技术
韶关电厂10号锅炉为东锅厂引进美国FW公司技术生产的“W”型火焰锅炉，是广东省第一台“W”型火焰锅炉，于2001年3月投入商业运行，10月份进行了燃烧调整试验及性能验收试验。该炉设计煤为粤北地区红工无烟煤，而实际燃煤为多变的劣质无烟煤，包括当地小窑煤，煤种变化范围大：煤的低位热值从13 430 kJ／kg到19 800 kJ／kg，灰份从34％（应用基）到46％，挥发份从7％（应用基）到9％。在实际运行中，锅炉燃烧稳定性较脆弱，炉膛负压波动大，飞灰可燃物含量＞10％，偏高。因此，这种情形对实际燃烧调整试验提出了较高要求：既要保证锅炉的稳定燃烧，又要从多变的煤质中寻找出影响燃烧效率的主要因素，以提高锅炉经济性。
1 “W”型火焰锅炉燃烧技术特点
1．1 采用双旋风煤粉浓淡分离式燃烧器
双旋风煤粉浓淡分离式燃烧器是韶关电厂W形火焰锅炉主要特点之一，一次风粉混合物首先进入燃烧器的入口管，然后由入口管进入均分器，风粉混合物从均分器出来分为两股分别进入两个旋风分离器的筒体，一为顺时针旋转，另一为逆时针旋转。风粉混合物以一定的速度进入分离器，煤粉颗粒在离心力作用下被甩到分离器的周边，而在中心部分是煤粉浓度很稀、颗粒更细的混合物，称为乏气，乏气通过乏气管引入到乏气喷口。风粉混合物由于乏气的引出，使煤粉主气流浓度提高，使其更容易着火、稳燃。 
1．2 二次风分级送风
二次风分级送风是韶关10号炉另一特点。二次风的送入方式是按照燃烧过程的发展需要分级送入炉膛的。这种送风方式不仅有利于无烟煤的燃烧，而且有利于控制NOX的生成。只有一小部分的二次风从炉拱上送入燃烧器喷口区域以保证最初煤粉燃烧和冷却以保护设备需要，大量的二次风从前后墙沿高度方向分级送入炉膛，风量的大小沿火焰行程逐级增大阶梯形。
1．3 双拱形炉膛
“W”型火焰锅炉的特点是双拱形炉膛，由下炉膛前后墙水冷壁向炉外弯曲形成，呈八字形，拱部斜坡倾角25°，燃烧器布置在前后墙拱上，倾角为10°。煤粉气流由上往下喷射形成火焰，再从下往上运动呈U字形，而前后墙的两上U形火焰在下炉膛相遇形成一个W形火焰。在煤粉燃烧过程中W火焰具有十分重要的作用，它将一部分高温热烟气再循环至煤粉最初的点燃区，从而进一步支持煤粉的燃烧，使燃烧器周围始终充满着高温火焰，使煤粉气流一直处于高温烟气中；同时它具有长行程的火焰使煤粉的停留时间延长可保证难烧无烟煤的完全燃烧。此外，在下炉膛敷设卫燃带提高燃烧室的温度并产生一个再辐射的高温区，从而保证煤粉的快速着火和燃烧。
1．4 风墙式二次风
韶关10号锅炉的二次风配风特点是不设集中进风口，而将拱部前后墙及拱下部前后墙设计成风墙布置，即将水冷壁拉稀或让管或去管间扁钢，作为二次风口，使二次风沿炉膛宽度方向均匀分布，使位于高温燃烧区域的墙温降低并且在墙面形成氧化性气氛，防止水冷壁的结焦和高温腐蚀。
1．5 双进双出钢球磨正压直吹式制粉系统
福斯特·惠勒公司的双进双出球磨机特点：1）双进双出磨煤机可磨出其他型式的磨煤机难以达到的长期稳定的高细度煤粉。2）磨煤机负荷越低，煤粉细度越高，正好满足锅炉低负荷时着火和稳燃的要求。3）磨煤机出口的一次风煤粉浓度高，风煤比低，特别有利于煤粉的着火和稳燃。4）磨煤机在低负荷时通入辅助空气输送煤粉，扩展了负荷调节范围，因此具有非常宽的负荷调节范围，可满足W火焰锅炉的最低负荷小的要求。 字串3
