蒸发量(BMCR)：2100.1t/h
主蒸汽压力：18.2MPa
主蒸汽温度：540℃
再热蒸汽温度(进/出)：332.6/542.7℃
再热蒸汽压力(进/出)：4.36/4.16MPa
给水温度：275℃
排烟温度(修正)：127℃
设计煤种低位热值：22558kJ/kg
炉膛容积热负荷：112kW/m3
炉膛截面热负荷：5MW/m2
锅炉效率(低位)：92.11
1 锅炉摆动燃烧器
沙角C电厂3台锅炉的冷一次风直吹式燃烧器系统，其切向式燃烧器轴线与炉膛前后墙的夹角为43°和35°，炉膛烟气从上向下看呈逆时针方向旋转，每组燃烧器在高度方向上布置了两个燃烬风喷嘴、六个一次风喷嘴和一个底部二次风喷嘴，燃烧器的总高度为11266mm。各种一次风和二次风喷嘴可以在垂直方向上下摆动，燃烬风喷嘴的摆动范围是-5°～20°，二次风喷嘴摆动范围为-30°～30°，一次风喷嘴的摆动范围为-20°～20°，除燃烬风独立驱动外，整组燃烧器由热工系统控制、同步驱动。
燃烧器采用宽调比(WRC)煤粉燃烧器，该装置包括一个煤粉喷嘴和一个煤粉喷头，煤粉喷嘴内配有一块水平分流板。分流板将一次风进行水平浓淡分离，这样在机组有更大负荷范围内保证了燃烧要求的风煤比。喷头前部有喇叭型波纹分流板和空气导流器，内置不规则的“V”型钝体扩散器，促使排放的一次风进行充分混合，并且在钝体前形成一个低压区，这些特性都有利于燃烧稳定。沙角C电厂锅炉的设计最低稳燃负荷是30BMCR。
2 摆动燃烧器对机组安全和经济性影响
2.1 摆动燃烧器运行与维护情况
引进型1025t/h锅炉摆动燃烧器实际的使用情况不理想，主要表现在摆动燃烧器摆动困难，执行机构故障率高，四个角的燃烧器不能同步摆动，再热蒸汽温度不能通过燃烧摆动调节，事故减温水量大。沙角C电厂投产初期，也出现过类似的情况，通过加强燃烧器的维护工作，特别是安全销的维护，适当增加安全销的强度，燃烧器的可靠性有明显改善。
每个燃烧器都配有一个安全销和一个锁定销，当某一个摆角的摆动连接出现故障，安全销断开，带弹簧的锁定销就会松开，保持摆动角度在现有的位置上。这样就不会由于某一个角燃烧器的故障，而影响到整个炉膛的正常燃烧，但存在一个问题是如果燃烧器长时间处于一个位置，会出现因热膨胀等原因引起的摆动困难。解决这一问题的有效手段是燃烧器经常摆动。为此，C电厂运行部门定出制度要求每个值班执行燃烧器全行程摆动一次。同时在大、小修等停炉期间，检修部门对燃烧器摆角进行校验，保证热工指示信号正确，并与实际一致，各组燃烧器同步。从实际的运行情况看，摆动燃烧器发挥了调节再热汽温的目的，再热事故喷水基本不需要投运。
2.2 摆动燃烧器对锅炉效率的影响
针对锅炉投产初期出现的严重结焦问题，电厂汇同西安热工研究院、华中理工大学、广东省电力试验研究所等单位进行过多次燃烧调整试验，在试验中得出了一些与燃烧器有关的数据，见表1。
从表1中可看出燃烧器摆角对锅炉主汽温度、再热汽温度、锅炉效率有一定影响。燃烧器向上摆动，火焰中心上移，炉膛出口烟气温度升高，导致锅炉排烟温度升高。图1是锅炉满负荷时燃烧器摆角对炉膛出口烟气温度的影响。在500MW、626MW负荷时，燃烧器向上摆动10°左右，锅炉效率下降0.21和0.40；在350MW负荷时，燃烧器向上摆动10°，排烟温度上升3.5℃，锅炉效率下降0.76。
图1 燃烧器摆角与炉膛出口烟气温度的关系曲线
表1 摆动燃烧器对锅炉效率的影响
试验
工况
机组功率/
MW
主汽压力/
MPa
主汽温度/
℃
再热汽温/
℃
过热减温水
开度/
再热减温水
开度/
氧量/
排烟温度/
℃
燃烧器
摆角/(°)
锅炉效率
(低位)/
1
350
11.9
542
535
17.8
0.7
4.0
119
-10
91.59
2
350
11.9
538
521
26.9
16.5
4.0
122.5
0
90.83
3
626
16.0
535
535
28.1
6.3
3.3
130
0.5
90.79
4
628
16.0
538
538
32.7
40.9
3.3
132.4
8.0
90.58
5
502.5
,14.9
523
523
20.5
0.6
3.4
120
-30.1
91.89
6
504.6
14.9
530
530
