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W”火焰锅炉燃烧调整试验探讨
更新时间:2014-07-24 发布:www.1024sj.com

摘要:介绍了韶关电厂DG1025/18.2-Ⅱ10型“W”火焰汽锅燃烧技术特点,连系该技术特点、燃烧装备结构及现实运行中燃用煤质差而且变化年夜、飞灰可燃物又高的情况,提出了一套燃烧调整实验思绪,经由过程对该炉的燃烧调整实验探讨、分析与比力后,确认了影响燃烧调整的主要身分,所得出的成效对同类型汽锅燃烧调整实验有着一定的指导意义。
  要害词:“W”型火焰汽锅;燃烧技术;燃烧调整实验

  韶关电厂10号汽锅为东锅厂引进美国FW公司技术生产的“W”型火焰汽锅,是广东省第一台“W”型火焰汽锅,于2001年3月投进商业运行,10月份进行了燃烧调整实验及性能验收实验。该炉设计煤为粤北地域红工无烟煤,而现实燃煤为多变的劣质无烟煤,包括当地小窑煤,煤种变化范围年夜:煤的低位热值从13430kJ/kg到19800kJ/kg,灰份从34%(运用基)到46%,挥发份从7%(运用基)到9%。在现实运行中,汽锅燃烧稳定性较懦弱,炉膛负压波动年夜,飞灰可燃物含量>10%,偏高。是以,这类情形对现实燃烧调整实验提出了较高要求:既要保证汽锅的稳定燃烧,又要从多变的煤质中寻觅出影响燃烧效率的主要身分,以提高汽锅经济性。

1 “W”型火焰汽锅燃烧技术特点
1.1 采用双旋风煤粉浓淡分手式燃烧器
  双旋风煤粉浓淡分手式燃烧器是韶关电厂W形火焰汽锅主要特点之一,一次风粉夹杂物首进步前辈进燃烧器的进口管,然后由进口管进进均分器,风粉夹杂物从均分器出来分为两股份别进进两个旋风分手器的筒体,一为顺时针旋转,另外一为逆时针旋转。风粉夹杂物以一定的速度进进分手器,煤粉颗粒在离心力作用下被甩到分手器的周边,而在中心部门是煤粉浓度很稀、颗粒更细的夹杂物,称为乏气,乏气经由过程乏气管引进到乏气喷口。风粉夹杂物由于乏气的引出,使煤粉主气流浓度提高,使其更轻易着火、稳燃。

