4.3 基于混配掺烧的最佳旋流燃烧器配风试验。
结合北京巴威锅炉DRB-XCL型旋流燃烧器的结构特点以及锅炉燃烧器二次风箱布置、二次风门配置情况，调查组全面梳理影响锅炉效率的主要配风因素，分析研究调整优化锅炉燃烧器的配风方案。
调查发现，两台锅炉在调试期间，锅炉厂代表根据B&WB旋流燃烧器的设计标准，结合现场低氮燃烧考核性能要求对燃烧器配风调整：即上部燃烬NOX喷燃器调风盘的开度为100%(330mm)，内外二次风调风盘开度均全开;其它各层煤粉燃烧器的调风盘开度均为55%(180mm)，内二次风角度为35°，外二次风角度为60°。在这种配风方案下，锅炉出口NOX浓度在任何情况下都是满足小于350mg/NM3的要求，但机组在75%以下负荷时，锅炉出口的NOX 浓度竟然低到200mg/Nm3以下，反映出炉内温度低、燃烧效率下降，是造成锅炉飞灰含碳量居高不下的主要原因。为此，必须进行调整优化试验。
对于旋流燃烧器而言，主要控制指标有旋流强度、扩散角和燃烧器阻力。燃烧器旋流强度对燃烧器出口气流的流动特性和炉内的燃烧工况有着重要影响，旋流强度越大，则燃烧器煤粉气流卷吸炉内高温烟气的能力越强，着火稳燃性能越好;扩散角为旋转射流边界线的交角，扩散角过大，容易造成飞边，造成燃烧器结焦烧坏，而扩散角过小会使火焰中心后移，回流区减少，对锅炉稳燃着火不利;燃烧器阻力影响电厂运行的厂用电，阻力越大则风机电耗越大，厂用电率就会升高，因此，在满足燃烧要求的前提下，应使燃烧器阻力尽可能减小。
结合燃烧器配风调整理论和优化试验研究方法[3][4][5]，选择外二次风角度在40-60°范围内，内二次风角度为30-35°，调风盘开度在50-70%范围内。制定了以下七种燃烧器配风调整试验方案(现场试验条件：基于混煤掺烧煤质、锅炉75%及以上负荷、氧量保持在3.5%左右、每种配风试验方案观察3-5天，出现异常情况时更换下一种方案)，研究对SCR入口NOX、锅炉出口CO、锅炉飞灰含碳量、锅炉大渣含碳量、再热器壁温情况以及二次风箱压力等参数的影响程度进行了综合对比分析，试验数据结果如下：
图4：双调风旋流燃烧器配风调整实验数据对比表
通过上述(图4)七种调整试验对锅炉飞灰含碳量和锅炉再热器壁温以及燃烧器二次风箱压力等因素的影响情况对比分析可以看出：在机组相同负荷阶段，燃烧器二次风箱压力越低，反映出锅炉燃烧器阻力越小，燃烧器外二次风角度在45°左右时，锅炉旋流强度适合混煤掺烧煤种的着火稳燃条件，同时飞灰大渣含碳量明显减小且趋于稳定。
通过上述实验发现，由于锅炉前后墙对冲布置的燃烧器二次风箱与锅炉空气预热器出口的热二次风道布置存在位置偏差，导致风道沿程助力是不同的。为了进一步调整保证每层燃烧器喷口前的二次风压保持相对一致性，针对每一层燃烧器阻力情况，研究制定出每层燃烧器不同的调风盘开度和外二次风角度，进一步改善了锅炉燃烧器配风方案，同时有效降低了燃烧器阻力，优选出“方案七”作为唐山西郊热电厂的最佳优化配风方案。
通过优化锅炉双调风旋流燃烧器的内外二次风角度和调风盘开度，达到低氮燃烧与锅炉稳燃、提高再热汽温，同时减少锅炉减温水流量、降低燃烧器阻力和控制飞灰含碳量的多重效果。实践表明，调整旋流燃烧器配风方案的优化是降低锅炉飞灰大渣含碳量的重要手段。