13.5
0.4
3.3
119
-20.8
91.49
2.3 摆动燃烧器对锅炉金属温度的影响
为了解摆动燃烧器对过热减温水、再热减温水以及高温过热器、高温再热器的影响，为此专门进行燃烧器摆角的试验，见表2。
表2 燃烧器摆角对锅炉减温水和金属温度的影响
试验
工况
机组功
率/MW
主汽压
力/MPa
主汽温度/
℃
再热汽温/
℃
氧量/
排烟温度/
℃
燃烧器
摆角/°
再热减温水
开度/
过热减温水
开度/
过热器最高
金属温度/℃
再热器最高
金属温度/℃
1
239
10.3
539
512
5.9
115
19.4
19.5
42.5
537
586
2
240
10.2
533
517
5.8
122
-10
18
0
533.5
575
3
411
12.2
533.5
526.5
3.6
133
19.5
23.5
0
569.5
592.5
4
412
12.2
525
509
3.6
134
-14.4
17
0
545.0
565
5
677
17.45
510.5
505.5
3.0
144
18.3
1.4
0
550.6
566.6
6
681
17.3
513
513.3
3.0
146
19.0
1.97
0
552.7
563.0
燃烧器上下摆动直接导致炉膛燃烧中心的上下移动，燃烧器上摆，火焰中心上移，燃烧器下摆，锅炉火焰中心下移，烟气在锅炉的烟温分布会发生变化，锅炉的各受热面也会受到直接影响。从表2可以看出机组有功功率240MW时，燃烧器由19.4°向下摆动到-10°，过热器最高金属温度降低了3.5℃，再热器最高金属温度降低了9℃；机组有功功率411MW时，燃烧器由19.4°向下摆动到-14.4°，过热器最高金属温度降低了24.5℃，再热器最高金属温度降低了27.5℃；机组有功功率680MW时，燃烧器由19°向下摆动到18.3°，过热器最高金属温度降低了1.9℃，再热器最高金属温度升高了3.6℃。从图2可以看到，随着机组负荷的下降，炉膛出口烟气温度和各受热面的蒸汽流量随机组负荷降低而下降，但蒸汽流量的下降幅度明显高于烟气温度下降的幅度，高温烟气温度降低较少而低温冷却蒸汽有显著降低。随机组负荷的降低，过热器和再热器的金属壁温会维持在较高水平；机组中间负荷和炉膛氧量偏高情况下，此时过热器、再热器金属温度最高，燃烧器对锅炉的金属温度影响也最大。
图2 炉膛出口烟气温度和主蒸汽流量随负荷变化的曲线
2.4 摆动燃烧器对机组经济性的影响
燃烧器向上摆动，烟气温度和过热器、再热器金属温度上升，锅炉的一、二次汽温度会同步上升，当蒸汽温度上升超过允许范围时，过热减温水、再热减温水会自动打开，调整蒸汽温度在合理的范围内。从表2可以看出，机组有功功率240MW时燃烧器由19.4°向下摆动到-10°，过热器减温水调门开度由19.5降低到18.0，再热器减温水调门开度由42.5降低到0；机组有功功率411MW时燃烧器由19.4°向下摆动到-14.4°，过热器减温水调门开度由23.5降低到17.0，再热器减温水调门开度由于再热汽温度偏低，维持在零；机组有功功率680MW时燃烧器由19°向下摆动到18.3°，主汽温度和再热汽温度偏低，过热器减温水调门开度和再热器减温水调门未开或未有大的变化。通过循环函数方程法计算：沙角C电厂660MW机组1主蒸汽过热减温水影响机组热耗增量ΔH过热减温水=2.4J/Wh，1主蒸汽再热减温水影响机组热耗增量ΔH再热减温水=13.17J/Wh，再热减温水对机组热耗的影响是过热减温水的5.5倍。
3 结语
a)经常摆动燃烧器和提高燃烧器销子的强度，减少燃烧器卡涩和断销次数，充分发挥其调节再热汽温度目的，减小过热减温水，特别是再热减温水的投运，产生了很大的经济效益；
b)试验发现，燃烧器摆角对锅炉受热面金属温度影响很大，机组有功功率400MW左右时，金属温度偏高，可通过摆动燃烧器，防止锅炉管壁超温，保证锅炉安全运行；
c)燃烧器摆角对锅炉效率、机组经济性均有一定影响，从燃烧器运行调整来说，首先要保证锅炉受热面不超温，其次是保证机组经济性运行包括机组初参数调整和减温水用量，最后是优化锅炉效率。
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