式布置鍋爐；既有四角切圓燃燒、墻式燃燒方式，也有“U”和“W”型下射火焰燃燒方式；既有固態(tài)除渣、液態(tài)除渣鍋爐，也有倍受關(guān)注的循環(huán)流化床鍋爐。燃用煤種從褐煤、煙煤、劣質(zhì)煙煤、貧煤直到無煙煤一應(yīng)俱全。作為煤粉燃燒鍋爐機(jī)組不可缺少的磨煤機(jī)，特別是中速磨煤機(jī)，RP、HP、MPS、MBF等，均已普遍運(yùn)行在鍋爐輔機(jī)上，雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)也打破了普通鋼球磨煤機(jī)一統(tǒng)天下的局面。所有這些設(shè)備中，既有國產(chǎn)的、從國外直接引進(jìn)的，也有采用引進(jìn)國外技術(shù)國內(nèi)制造的。它們的運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性及低污染排放等性能都較以前有了較大幅度提高。2001年765臺(tái)100MW及以上火電機(jī)組的等效可用系數(shù)為90.64％，比2000年高0.34個(gè)百分點(diǎn)，比1996年高4.26個(gè)百分點(diǎn)；300MW及以上容量火電機(jī)組近5年的等效可用系數(shù)逐年增加，2001年達(dá)到了91.43％，比1996年高出8.92個(gè)百分點(diǎn)；600MW火電機(jī)組近5年的等效可用系數(shù)增長(zhǎng)更顯著。特別是從1996年以來新投產(chǎn)300MW火電機(jī)組投運(yùn)后第1年的等效可用系數(shù)在逐年提高，2000年投產(chǎn)后第1年的等效可用系數(shù)達(dá)到94.63％，而1995年投產(chǎn)的14臺(tái)平均為74.67％。大型鍋爐的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性普遍較高，除一些難燃的無煙煤鍋爐外，鍋爐效率基本上都在90％以上，某些煙煤鍋爐的效率達(dá)到94％。在NOx排放控制方面也取得了進(jìn)展，國產(chǎn)600MW機(jī)組鍋爐的NOx排放質(zhì)量濃度最低的在300mz／m3[O2含量m(O2)=6％]以下，遠(yuǎn)低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。

但也有一些大型鍋爐機(jī)組仍不同程度地存在問題，如鍋爐承壓部件的“四管”爆漏時(shí)有發(fā)生，仍是構(gòu)成強(qiáng)迫停運(yùn)率高的禍?zhǔn)?，占機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)總小時(shí)數(shù)的41.34％；燃燒穩(wěn)定性欠佳，機(jī)組調(diào)峰能力差；鍋爐爐膛及對(duì)流受熱而結(jié)渣；回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)大，堵灰嚴(yán)重；磨煤機(jī)出力不足或煤粉達(dá)不到要求的細(xì)度；某些600MW燃煤機(jī)組鍋爐存在嚴(yán)重的過熱汽溫問題等。這些問題影響了機(jī)組運(yùn)行的可靠性，導(dǎo)致鍋爐出力不足或經(jīng)濟(jì)性下降。這既有設(shè)計(jì)、制造與安裝質(zhì)量方面的原因，也有運(yùn)行管理方面的問題，甚至有些是因燃用煤質(zhì)和設(shè)計(jì)煤質(zhì)相差太大(有個(gè)別鍋爐的設(shè)計(jì)煤質(zhì)和校核煤質(zhì)選擇欠妥)。

