华能岳阳电厂2×362.5 MW燃煤机组系从英国全套引进。机组投产以来，由于电网调峰要求等原因（有时机组本身出现故障），机组长时间处于低负荷运行状态。据统计，从1995年至现在，机组平均每天250 MW以下低负荷运行时间达13 h，有时整天在210 MW负荷运行。研究和探讨机组低负荷运行方式，满足电网调峰和机组本身消缺等要求，提高机组低负荷运行的安全稳定和经济性能，是摆在我们面前的一项重要课题。通常，机组的低负荷运行主要受到锅炉方面的限制，本文主要对锅炉低负荷运行技术问题进行探讨，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、秸秆压块机压制的生物质颗粒燃料。
1、锅炉设计特点
锅炉为英国Babcock公司生产的单汽包、自然循环、一次中间再热、钢球磨正压直吹式制粉系统、W型火焰煤粉炉。主要有以下特点：
1.1主要设计参数
主要设计参数见表1。
1.2设计煤种
设计燃用无烟煤和半无烟煤各50%的混合煤。其煤质特性见表2。
1.3燃煤系统特点
1.3.1采用W型火焰燃烧方式。在炉膛前后火拱处各布置了4组直流下射狭缝式喷燃器，每组4个煤粉喷嘴、2支重油枪、2套旋风子煤粉浓缩器和一个二次风箱。一次风煤粉经旋风子分离器浓缩后从炉拱上进入锅炉下部炉膛，由高速二次风引射向下到一定深度，在引风抽力作用下上行，形成W型火焰。如图1所示。
1.3.2采用4台双进双出钢球磨正压直吹式制粉系统。当燃烧设计煤种时，4台磨运行能满足锅炉11I%MCR的耗煤需要。
1.3.3采用八边形下炉膛结构。在布置燃烧器的炉拱下部采用八边形炉膛，并在燃烧器区域敷设了约占炉内有效辐射面积22. 5%的卫燃带。这样，既提高了燃烧器区域温度，又有利于水冷壁吸热均匀性的改善。
1.3.4煤粉浓度可调。一次风煤粉气流进入炉膛前，可根据锅炉负荷和燃煤情况，通过改变旋风子分离器乏气挡板开度来调节煤粉浓度，以利于煤粉的着火和燃烧。全负荷运行，燃用设计煤种时，可关闭或关小乏气挡板；低负荷运行或燃煤质量较差时，打开乏气挡板，提高煤粉浓度。
1.4运行特点
1.4。1锅炉可滑压运行。滑压运行范围是50%～90%MCR，在50%MCR以下和90% MCR以上时定压运行，对应的锅炉出口压力为10．O MPa和17.5 MPa。
1.4.2锅炉允许负荷变化率。锅炉定压运行时允许的负荷变化率为5%MCR/min，滑压运行时为3%MCR/min。
1.4.3 锅炉不投油最低稳燃负荷。燃烧设计煤种时，最低不投油助燃稳定负荷为55%MCR，燃烧贫煤时为50% MCR，燃烧无烟煤时为90%MCR。
1.4.4过热蒸汽温度采用两级喷水减温，在so%MCR以上负荷，过热蒸汽温度能够控制在额定值。再热汽温采用炉底注入热风和A&B侧蒸汽平衡挡板调节，应急情况下采用喷水控制。在65Y6 MCR以上负荷定压运行和50% MCR以上负荷滑压运行，再热汽温能够控制在额定值。
2、低负荷运行存在的主要问题
2.1燃烧稳定性问题
燃煤锅炉的燃烧稳定性表现在不投油最低稳燃负荷的数值，它是炉性和煤性耦合的综合表现。判断锅炉燃烧稳定性的重要标志是炉膛热负荷和炉内温度水平。炉内温度水平与燃煤性质、燃煤量、燃烧方式、燃烧器和炉膛结构（炉膛容积和炉膛截面及燃烧器区域热负荷等）以及燃烧工况（煤粉细度、过剩空气系数、配风情况等）等因素有关。低负荷运行时，由于送入炉内的燃料量减少，热风温度降低，以及炉内过剩空气相对较多，加上汽化潜热增加，因而炉内热负荷和炉膛温度较低，燃烧稳定性随负荷降低而变差。当负荷降到一定程度时，将危及着火的稳定性，甚至引起灭火。不同负荷下炉膛出口温度和炉膛热负荷如表3所示。
2.2锅炉效率问题
锅炉低负荷运行时，由于炉膛温度水平降低，未燃尽碳损失增加，锅炉效率明显下降。燃煤的性质，锅炉燃烧工况以及设备系统运行方式不但是影响锅炉低负荷安全稳定的重要因素，而且是影响锅炉低负荷运行效率的重要因素。同时，低负荷运行时锅炉辅机运行效率大幅下降，自用电率增加。对采用钢球磨正压直吹式制粉系统和电动给水泵的机组，其自用电率增加尤为明显。
3、低负荷运行采取的措施
3.1优化燃烧调整