1.2 二次风分级送风
  二次风分级送风是韶关10号炉另外一特点。二次风的送进方式是依照燃烧进程的成长需要分级送进炉膛的。这类送风方式不仅有益于无烟煤的燃烧,而且有益于控制NOX的生成。只有一小部门的二次风从炉拱上送进燃烧器喷口区域以保证最初煤粉燃烧和冷却以庇护装备需要,年夜量的二次风畴前后墙沿高度标的目的分级送进炉膛,风量的年夜小沿火焰行程逐级增年夜阶梯形。
1.3 双拱形炉膛
  “W”型火焰汽锅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°,燃烧器安插在前后墙拱上,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。在煤粉燃烧进程中W火焰具有十分重要的作用,它将一部门高温热烟气再轮回至煤粉最初的点燃区,从而进一步支持煤粉的燃烧,使燃烧器四周始终布满着高温火焰,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发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号汽锅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安插,行将水冷壁拉稀或让管或往管间扁钢,作为二次风口,使二次风沿炉膛宽度标的目的平均散布,使位于高温燃烧区域的墙温下降而且在墙面形成氧化性气氛,避免水冷壁的结焦和高温侵蚀。
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到达的持久稳定的高细度煤粉。2)磨煤机负荷越低,煤粉细度越高,正好知足汽锅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,非凡有益于煤粉的着火和稳燃。4)磨煤机在低负荷时通进辅助空气输送煤粉,扩大了负荷调理范围,是以具有很是宽的负荷调理范围,可知足W火焰汽锅的最低负荷小的要求。
2 燃烧调整实验的探讨与分析
  W形火焰汽锅为了顺应低挥发份煤燃烧的要求,提供了很是多的燃烧调整手段。汽锅共有24个燃烧器,每一个燃烧器有八种调理手段,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;焚烧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,还有炉膛底部的鸿沟风挡板G。对于这些数目繁多的调整手段,其作用各不不异,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,决议火焰外形,这些挡板为手动挡板,主要凭据煤质定位并凭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,该挡板为电动调理挡板;鸿沟风挡板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。
  凭据以往经验,对W形炉热效率影响较年夜的身分为:汽锅负荷、二次风配风、炉膛氧量、煤粉细度、乏气和消旋叶片等6个身分。但对于韶关10号汽锅,由于燃用煤质差而且变化较年夜,汽锅燃烧稳定性较懦弱,在进行燃烧调整实验提高汽锅效率时,遭到了影响汽锅稳定燃烧的诸多身分的严重制约。是以,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,几近没有调理余地,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。为了提高汽锅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,汽锅效率会提高,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年夜小、煤粉细度,完全取决于磨煤机的出力年夜小,磨煤机的运行工况与汽锅的负荷紧密亲密相关,而燃烧调整实验是在额定负荷工况下进行,是以磨煤机出力接近,煤粉细度在各工况下也比力接近。凭据前面的分析,一共设计了四组实验工况,它们划分是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。下面临每组实验成效进行比力与分析。
  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,消旋作用削弱,一次风旋流强度增加,卷吸四周高温烟气能力增强,但一次风刚性削弱。对于这组实验,设计了两个实验,一个是消旋杆位置抽出10格,另外一个是消旋杆位置抽出5格,其他设置不异。煤质情况:煤的低位热值17000kJ/kg左右,挥发份Vad为6%左右。实验成效: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,两者汽锅效率相差0.25%左右,基本接近。是以,消旋杆位置的变化对汽锅效率变化影响不较着。
  2)变乏气挡板开度。该组实验选择了两个乏气挡板开度进行实验,一个开度40%,另外一个60%,煤质情况是煤的低位热值18000kJ/kg左右,挥发份Vad为8%左右。其他设置不异,实验成效: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%,汽锅效率增加了0.8%左右。其缘由是,当乏气挡板关小时,在可燃质数目相近的情况下,增加了粉嘴的一次风量,这可以使煤粉从燃烧起头就有加倍充实的氧量供给,煤粉的燃烬水平增加了,故飞灰可燃物含量下降,灰渣可燃物也下降。实验成效讲明,乏气挡板关小会提高汽锅燃烧的经济性,但增加量小于1%。假设乏气挡板关得太小会下降煤粉浓度,晦气于煤粉早期着火。是以,适当关小乏气挡板对提高汽锅燃烧经济性有一定效果。
  3)变F二次风挡板。进行F挡板开度变化的实验,其实质就是配风方式变化的实验,开年夜F挡板,也就意味着风量从上部转移到下面进进。此组实验选择了两种F挡板开度35%和70%,煤质情况是煤的低位热值17000kJ/kg左右,挥发份Vad为6%左右。这组实验成效: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%,汽锅效率增加了1.04%,增加量跨越了1%。F挡板的开年夜,二次风有用的托住炉渣,炉渣可燃物含量下降,其次,对煤粉流的稳定燃烧干扰小,有助于加年夜进风,提高汽锅燃烧氧量,但不宜开得过年夜,否则维持不了一定的风箱压力。是以,F挡板的适当开年夜可显著提高汽锅效率。
4)变运行氧量。氧量的提高有助于煤粉的充实燃烧,显著下降飞灰含碳量,提高汽锅效率。但对于韶关10号炉来说,氧量太高,易引发汽锅燃烧不稳。该组实验选择了两个实验氧量0.83%和2.33%(炉膛出口氧量),煤质情况是煤的低位热值18000kJ/kg左右,挥发份Vad为8%左右。所得测试成效是: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%,汽锅效率增加了1.05%,增加量跨越了1%。当燃用较好煤质时,汽锅燃烧稳定,氧量可以再增年夜至3.26%,汽锅效率可继续提高1个百分点。是以,氧量适当提高峻年夜改善了汽锅的燃烧状态,提高了汽锅经济性。
3 结论
  进行W形火焰汽锅燃烧调整实验时,煤质身分是决议身分,它决议着汽锅燃烧稳定性的强弱,是以也间接决议着汽锅的经济性。但对于燃烧调整实验来说,除煤质身分外,以下几个身分也显著的影响着汽锅的效率。
3.1 挡板位置变化
  F挡板位置的变化可以使汽锅效率变化跨越1%,是以F挡板变化是一个主要身分,其实质就是配风方式的变化,由于F挡板所控制的风墙面积占拱下部门风墙面积的70%左右,改变F挡板,控制着二次风量的分级进进。
3.2 氧量改变
  氧量变化较着影响着汽锅的效率,也影响着飞灰含碳量。在稳燃条件下,氧量提高,汽锅效率提高可跨越1%,同时飞灰含碳量可下降2%左右,是以氧量身分也是一个主要身分。凭据前面的分析与计议,其他几个身分的影响不是很较着。是以在进行W形汽锅燃烧调整实验时,可以连系现实煤种,主要斟酌以上两个身分组织实验工况,进行燃烧调整实验,这样可以节省时间、人力、物力,尽早找到优秀的效率工况。

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