2 典型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與運(yùn)行性能

2.1 褐煤鍋爐

我國褐煤煤礦主要分布在東北和西南地區(qū)。東北主要是水分較低的老年褐煤，西南地區(qū)主要是高水分的褐煤。在東北的褐煤鍋爐主要有3種，分別是以元寶山電廠的1、2號(hào)機(jī)組為代表的塔式布置、采用風(fēng)扇磨切圓燃燒鍋爐；以該廠3號(hào)爐為代表的“∏”型布置、采用中速磨煤機(jī)的四角切圓燃燒鍋爐以伊敏電廠為代表的“T”型布置、采用風(fēng)扇磨煤機(jī)八角切圓燃燒鍋爐。其中元寶山電廠的2號(hào)爐由于斯坦繆勒公司設(shè)計(jì)的失誤，爐內(nèi)嚴(yán)重結(jié)渣，導(dǎo)致長(zhǎng)期不能帶滿負(fù)荷，只得改銘牌出力為520MW運(yùn)行，經(jīng)長(zhǎng)期努力改進(jìn)才于2000年1月恢復(fù)為600MW的銘牌出力。元寶山電廠3號(hào)爐是一個(gè)十分成功的范例，通過對(duì)元寶山褐煤特性的深入研究，吸取了斯坦繆勒公司失敗的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，合理地選取廠較低的爐膛容積熱負(fù)荷(qv=60.8kW／m3)等重要參數(shù)，獲得了很好的運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性，唯有該爐排放的NOx質(zhì)量濃度仍較高(622mg／m3)。2號(hào)爐通過燃燒器的改造，采用分級(jí)燃燒器后NOx的排放質(zhì)量濃度有較大減少，達(dá)到400mg／m3以下。

在云南地區(qū)燃燒高水分褐煤鍋爐的最大容量為670t／h，即陽宗海電廠的1、2號(hào)鍋爐。2臺(tái)鍋爐的結(jié)構(gòu)特性與燃燒器有一定差別。1號(hào)爐爐膛容積熱負(fù)荷略低，采用風(fēng)扇磨、熱爐煙與熱風(fēng)干燥直吹制粉系統(tǒng)、乏氣分離燃燒器六角布置切圓燃燒；2號(hào)爐未采用乏氣分離燃燒器，同樣采用風(fēng)扇磨、熱煙與熱風(fēng)干燥直吹系統(tǒng)，唯運(yùn)行中略顯得干燥出力不足，煤粉較粗。2臺(tái)爐均能正常運(yùn)行，爐膛受熱面無嚴(yán)重結(jié)渣，鍋爐效率為87％-89％。

2.2 煙煤鍋爐

我國東部沿海地區(qū)電廠大多燃用煙煤(不包括貧、瘦煤，尤其是低揮發(fā)分的貧、瘦煤)，煙煤鍋爐的爐型及燃燒方式相對(duì)比較單一，除少數(shù)因特殊的灰渣處理要求采用液態(tài)排渣鍋爐外，一般只是由于制造廠的傳統(tǒng)習(xí)慣不同而分別采用常規(guī)的切圓燃燒和墻式燃燒鍋爐，且各制造廠都力求達(dá)到最好的

在切圓燃燒鍋爐中，大多采用“∏”型布置，只有姚孟電廠3、4號(hào)鍋爐為塔式布置，盤山電廠的1、2號(hào)爐采用“T”型布置“∏”型布置鍋爐爐膛出門煙氣能量偏差大的問題曾相當(dāng)突出，經(jīng)過數(shù)年努力，從改進(jìn)爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)特性，減少爐膛出口煙氣殘余旋轉(zhuǎn)；合理設(shè)計(jì)過熱器及其減溫系統(tǒng)和選取較高等級(jí)鋼材等3方面著手，無論300MW還是600MW機(jī)組鍋爐，由此引起的高溫受熱面的超溫爆管現(xiàn)象大大減少。即便是600MW、700MW機(jī)組鍋爐，只要認(rèn)真從上述3方面采取有效的措施，這一問題是可以解決好的。如吳涇二電廠的600MW機(jī)組鍋爐，無論爐膛出口煙氣溫度，還是過熱器／再熱器出口的溫度偏差都很小。鍋爐效率達(dá)到93.7％，最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷率為35％鍋爐最大連續(xù)負(fù)荷(BMCR)。

