1、机组概况
马钢热电总厂135 MW机组汽机、发电机主体设备由北重汽轮机有限公司提供，锅炉主体设备由东方锅炉股份公司生产，一次中间再热Ⅱ型布置，超高压、单汽包、单炉膛、燃烧器为四角布置切圆燃烧、直吹式制粉系统、布袋除尘、固态排渣、露天布置、最大高炉煤气掺烧量为13万m3/h，锅炉保证效率为89%。
135MW机组自2006年12月24日第一次点火，历经冲管、酸洗、安全阀校验、3000 r/min电气实验等节点工作，到2007年3月27日机组通过168h试运结束，机组共耗0#轻柴油1700余t．锅炉运行基本正常。
2、现状调查、目标设定
通过近三个月的运行分析，135 MW机组锅炉部分总体运行平稳，主要经济指标基本达到设计要求。但是：调试过程中消耗了大量的0#轻柴油，不仅浪费了巨额资金，还对布袋除尘器的安全运行构成威胁。我们认为如对高炉煤气系统实施改造，进一步优化系统，完全可以取代0号轻柴油，降低发电成本，而且能确保布袋除尘器和机组安全稳定运行。原设计的煤气燃烧器存在以下三方面不足，富通新能源销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
2.1 燃烧器选型不合理
135 MW机组选用的煤气燃烧器是直流型，布置在炉膛四角的最下方，下排煤气烧咀内空气侧布置一根焦炉煤气点火枪，上面煤气烧咀无点火装置。在锅炉冷态点火时，先用点火装置将焦炉煤气引燃，再投高炉煤气。由于燃烧器是直流型，空气与煤气混合较差，同时燃烧后的火焰扩散角很小，通常情况下很难将上排高炉煤气引燃。在运行调试过程中，我们曾努力将上排煤气引燃都失败了。
2.2点火用的焦炉煤气枪安装位置不合理
焦炉煤气作为点火气源，布置在高炉煤气烧咀的空气侧内，单只流量仅有200m3/h左右，而且与高炉煤气混合不均，风量调整不当很容易造成熄火，调整到燃烧稳定的工况非常困难，给运行人员带来不必要的麻烦。
2.3在确保设计参数的情况下掺烧量未达到要求
135MW机组8个煤气烧咀原设计总量为13万m3/h，通过运行，实际只能掺烧到8万m3/h，远没有达到设计要求。
基于上述三点原因，该锅炉掺烧高炉煤气系统，在冷态启动时，不能起到稳燃和助燃效果；在点火初期和低负荷时，需要用助燃油提高炉膛温度，只有这样才能保证锅炉燃烧系统稳定。
3、技术改造
通过和设计院、东方锅炉厂多轮会谈，反复推敲，最后确定将原来直流燃烧器改型，并对焦炉煤气点火装置进行了优化。具体改造方案如下：
3.1煤气烧咀选型不合理，决定将原直流燃烧器改为双旋流燃烧器，见图1。
从图1中可以看出，这种双旋流燃烧器有三个显著特点：
(1)煤气燃烧器内增加了焦炉煤气点火装置，其目的是利用马钢现有的高炉煤气和焦炉煤气，在点火初期和低负荷稳燃时，取代0#轻柴油，降低生产成本。
(2)煤气和二次风出口增加了旋流装置，另外二次风又增设了导向装置，将出口的二次风折向高炉煤气旋流区内，便于煤气和空气充分混合，同时由于煤气混合气体的高速旋转，延长了煤气在炉膛的停留时间，对降低各段烟温起着积极的作用。这点从煤气燃烧的实际情况也可以看出，煤气的主着火区在燃烧器喷口0.5 m附近。
(3)在烧嘴出口四周增设了卫燃带，减少了附近水冷壁的吸热，确保了烧嘴四周高温，有利于煤气、煤粉的稳定燃烧，降低了燃烧室火焰中心位置，对降低锅炉的排烟温度和提高锅炉效率，也都起着很重要的作用。
3.2针对焦炉煤气引燃高炉煤气效果差问题，此次改造将焦炉煤气烧咀放在高炉煤气通道内(见图1)，通过高炉煤气旋流片的作用将焦炉煤气火焰吸卷到高炉煤气火焰中，这样对高炉煤气的燃烧稳定起到了积极的作用。
3,3针对高炉煤气掺烧量量足问题，经过东方锅炉厂和设计院重新计算，将原来进入高炉煤气烧咀的进口尺寸∮273改成<∮450(见图1)。
4、改造效果
此次135 MW机组煤气系统改造，用了近二十
天的时间顺利完成，机组予4月28日10:12分正式
点火。按照改造前确定的点火方案：
(1)在炉膛负压建立后．分别投入下层四只焦炉
煤气火咀：
(2)根据升温升压需要，分别投入下层四只高炉煤气火咀，观察其燃烧情况，高炉、焦炉煤气着火稳定；
(3)在汽包壁温差容许范围内，逐步投入上层高炉煤气，观察其燃烧情况，上、下层煤气燃烧稳定。
(4)在发电机并网后，继续加大高炉煤气流量，煤气燃烧仍然稳定，在高炉煤气增加到13.5万rri3ni时，也没有出现煤气脱火和灭火等现象，更没有破坏炉内的空气动力场，受热面各段烟温度正常。
(5)在调试中发现，在煤气量增加到10万m3/h以上时，炉膛温度达到600℃，完全满足500℃投粉要求。
改造后的高炉煤气系统，在锅炉冷态和低负荷下运行情况稳定，在负荷变化较大的工况下，也做了大量实验，调试结果表明改造后的高炉煤气系统在燃烧工况恶化时也能起到很好的稳燃效果。改造前后主要经济指标对比见表1：
将改造前、后掺烧或不掺烧煤气时的运行工况进行相比，主要经济指标都在受控范围内。综合上述分析，无论是从实际运行情况，还是指标，改造是成功的。
5、经济效益
5.1节煤效益
机组全年按300天运行、煤气掺烧30%按200天计算，全年掺烧煤气节省原煤费用：原煤价×节煤量/小时×每天×全年
即：450x (64.52-47.36) x24x200=3 706.66万元
全年掺烧煤气费用：
煤气价格×（高、焦炉煤气量、时）×每天×全年×热值
即：7x(130+5)x24x200x3.7=1 678.32万元
全年节省原煤费用：
3 706.66-1 678.32=2 028.34万元
5.2节油效益
由于135 MW机组汽机振动等原因，开机和停机时间较长，每年按机组起停各一次、耗油量按40t/h计算，即0.45万元x40=18万元
5.3节约厂用电效益
投用30%高炉煤气时，制粉系统磨煤机少运行一台，节省厂用电费用：
电价x1.732x电流×额定电压×功率因数即：0.3x1,732x22x10000x0.859.72万元
以上三项共节约资金：
2 028.34+18+9.72 =2 056.06万元。
此外：增烧高炉煤气后，通过减少高炉煤气放散，同时具有较好的环保效益和社会效益。