3.1.1氧量的调整。锅炉低负荷运行时，氧量控制过低会增加未燃碳损失；氧量控制过高会增加排烟热损失，同时还会使炉膛温度降低，导致燃烧失稳。根据运行经验，在75% MCR以下负荷运行时，氧量控制在3.8%～4.0%即可获得运行经济和燃烧稳定的效果。氧量对锅炉效率的影响如表5所示。
3.1.2一次风的调整。对于双进双出钢球磨正压直吹式制粉系统，锅炉负荷的变化取决于一次风量的改变。一次风量不同所携带的煤粉量即煤粉浓度就不同。一次风量过高会使着火推迟，煤粉变粗，未燃碳损失升高；一次风量过低则易烧损燃烧器，甚至造成系统堵粉。根据运行经验，在目前燃用煤质条件下，在250MW以下低负荷运行时，保持磨煤机大罐煤位正常，一次风压控制在800～900 kPa左右，其未燃碳损失较小。除此之外，磨煤机出口一次风温也是影响其着火燃烧的关键、运行中应尽可能保持较高值（一般在150℃左右），以保证煤粉气流能适时着火。
3.1.3三次风的调整。三次风是二次风的一部分，以分级形式进入炉膛。当总风量不变时，三次风改变相当于二、三次风比例改变。三次风量增加，会使火焰行程缩短，对煤粉燃尽不利。试验表明，锅炉低负荷运行，在目前燃用煤质条件下，将三次风挡板维持在15%～25%的开度较为合适。
3.2燃煤合理掺烧
燃用煤质对锅炉燃烧的影响相当大。尤其在低负荷运行时，由于炉膛温度降低，煤质对燃烧的稳定和燃烧效率的影响就更大。表6所示为不同煤质对锅炉效率的影响。
结果表明，对于挥发分低的煤种1(V：7.8)，在低负荷时，由于炉膛温度水平低较难燃尽，未燃碳损失很大，锅炉效率仅为77. 92%,而对于高挥发分的煤种2(V：9.2)，其低负荷运行时的锅炉效率基本上能够保持不变。另外，燃煤的水分过高，不但会造成制粉系统出力下降和系统堵塞，更重要的是会使磨煤机出口一次风温度降低，导致着火延迟，未燃碳损失增加，甚至造成燃烧失稳。在实际运行中曾多次出现因煤质差（热值低、挥发分低、水分高）而燃烧不稳、带不上负荷、未燃碳损失大幅升高的情况。因此，低负荷下做好燃煤的合理掺烧，以提高燃煤品质显得特别重要。
3.3合理调整辅机运行方式
前已述及，由于采用钢球磨正压直吹式制粉系统和电动给水泵，机组满负荷运行时自用电率为7%～8%；随着负荷的降低，辅机效率大幅降低，自用电率增加。低负荷运行时自用电率高达10%。合理调整低负荷下辅机运行方式是降低自用电率，提高锅炉低负荷运行效率的重要途径。而辅机运行方式的调整应综合考虑运行的可靠性以及对锅炉燃烧效率的影响等因素，进行安全经济技术比较确定，应以运行可靠性为前提。
3.3.1制粉系统运行方式调整。按设计，当负荷低于75% MCR时，采用3台制粉系统运行方式。从表7所示试验结果可知，由于3台制粉系统运行时煤粉在炉膛中的分配状况比4台运行时要差，因而锅炉未燃碳损失较大幅度增加。但从整个机组和经济性来看，3台运行可使自用电率大大降低，同时可减少检修运行维护费用。另外，3台制粉系统不同的投运组合对锅炉运行的影响存在较大差别。从整体看，A，C，D运行要优于B，C，D运行。可是，3台制粉系统运行常常受到燃煤煤质以及设备可靠性的约束。运行实践证明，3台制粉系统运行，即使1台故障跳闸，短时内并不会对锅炉造成严重后果。
3.3.2给水泵运行方式选择。正常运行时，2台给水泵运行，1台自动备用。运行经验表明，当负荷降至210 MW以下时，机组采用滑压运行方式，1台给水泵运行可以满足锅炉给水要求。即使运行给水泵故障跳闸，自动备用给水泵自动投运，不会对汽包水位造成影响。
4、结束语
锅炉低负荷运行是集锅炉安全稳定性、可靠性及经济性为一体的综合性课题。其安全稳定性、可靠性和经济性与设备系统的结构特点、燃用煤种特性、运行调整水平以及运行经验等因素有关。运行实践证明，近年来尽管锅炉燃用的煤种偏离设计煤种，锅炉仍可在200 MW负荷长期脱油稳定运行；当燃用煤种接近设计煤种时，锅炉脱油稳定运行最低试验负荷可达140 MW。值得注意的是，由于锅炉在低负荷运行，特别是在最低稳燃负荷区运行时，炉内燃烧工况处于准稳定状态，对煤质变化、环境温度及运行方式较为敏感。因此，应尽可能多的积累运行经验，尽量减少外部干扰，优化运行方式，根据入炉煤质及时进行燃烧调整，提高锅炉低负荷运行安全稳定性和经济性。
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