大量調(diào)查測(cè)試數(shù)據(jù)表明，在相同情況下，切圓燃燒鍋爐的NOx排放的質(zhì)量濃度比墻式燃燒鍋爐的低，且當(dāng)燃用相近煤種時(shí)，采用空氣分級(jí)燃燒技術(shù)的直流燃燒器切圓燃燒方式的低NOx排放效果，較空氣分級(jí)旋流燃燒器墻式燃燒方式好。吳涇電廠11號(hào)300MW機(jī)組鍋爐排放NOx的質(zhì)量濃度也是較低的，可達(dá)到400mg／m3。吳涇二廠鍋爐排放的NOx質(zhì)量濃度僅為252mg／m3。

現(xiàn)代的墻式燃燒鍋爐在我國電廠中的應(yīng)用相對(duì)于切圓燃燒鍋爐較晚，近年來有逐漸增加的趨勢(shì)。絕大多數(shù)采用旋流燃燒器前后墻對(duì)沖布置方式，個(gè)別采用前墻布置的燃燒方式。它們基本上都是國外引進(jìn)或中外合作生產(chǎn)制造的，特別是600MW級(jí)機(jī)組鍋爐尚無國產(chǎn)的。其中最引人注目的是北侖電廠的3～5號(hào)鍋爐，由于爐膛及鍋筒內(nèi)汽水分離裝置設(shè)計(jì)失誤，以及燃煤結(jié)渣性(較輕)與設(shè)計(jì)煤質(zhì)(嚴(yán)重結(jié)渣性)的差異，導(dǎo)致過熱蒸汽溫度太低，達(dá)不到額定值。試運(yùn)行期間不得不對(duì)燃燒器的布置進(jìn)行改造，沿爐膛高度全部上移3.5m，并對(duì)過熱器和省煤器的受熱面作了適當(dāng)調(diào)整；同時(shí)對(duì)鍋筒內(nèi)的旋風(fēng)子做了技術(shù)改進(jìn)，使機(jī)組能正常運(yùn)行。揚(yáng)州二電廠的600MW機(jī)組鍋爐存在過熱器減溫水量過大的問題，在額定負(fù)荷下過熱器減溫水量的設(shè)計(jì)值為75t／h，實(shí)際運(yùn)行中達(dá)300t／h，這與爐膛及過熱器受熱面的設(shè)計(jì)布置不當(dāng)有關(guān)。其爐膛結(jié)構(gòu)特性與北侖電廠2號(hào)爐完全一樣，但后者的設(shè)計(jì)煤種為晉北煙煤，揚(yáng)州二電廠的設(shè)計(jì)煤種和實(shí)際燃煤為神府煤，它的結(jié)渣性更強(qiáng)。因此，揚(yáng)州二電廠在運(yùn)行中鍋爐爐膛及屏式過熱器結(jié)渣導(dǎo)致爐膛出口煙溫高，以致過熱器大量噴水。對(duì)于神府煤，該鍋爐的爐膛容積熱負(fù)荷和斷面熱負(fù)荷都是偏高的。

綏中電廠2臺(tái)800MW機(jī)組鍋爐是我國目前已投運(yùn)的最大容量的“T”型布置墻式燃燒鍋爐。制造廠對(duì)煤質(zhì)特性作了認(rèn)真研究，并在設(shè)計(jì)中采取了相應(yīng)的技術(shù)措施，選用了較低的爐膛容積熱負(fù)荷(qv=84.33kW／m3)和較高的火焰高度28.0m，并在爐膛內(nèi)布置了足夠多而又十分有效的水力吹灰裝置，運(yùn)行正常，鍋爐效率達(dá)到91.9％(此時(shí)，空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率大于12％，最大為23.7％)，NOx排放為628mg／m3，且煤種適應(yīng)性較好，當(dāng)燃用結(jié)渣性比設(shè)計(jì)煤種強(qiáng)的神府煤時(shí)，也能正常運(yùn)行而不會(huì)發(fā)生爐膛水冷壁及屏式過熱器嚴(yán)重結(jié)渣。2001年機(jī)組的等效可用系數(shù)達(dá)88.19％。