2 燃烧调整试验的探讨与分析
W形火焰锅炉为了适应低挥发份煤燃烧的要求，提供了非常多的燃烧调整手段。锅炉共有24个燃烧器，每个燃烧器有八种调节手段，即：主燃烧器喷口的消旋杆；乏气风挡板；乏气风喷口的环形二次风挡板A；主燃烧器喷口的环形二次风挡板B；点火油枪用的二次风挡板C；前后垂直墙上的上、中、下二次风挡板D、E、F；此外，还有炉膛底部的边界风挡板G。对于这些数量繁多的调整手段，其作用各不相同，拱上的调整手段包括消旋杆、乏气风挡板、挡板A、挡板B、拱下垂直墙上的D挡板、E挡板主要用于解决着火和稳燃问题，控制着火点，决定火焰形状，这些挡板为手动挡板，主要根据煤质定位并根据煤质的变化进行调整；F挡板主要用于解决燃烬问题，控制火焰转弯、平衡风量，该挡板为电动调节挡板；边界风挡板G主要用于解决结焦问题；C挡板主要用于油枪的燃烧和冷却。
根据以往经验，对W形炉热效率影响较大的因素为：锅炉负荷、二次风配风、炉膛氧量、煤粉细度、乏气和消旋叶片等6个因素。但对于韶关10号锅炉，由于燃用煤质差而且变化较大，锅炉燃烧稳定性较脆弱，在进行燃烧调整试验提高锅炉效率时，受到了影响锅炉稳定燃烧的诸多因素的严重制约。因此，可调整手段也不多，依据前期的稳定燃烧经验，二次风挡板A、B、D、E固定在10％左右的位置，几乎没有调节余地，不作调整，C挡板在未投运油枪时开度也为10％左右，当投油枪时，100％开度。为了提高锅炉效率可供调整的手段仅有消旋杆、乏气挡板、F二次风挡板，其次是氧量。对于煤粉细度来说，煤粉细度提高，锅炉效率会提高，而制粉系统采用双进双出球磨机直吹式系统，其特点是一次风量和燃烧器一次风速的大小、煤粉细度，完全取决于磨煤机的出力大小，磨煤机的运行工况与锅炉的负荷密切相关，而燃烧调整试验是在额定负荷工况下进行，因此磨煤机出力接近，煤粉细度在各工况下也比较接近。根据前面的分析，一共设计了四组试验工况，它们分别是①变消旋杆位置；②变乏气挡板开度；③变F二次风挡板；④变运行氧量。下面对每组试验结果进行比较与分析。
1）变消旋杆位置。消旋杆位置的变化主要影响一次风旋流强度的变化，当消旋杆拔出时，消旋作用减弱，一次风旋流强度增加，卷吸周围高温烟气能力增强，但一次风刚性减弱。对于这组试验，设计了两个试验，一个是消旋杆位置抽出10格，另一个是消旋杆位置抽出5格，其他设置相同。煤质情况：煤的低位热值17 000 kJ／kg左右，挥发份Vad为6％左右。试验结果：消旋杆从抽出10格变到抽出5格，飞灰可 燃物从9．90％变到10．18％，炉渣可燃物含量从4．09％变到5.80％，机械不完全燃烧损失由7．35％变到7．098％，其他热损失指标基本上没什么变化，两者锅炉效率相差0．25％左右，基本接近。因此，消旋杆位置的变化对锅炉效率变化影响不明显。
