娘子关电厂3号炉为HG-410/100-8型锅炉，与100 MW汽轮发电机组成单元机组。在1999年大修中，对锅炉本体及其辅机作了较大规模技改，为3号炉的深度运行调整试验提供了技术保障。30码期期必中生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1、技改后设备概况
娘子关电厂3号炉为超高压自然循环固态排渣煤粉炉，炉膛宽9.98 m，深9.98 m，高27.2m，运行煤种为阳泉无烟煤，燃料元素分析见形稳燃器，其结构如图所示。在炉膛四角喷燃表1。燃烧器布置在炉膛正四角，假想切圆直径为980 mm，在中、下一次风喷口中装有船器两侧从标高11 630 mm向上的水冷壁上敷设有110m2卫燃带。在燃烧器区域前后墙下一次风标高(12m)和两侧墙上二次风标高(14 m)共安装有8只炉膛蒸汽吹灰器。燃烧器设计参数见表2。尾部竖井烟道中省煤器和空预器分别更换为鳍片式省煤器和热管式空预器，以减轻积灰和低温腐蚀，提高热风温度。冷灰斗排渣口由冷灰斗简单接冲渣沟结构改为捞渣机水封结构，炉膛密封性能变好。
制粉系统采用钢球磨中阀储仓式热风送粉系统，粗粉分离器由径向型更换为WL-CB-L4385多通道轴向型，均匀性指数1.0～1.15，R90=8%～12%，分离效率≥70%，细粉分离器分离效率≥90%。配有两个煤粉仓，l号煤粉仓供l4、24角6个喷口；2号煤粉仓供34、44角6个喷口。
2、试运行状况及结渣原因分析
2.1试运行状况
3号炉大修后试运行发现火焰不稳定，火色偏红，炉内燃烧工况整体较差，结渣严重，频繁发生掉渣灭火，飞灰含炭量10%—12%。
2.2结渣原因分析
2.2.1 风速、煤粉浓度的影响
风速调整前运行人员习惯于送风总风压3.8～4 kPa，一次风门挡板全开，上上二次风门关闭，上二次风门挡板开度较小，氧量维持很低(2%～3%)，偏二次风不投，经在97 MW负荷下测试发现：
(1)一次风速（见表3）高于设计值，且有较大偏差，造成在下一次风标高火焰中心靠近前墙，在中、上一次风空间假想切圆被破坏，高温火焰靠近前后墙，再加上低氧燃烧产生的还原性气氛使灰熔点降低，从而导致火焰不稳定，前后墙尤其是后墙大量结渣，发生掉渣灭火现象；相应的一次风量大使所需着火热增大，导致煤粉着火推迟，火焰中心上移，引起燃烧不稳定：使炉内实际切圆直径变大，易引起炉内结渣。
(2) 一次风煤粉浓度（见表4 J较高，均超出设计计算值0.459 kg/kg。原因是满负荷时只投10个火嘴，计算表明，此时平均单只火嘴热功率为32 MW，而410 t/h锅炉推荐值为l8.6～29 MW。燃烧器热功率过大会使燃烧器区受热面的局部热负荷过高造成结渣，影响风粉及时有效混合，不利于燃烧过程的发展；在低负荷时因切换火嘴而加重火焰偏斜程度，不利于火焰稳定。
(3)三次风速分别为l#，37.6 m/s;2#，58.5m/s;3#，48.6 m/s;4#，51 m/s。可见，三次风速也存在各角风速不平衡问题。对于三次风来说，风速低于设计值是允许的，但4个角的风速应基本一致，否则会引起火炬偏斜，加大炉膛出口热偏差。
2.2.2煤粉细度的影响
根据运行煤质特性（难着火、难燃尽），最佳煤粉细度应为R90=Va=10.7%左右，而测取的煤粉细度l#磨R90=19.5%～20.4%，2#磨Ro=15.6%。较粗的煤粉在高速一次风带动下易因惯性喷射到炉墙上引起结渣和磨损。同时，较粗的煤粉燃尽困难，是造成飞灰含炭量高的原因之一。
3、燃烧调整试验
根据以上分析，对风速、煤粉浓度及不同负荷下喷口投用组合进行了调整。调整负荷范围为100～60MW。
3.1 一次风速、一次风煤粉浓度的调整
一次风速受送风总风压、一次风挡板开度、一次风管煤粉浓度和一次风温的影响。运行中一次风温基本不变，为370～380℃，因此调整对象主要为前3项。调整后一次风速、一次风煤粉浓度见表5、表6。一次风速调平后，负荷变化时可通过送风总风压控制一次风速，一次风挡板不再参与调节。
3.2二次风、三次风的调整
在一次风挡板不参与调节的情况下，不同负荷下的二次风速通过二次风挡板开度来控制，使其达到设计值。不同负荷下二次风挡板开度见表7。可以看出，二次风的配风方式基本是下少上多，符合劣质煤的一般规律，而且氧量表的氧量值上升到5%～6%，避免了缺氧燃烧。计算也证明氧量控制在这个范围是合理的。
经调整三次风门挡板开度后，三次风速调整为l#，45.1 m/s;2#,47.5 m/s;3#,49.1 m/s;4#，48.8m/s，基本达到对角风速均匀。
3.3燃烧组合
计算表明，该炉在50%～l00%负荷范围内单只火嘴最大给粉量应控制在3.9～4t/h，最小给粉量控制在2.7～2.75 t/h。可见，当负荷变化时，可以用改变每只火嘴投粉量来调节，而其调节范围有限，因为超出这个范围将会因热功率过大或过小引起结渣和燃烧不稳定，同时一次风量的减少也不能低于煤粉堵管的临界值。但为保证燃烧稳定，应尽量避免缺角运行方式，在负荷低到菲缺角运行不可时，也要对角投停，以减少炉内燃烧工况的不均匀性。实践证明，在80MW以上负荷应投3层12个火嘴；60～80MW停上层2个火嘴；60MW及以下负荷停上层4个火嘴，停上上二次风，下层偏二次风开度减少到30%，这有助于减少炉膛负压摆动，有利于煤粉在炉膛温度水平较低F的着火和稳燃。30码期期必中生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
4、结论
(1)经调整后，3号炉能够安全稳定运行，燃烧工况组织更为合理和稳定，炉内结渣基本消除，锅炉效率达到90.62% (70MW)—91.84%(100 MW)，比原设计值89.9%高l.94%。
(2)整个升降负荷试验过程中，燃烧稳定，可不投油助燃，节省大量燃油。
(3) 60 MW负荷时炉膛最高火焰温度达到1 400℃，说明燃烧强烈。
(4)从调整后的数据可以看出，3号炉低负荷稳燃性能仍有下调空间，待河北电网负荷宽松时可进一步试验。