利港電廠一期的2臺(tái)350MW機(jī)組采用旋流燃燒器前墻布置的燃燒方式，運(yùn)行雖屬正常，但與燃用同類煤種的旋流燃燒器前后墻對(duì)沖布置的墻式燃燒鍋爐相比，鍋爐效率較低，1號(hào)鍋爐考核試驗(yàn)效率為91.84％，飛灰可燃物高，空氣預(yù)熱器漏風(fēng)大。該爐排放的NOx的質(zhì)量濃度位居同類鍋爐之首，平均為1035mK／m3，最高達(dá)1366mg／m3。這與該爐爐膛容積熱負(fù)荷過高(qv=166kW／m3)及燃燒器的設(shè)計(jì)布置有關(guān)。旋流燃燒器的著火燃燒相對(duì)獨(dú)立，一只燃燒器就是一支火炬，相互影響較少，煤粉氣流的后期混合較差，特別是當(dāng)各燃燒器的風(fēng)粉分配存在嚴(yán)重不均現(xiàn)象時(shí)，爐內(nèi)會(huì)出現(xiàn)局部區(qū)域嚴(yán)重缺風(fēng)，而另有局部區(qū)域卻風(fēng)量大大過剩若是前后墻對(duì)沖布置燃燒方式，由于前后火炬的碰撞，后期混合得以加強(qiáng)，這一現(xiàn)象將會(huì)得到大大改善；加上1號(hào)鍋爐單只燃燒器功率偏高，燃燒器區(qū)域溫度相對(duì)較高，這些也許正是造成該爐運(yùn)行中用風(fēng)需要較大、而飛灰可燃物又較高、特別是NOx排放特高的原因。可見，前墻燃燒方式并不可取。該廠二期的3、4號(hào)鍋爐的爐膛容積熱負(fù)荷較低，單只燃燒器的功率也較低，其結(jié)構(gòu)型式也有所不同，NOx另排放的質(zhì)量濃度雖有所降低，但仍超過700mg/m3。

煙煤鍋爐中還有一個(gè)值得關(guān)注的是華能高碑店及楊柳青電廠分別從德國引進(jìn)250MW及300MW機(jī)組的雙拱單階梯“W”型閉式液態(tài)排渣鍋爐。2廠因堆灰場(chǎng)地的限制，不得以而用此型鍋爐。250MW機(jī)組投運(yùn)以來，曾出現(xiàn)較嚴(yán)重的熔渣室爐墻振動(dòng)，經(jīng)試驗(yàn)查證是因風(fēng)量測(cè)量系統(tǒng)存在嚴(yán)重失實(shí)而導(dǎo)致爐內(nèi)嚴(yán)重缺風(fēng)所致。缺陷消除后運(yùn)行正常由于這些鍋爐在采用低NOx旋流燃燒器的同時(shí)，又進(jìn)行爐內(nèi)整體分級(jí)送風(fēng)，使NOx排放的質(zhì)量濃度分別約為550mg／m3和約700mg／m3。因此，這2個(gè)廠的液態(tài)排渣鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行相當(dāng)成功。

2.3貧煤、無煙煤鍋爐

燃燒低揮發(fā)分煤的鍋爐型式較多，大多采用“∏”型布置，僅有蒲城電廠330MW機(jī)組鍋爐為塔式布置。除常規(guī)的切圓和墻式燃燒外，還有“U”、“W”型的拱式燃燒方式和循環(huán)流化床鍋爐。此類煤的最大特點(diǎn)是著火與燃盡相當(dāng)困難，不僅要從爐型設(shè)計(jì)，而且要從燃燒器及制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型方面采取相應(yīng)技術(shù)措施解決這一問題。由此，出現(xiàn)了一次風(fēng)置換(PAX)雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器、各式濃淡分離直流燃燒器等。而且，大多采用鋼球磨煤機(jī)儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)，只是近20多年來在一些貧煤鍋爐上配用中速磨煤機(jī)直吹系統(tǒng)，同時(shí)也出現(xiàn)了雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)直吹系統(tǒng)和半直吹系統(tǒng)。