2）变乏气挡板开度。该组试验选择了两个乏气挡板开度进行试验，一个开度40％，另一个60％，煤质情况是煤的低位热值18 000 kJ／kg左右，挥发份Vad为8％左右。其他设置相同，试验结果：当挡板开度由60％减小到40％时，飞灰可燃物含量5．98％变到5．32％，炉渣可燃物含量由2．94％减小到0．52％，机械不完全燃烧损失由3．86％变到3．51％，排烟损失由5．76％变到5．25％，锅炉效率增加了0．8％左右。其原因是，当乏气挡板关小时，在可燃质数量相近的情况下，增加了粉嘴的一次风量，这可以使煤粉从燃烧开始就有更加充分的氧量供应，煤粉的燃烬程度增加了，故飞灰可燃物含量降低，灰渣可燃物也降低。试验结果表明，乏气挡板关小会提高锅炉燃烧的经济性，但增加量小于1％。如果乏气挡板关得过小会降低煤粉浓度，不利于煤粉初期着火。因此，适当关小乏气挡板对提高锅炉燃烧经济性有一定效果。 字串1
3）变F二次风挡板。进行F挡板开度变化的试验，其实质就是配风方式变化的试验，开大F挡板，也就意味着风量从上部转移到下面进入。此组试验选择了两种F挡板开度35％和70％，煤质情况是煤的低位热值17 000 kJ／kg左右，挥发份Vad为6％左右。这组试验结果：飞灰可燃物含量7．46％变到5．98％，炉渣可燃物含量由3．94％减小到2．94％％，机械不完全燃烧损失由5．111％变到3．866％，排烟损失由5．517％变到5．76％，锅炉效率增加了1．04％，增加量超过了1％。F挡板的开大，二次风有效的托住炉渣，炉渣可燃物含量降低，其次，对煤粉流的稳定燃烧干扰小，有助于加大进风，提高锅炉燃烧氧量，但不宜开得过大，否则维持不了一定的风箱压力。因此，F挡板的适当开大可显著提高锅炉效率。
4）变运行氧量。氧量的提高有助于煤粉的充分燃烧，显著降低飞灰含碳量，提高锅炉效率。但对于韶关10号炉来说，氧量过高，易引起锅炉燃烧不稳。该组试验选择了两个试验氧量0．83％和2．33％（炉膛出口氧量），煤质情况是煤的低位热值18 000 kJ／kg左右，挥发份Vad为8％左右。所得测试结果是：飞灰可燃物含量5．32％变到3．44％，机械不完全损失由3．51％变到2．01％，锅炉效率增加了1．05％，增加量超过了1％。当燃用较好煤质时，锅炉燃烧稳定，氧量可以再增大至3．26％，锅炉效率可继续提高1个百分点。因此，氧量适当提高大大改善了锅炉的燃烧状况，提高了锅炉经济性。
3 结论
进行W形火焰锅炉燃烧调整试验时，煤质因素是决定因素，它决定着锅炉燃烧稳定性的强弱，因此也间接决定着锅炉的经济性。但对于燃烧调整试验来说，除了煤质因素外，以下几个因素也显著的影响着锅炉的效率。
3．1 挡板位置变化
F挡板位置的变化可使锅炉效率变化超过1％，因此F挡板变化是一个主要因素，其实质就是配风方式的变化，因为F挡板所控制的风墙面积占拱下部分风墙面积的70％左右，改变F挡板，控制着二次风量的分级进入。
3．2 氧量改变
氧量变化明显影响着锅炉的效率，也影响着飞灰含碳量。在稳燃前提下，氧量提高，锅炉效率提高可超过1％，同时飞灰含碳量可下降2％左右，因此氧量因素也是一个主要因素。根据前面的分析与讨论，其他几个因素的影响不是很明显。因此在进行W形锅炉燃烧调整试验时，可以结合实际煤种，主要考虑以上两个因素组织试验工况，进行燃烧调整试验，这样可以节省时间、人力、物力，尽早找到良好的效率工况。