在諸多低揮發(fā)分煤的鍋爐中，華能南京電廠300MW機(jī)組的墻式燃燒鍋爐可在50％BMCR負(fù)荷下穩(wěn)定燃燒揮發(fā)分Vdaf=12％的陽泉煤，額定負(fù)荷時(shí)的效率為91％，只是NOx排放的質(zhì)量濃度高達(dá)約1100mg／m3(未采用低NOx雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器，且單只燃燒器的功率較大)。馬鞍山電廠300MW機(jī)組切圓燃燒鍋爐可較好地燃用Vdaf=11.6％～12.5％范圍的低揮發(fā)分貧煤，額定負(fù)荷時(shí)的熱效率達(dá)到設(shè)計(jì)值91.3％，最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷為60％-65％BMCR；石門電廠300MW機(jī)組切圓燃燒鍋爐可較好地燃燒Vdaf=14.5％左右的煤，額定負(fù)荷時(shí)的鍋爐效率可達(dá)91％，最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷為55％BMCR；金沙電廠125MW機(jī)組的切圓燃燒鍋爐可較好地燃燒Vdaf=6％的無煙煤，額定負(fù)荷時(shí)的效率為88％-89％。此外，大港電廠的328.5MW機(jī)組的切圓燃燒鍋爐采用雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)半直吹系統(tǒng)，能很好地燃燒陽泉和西山混煤，Vdaf=12％，額定負(fù)荷時(shí)的鍋爐效率為91％-92％，最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷為40％BMCR，且這種制粉系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。說明采用常規(guī)的燃燒方式可較好地燃燒低揮發(fā)分煤，至少對(duì)于Vdaf＞10％的煤來講是可以的。

近十幾年來，“W”型雙拱燃燒鍋爐被大量用來燃燒低揮發(fā)分煤，目前最大容量機(jī)組為郵峰電廠—期1、2號(hào)660MW機(jī)組鍋爐，燃用邯峰地區(qū)萬年尤煙煤以及貧煤的混煤。初步調(diào)試運(yùn)行表明，雖然在660MW負(fù)荷時(shí)過熱器減溫水量比沒計(jì)值(30.3kg／s)高出約25kg／s，空氣預(yù)熱器人口煙溫比設(shè)計(jì)值(396℃)高出約15℃左右，但運(yùn)行尚屬正常調(diào)查研究表明，有相當(dāng)一部分機(jī)組運(yùn)行良好，特別是在低負(fù)荷穩(wěn)燃性能方面要比常規(guī)燃燒方式鍋爐強(qiáng)些；最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷一般可較之低約1O個(gè)百分點(diǎn)。但在經(jīng)濟(jì)性等方面并無突出之處，飛灰可燃物水平多無明顯的建樹，而NOx排放的質(zhì)量濃度(850-1300111(1／13)卻較常規(guī)燃燒方式要高。此外，尚有一些鍋爐存在著設(shè)備和運(yùn)行的問題，如爐膛容積熱負(fù)荷偏大、燃燒器設(shè)計(jì)問題及磨煤機(jī)出力不足，滿負(fù)荷時(shí)煤粉過粗等。對(duì)于現(xiàn)有投運(yùn)的“W”型鍋爐，對(duì)于更難著火、更難燃盡的無煙煤，以采用鋼球磨煤機(jī)中間儲(chǔ)倉式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)或雙進(jìn)雙出鋼球磨半直吹熱風(fēng)送粉系統(tǒng)為好。這無論對(duì)著火燃燒的穩(wěn)定性還是對(duì)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性都是十分有利的。同時(shí)，研究也表明在爐膛輪廓選型設(shè)計(jì)和燃燒器的設(shè)計(jì)布置方面尚未完善成熟；為提高燃盡度及避免局部結(jié)渣，在上述2方面更有待深入研究和慎重斟酌；煤粉細(xì)度和風(fēng)粉分配均勻性也極需改善。

3 討論

3.1 爐膛結(jié)渣沾污

大型電廠鍋爐的爐內(nèi)結(jié)渣沾污是各類鍋爐中較普遍的問題，只是程度上各有差別，綜合分析現(xiàn)有各廠鍋爐結(jié)渣的原因及對(duì)策，必須切實(shí)注意以下幾點(diǎn)。(1)在鍋爐爐膛及燃燒器設(shè)計(jì)選型前，應(yīng)深入細(xì)致地掌握設(shè)計(jì)煤種和校核煤種的著火、燃盡、結(jié)渣與沾污特性。對(duì)于電廠業(yè)主，應(yīng)提供確實(shí)的真正具有代表性的設(shè)計(jì)煤種和校核煤種，而不是憑空想象的人造煤種。(2)在爐膛設(shè)計(jì)中對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)特性參數(shù)的選擇，如爐膛容積熱負(fù)荷、斷面熱負(fù)荷、燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷及爐膛火焰高度等，必須以保證運(yùn)行可靠性為主要目標(biāo)。鑒于我國電廠用煤變化較大，應(yīng)留有足夠余地，這方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是不少的。華能南京電廠300MW機(jī)組鍋爐(qv=96.3kW／m3)、吳涇二廠600MW機(jī)組鍋爐(qv=87.41kW／m3)和綏中電廠800MW機(jī)組鍋爐都選取了較低的爐膛容積熱負(fù)荷，給運(yùn)行帶來了諸多方便，是十分成功的范例。(3)燃燒低揮發(fā)分煤而在水冷壁上必須敷設(shè)衛(wèi)燃帶時(shí)，其敷設(shè)的位置和面積應(yīng)予特別考究。最好盡量不敷，華能南京電廠、天津大港電廠鍋爐盡管都未敷設(shè)衛(wèi)燃帶，卻都能很好地燃用Vdaf=12％左右的難燃貧煤?？梢?，燃燒Vdaf>12％的煤種時(shí)，除拱式燃燒鍋爐外，一般可不敷設(shè)衛(wèi)燃帶。(4)燃燒器、燃燒系統(tǒng)及吹灰器、爐底除渣裝置等輔助設(shè)備的選型與設(shè)計(jì)布置也必須子以足夠充分的考慮。(5)在運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)燃煤管理及鍋爐燃燒工況的調(diào)整。強(qiáng)化運(yùn)行中的吹灰仍不失為十分有效的措施(應(yīng)選用實(shí)踐證明是確實(shí)有效的吹灰器)。

3.2 低揮發(fā)分煤的燃燒

(1)低揮發(fā)分煤具有著火燃盡困難、需要較高的著火與燃盡溫度及較長(zhǎng)的燃盡時(shí)間的特點(diǎn)，在電廠鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)整方面必須給予充分認(rèn)識(shí)和高度的重視。其中采用相對(duì)較大一些的爐膛尤為重要。衡水電廠鍋爐在西柏坡電廠的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，將爐膛高度加高了3m，德州及漢川電廠3、4號(hào)爐也在本廠1、2號(hào)爐的基礎(chǔ)上加高了爐膛高度，都使運(yùn)行性能得到了一定程度的改善。但單純加高可能不如整體放大更有效。(2)為保證著火燃燒的穩(wěn)定性和煤粉的燃盡，特別是對(duì)于低揮發(fā)分的難燃貧煤和無煙煤應(yīng)優(yōu)先考慮采用鋼球磨中儲(chǔ)式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，或雙進(jìn)雙出鋼球磨半直吹熱風(fēng)送粉系統(tǒng)。(3)“W”型火焰鍋爐是一種較好的低揮發(fā)分煤的燃燒爐型，但對(duì)于一些較高揮發(fā)分的貧煤并無必要采用，應(yīng)視其著火特性而定。該型鍋爐必竟尚有其不足之處。迄今為止，相當(dāng)數(shù)量的鍋爐運(yùn)行性能不盡如人意，尤其是燃煤Vdaf。偏低者，因此，在研究改進(jìn)“W”型火焰鍋爐性能的同時(shí)，還宜在總結(jié)已有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，開展利用常規(guī)燃燒方式燃用低揮發(fā)分煤乃至極低揮發(fā)分的無煙煤的研究。(4)磨煤機(jī)的選型對(duì)低揮發(fā)分煤尤為重要，對(duì)要求的煤粉細(xì)度及其相應(yīng)的出力應(yīng)有足夠的余量。上安電廠1、2號(hào)爐及陽城電廠的磨煤機(jī)就是選小了的典型實(shí)例，為保證出力而不得不犧牲煤粉細(xì)度，導(dǎo)致飛灰可燃物含量大幅度增高。這類事例在“W”型火焰鍋爐中比較多見。所以，個(gè)別無煙煤的可磨性指數(shù)可能是非常低的(HGI=37)。

3.3 NOx排放控制

國電熱工研究院對(duì)燃用各種煤種和不同燃燒方式的大型鍋爐的NOx排放狀況進(jìn)行廠數(shù)次全面的測(cè)試調(diào)研，最近一次是在1998-2000年期間進(jìn)行的。通過對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)和結(jié)果的分析可得到如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。(1)現(xiàn)有大刑褐煤鍋爐中，元寶山電廠1號(hào)鍋爐的NOx排放的質(zhì)量濃度為550mg／m3；2號(hào)鍋爐通過燃燒器的分級(jí)送風(fēng)改造后約為400mg／m3；3號(hào)鍋爐為622mg／m3。(2)在煙煤鍋爐巾，大多采用了低NOx燃燒器，基本可達(dá)到NOx質(zhì)量濃度小于等于650mK／m3，但其中采用低NOx旋流燃燒器的墻式燃燒鍋爐的NOx排放質(zhì)量濃度高于低NOx直流燃燒器切圓燃燒鍋爐。確切地說，前者尚需通過一定努力才可達(dá)到這一要求。墻式燃燒鍋爐中最好者為高井電廠采用荷蘭HTNR型低NOx旋流燃燒器改造后NOx質(zhì)量濃度為480mg／m3，而利港電廠350MW機(jī)組1號(hào)鍋爐為最差。在切圓燃燒鍋爐中以吳涇電廠600MW機(jī)組鍋爐的NOx排放質(zhì)量濃度為最低。(3)貧煤、無煙煤鍋爐的NOx排放質(zhì)量濃度普遍較高，大于650mg／m3，特別是當(dāng)煤的揮發(fā)分Vdaf<15％時(shí)，NOx排放都在900mg／m3以上，最高者大于1300mg／m3。且空氣分級(jí)技術(shù)對(duì)降低NOx效果不如其它煤種鍋爐。(4)在低NOx燃燒技術(shù)中，空氣分級(jí)技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、方便、有效的突出優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)在應(yīng)用最普遍的技術(shù)，應(yīng)予大力推廣，同時(shí)也應(yīng)注意空氣分級(jí)的深度會(huì)影響一定的經(jīng)濟(jì)性。在墻式燃燒鍋爐中，爐膛整體空氣分級(jí)，即OFA(過氧燃燒)在國內(nèi)用得較少(在沙角B廠和北侖電廠的3-5號(hào)鍋爐采用)，為滿足國家環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格的要求，應(yīng)加強(qiáng)試驗(yàn)研究并逐漸推廣應(yīng)用。(5)NOx排放質(zhì)量濃度與煤質(zhì)特性、燃燒器與爐膛設(shè)計(jì)及運(yùn)行工況等因素有關(guān)。研究表明在其他條件相近時(shí)，與爐膛結(jié)構(gòu)特性參數(shù)有較大關(guān)系。容積熱負(fù)荷低者有利于降低NOx的排放。利港電廠和吳涇二廠的情況就是很好的實(shí)例。此外，南通電廠3號(hào)鍋爐的NOx排放質(zhì)量濃度很低，性能考核試驗(yàn)時(shí)為435mg／m3，可能與用風(fēng)較小及燃燒器有關(guān)，但此時(shí)鍋爐效率僅為91.45％，遠(yuǎn)低于保證值93.5％。(6)鑒于低揮發(fā)分煤鍋爐的NOx排放質(zhì)量濃度相當(dāng)高，當(dāng)前除應(yīng)加強(qiáng)空氣分級(jí)技術(shù)對(duì)該型鍋爐提高低NOx效果的研究外，還應(yīng)開展燃料再燃技術(shù)的應(yīng)用研究，以求應(yīng)用比較簡(jiǎn)單易行的爐內(nèi)低NOx燃燒技術(shù)，使其NOx排放的質(zhì)量濃度能達(dá)到國家環(huán)保法規(guī)的要求。

3.4 混煤燃燒

在電廠鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行中常常會(huì)有不同煤種混燒的問題，特別應(yīng)子強(qiáng)調(diào)的是不宜將燃燒特性相差很大的不同煤種混燒，若非要不可，則需采取適當(dāng)?shù)拇胧Ｒ韵?種混燒方法是比較好的。

(1)在不同的原煤倉內(nèi)分別輸入不同的煤種，磨制后輸入相應(yīng)的燃燒器(一般是燃燒器層)分別單獨(dú)燃燒。如在易結(jié)渣區(qū)域的燃燒器，送人不易結(jié)渣的煤，或在上層燃燒器輸入較易燃盡的煤，而在下層輸入較難燃盡的煤。上海吳涇與石洞口二廠等均有采用此法的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

(2)在電廠設(shè)計(jì)時(shí)，每臺(tái)磨煤機(jī)設(shè)置2個(gè)原煤倉，輸入不同煤種。運(yùn)行中按燃燒要求，由2臺(tái)給煤機(jī)分別控制輸入磨煤機(jī)的煤量。德國Badenwerk電廠500MW機(jī)組的固態(tài)排渣鍋爐早巳采用這一方式。該爐設(shè)有4臺(tái)RP948磨煤機(jī)，同時(shí)燃燒Vdaf=14％的Aachen煤和Vdaf=32％的Ruhr煤，設(shè)計(jì)混煤Vdaf=20％。在滿負(fù)荷時(shí)可配以較多的較難著火燃盡的Aachen貧煤，而在低負(fù)荷時(shí)可配以較多的、易著火燃盡的Ruhr煙煤?？刂泼悍奂?xì)度R90=10％。邯峰電廠2×660MW機(jī)組鍋爐也如此。每臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨兩端各設(shè)2臺(tái)給煤機(jī)，分別從存有萬年煤和邯峰貧混煤的2個(gè)原煤倉給煤，運(yùn)行十分方便靈活。但此法給電廠的運(yùn)行造成了一定的復(fù)雜性。

4結(jié)論與建議

(1)我國大型電廠鍋爐的設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行水平都有很大的提高，運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性都達(dá)到了較好的水平。(2)各類鍋爐的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，為保證鍋爐運(yùn)行的各項(xiàng)性能指標(biāo)，并為適應(yīng)燃煤特性的變化，適當(dāng)放大爐膛容積及高度是十分必要的。(3)運(yùn)行中出現(xiàn)的一些問題，如“四管”爆漏、結(jié)渣、NOx排放質(zhì)量濃度高及有關(guān)鍋爐存在的高溫腐蝕等問題仍需各方給予重視。特別應(yīng)從燃煤特性和鍋爐設(shè)計(jì)相適應(yīng)著手做起。(4)在大力推廣應(yīng)用空氣分級(jí)低NOx燃燒技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)該技術(shù)在低揮發(fā)分煤鍋爐上用以降低NOx效果的研究，并深人開展不同再燃燃料的再燃燒技術(shù)的工程應(yīng)用研究工作。(5)為適應(yīng)電網(wǎng)對(duì)鍋爐調(diào)峰性能的要求，還應(yīng)實(shí)事求是地根據(jù)不同煤質(zhì)和爐型進(jìn)行各種燃燒器低負(fù)荷穩(wěn)燃性能的研究。