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W型火焰锅炉及其应用现状.doc

W型火焰锅炉及其应用现状

爱情让皒明白生命里有痛
2017-10-06 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《W型火焰锅炉及其应用现状doc》,可适用于综合领域

W型火焰锅炉及其应用现状W型火焰锅炉及其应用现状山东电力研究院车刚郝卫东郭玉泉摘要:通过现在电站锅炉中普遍存在的问题来说明W型火焰锅炉在燃烧无烟煤方面所具有的优势地位着重阐述了W型火焰锅炉燃烧机理讨论了锅炉具有与其它型式锅炉不同的优缺点并介绍了目前在国内的应用状况。关键词:W型火焰锅炉燃烧应用中图分类号:TK文献标识码:AWshapeFlameBoileranditsApplicationCHEGang,HAOWeidong,GUOYuquanAbstract:AdvantagesoftheWshapeflameboileronfiringanthracitearediscussedthroughthequestionsofutilityboilersinourcountryCombustionmechanismandrelativemeritsofthisboilerareanalyzedAtlast,theapplicationoftheWshapeflameboilersinourcountryisintroducedKeywords:Wshapeflameboilercombustionapplication无烟煤是埋藏最久、碳化程度最深的煤挥发分含量低无烟煤燃烧的强化措施挥发分析出温度高含碳量高通常C在以上(最高ar达)水分、灰分低一般W=,A=,arar()提高煤粉细度。煤粒愈小加热到着火温度就愈快因而发热量很高一般低位发热量约为,反应的表面积增大风粉混合物的着火品质得到提高。法国kJkg。由于挥发分含量低且挥发分析出温度高、释放速度慢Stein公司提出无烟煤目筛子的通过率应在以上。无烟煤很难燃烧着火温度很高(,)挥发分的()提高一次风中的煤粉浓度。要使风粉混合物在燃烧析出和燃烧不足以维持煤粉的着火使着火速度慢着火时器喷口附近就达到着火温度应具有较高的煤粉浓度尽可间长相应地缩短了煤粉燃尽的时间减小了燃尽的空间能维持较低的空气份额加速煤粉吸收热量。日本三菱公司使炉温降低并影响燃烧速度降低了煤粉燃尽度使煤粉不的实验研究结果表明燃用无烟煤时风煤比以kgkg为佳。易着火和燃尽。有时飞灰中可燃物高达以上尤其在锅炉点火启动和低负荷运行时稳燃困难要掺烧大量的助燃油()提高一次风混合物进口温度和热空气温度。为保证能稳才能使其燃烧稳定助燃油耗达gkWh以上。所以电定着火减少加热时间风粉混合物的温度应达到厂在实际运行中如何使锅炉安全经济地燃烧无烟煤等低反左右预热空气温度加热到大约。应能力的煤种是电力工业迫切需要解决的一个课题也是国()采用较低的一次风速和较小的一次风率。为了延长内各有关高等院校和科研单位重点研究的问题。煤粉在燃烧器喷口附近的停留时间以及改善煤粉空气混合国内电站锅炉燃无烟煤时主要选用固态排渣煤粉炉并物的加热条件提高气流的升温速率减少煤粉气流的热容采用直流燃烧器四角切圆燃烧方式虽然积累了许多宝贵经验但在实际运行中普遍存在着火不好、燃烧不稳定、燃料量应选用较小的混合物出口速度最高不超过ms。灰熔点低时易结渣、飞灰可燃物含量高以及低负荷燃烧必须()提高一次风的旋流强度增加着火区内的高温烟气投油等问题。国内外围绕此类问题依据强化无烟煤燃烧的措回流量。施在无烟煤燃烧技术开发和推广方面作了大量工作取得不()增强对着火区的热辐射使着火区域具有高的燃烧少成果研制出许多新型燃烧器和预燃室如煤粉旋流预燃室温和燃烧室壁温燃烧室温度水平应尽可能的提高以使室燃烧器、钝体燃烧器、火焰稳定船燃烧器、浓淡燃烧器、煤粉尽早的达到着火条件。大速差同向射流燃烧器、PAX型燃烧器、夹心风燃烧器等()增加燃料在炉内的停留时间延长火焰行程。为使这些燃烧器在应用中取得了一定的效果但仍然存在一些问燃料颗粒充分燃尽应使颗粒有尽可能长的燃尽路程与此题。故美国CE公司、FW公司、英国Babcock公司、法国紧密相关的就是炉膛的形状和燃烧器的布置方式。Stein公司、德国MAN公司等公司对于劣质煤特别是低挥发分的无烟煤大都倾向于采用U型、W型火焰燃烧技术()提高各次风的温度并且分级送入参加燃烧改善认为V低于的煤必须采用U型或W型火焰锅炉目daf加热和着火条件。前W型火焰锅炉已在上述国家被广泛用来燃烧无烟煤。()将风、粉均匀地分配到各组燃烧器保持合理的火焰形状。W型火焰锅炉介绍W型火焰锅炉的结构与常规燃煤锅炉不同(见图)其收稿日期:燃烧室由下部的燃烧室和上部的燃尽室组成燃烧室的深度车刚()男工学硕士。热能工程研究所比燃尽室大,锅炉较轻微珞璜的其次岳阳的则相对严重些。各公司的W型火焰锅炉所采用的形式是不同的各有前面突出部特色优劣不易定论。东方锅炉厂和美国FW公司的W型分的顶部构成拱热烟气回流火焰锅炉都采用FW型旋风分离式高煤粉浓度燃烧器拱部至着火区体煤粉气流和二只送入少量的一次风大量的二次风从前后墙逐级水平均匀燃尽室燃烧器次风喷嘴装设在拱送入这对分级供氧来满足无烟煤的燃烧和燃尽是有利的着火区二次风体上(有的W型火燃但是如果配风不当极易引起炉内气流短路造成飞灰含碳分级引入焰锅炉拱体上只装烧室量增加甚至出现炉膛出口结渣等问题在实际运行中已经煤粉气流和乏气喷出现了这种问题性能达不到预期水平。法国Stein公司的嘴)下喷的煤粉气W型火焰锅炉采用直流缝隙式燃烧器(非浓淡型燃烧器)低速反流着火后向下伸一、二次风交替布置从拱部以一定角度(倾斜向前后墙)转气流展在燃烧室下部送入三次风从前后墙送入分级逐步混入一次风气流这与三次风相遇后折样具有一定刚度且向外侧喷射的煤粉火焰受到下部三次风及乏气的干扰而在炉膛下部形成较高充满度的W型火焰火焰行程要比FW公司的长珞璜电厂的实际运行也表现出转向上沿炉室中轴线上升从而形成W型火焰燃烧产这种锅炉有较强的调峰能力在引进机组中的综合效果是最物气流上升进入燃尽室。好的但也出现了火焰冲墙、高温腐蚀、拱部结渣的现象W型火焰锅炉总体可分为液态排渣炉和固态排渣炉两MBEL的锅炉与Stein的锅炉比较类似但并不完全一样类。国外实践表明W型火焰液态排渣煤粉炉的最大问题燃烧器采用的是带旋风子分离器浓淡型直流缝隙式燃烧器是NO排放量高此外还有水冷壁管高温腐蚀、检修时间x正压直吹式制粉系统由于设计上还存在一些问题如炉墙振长、调峰性能差等问题所以一般不采用液态排渣炉型W动、炉膛负压大等性能略逊于Stein的锅炉不过笔者负型火焰固态排渣煤粉炉能稳定燃烧V=,的无烟煤daf责调试的菏泽电厂#锅炉的燃烧状况据信却是国内W型火和贫煤甚至能燃用V=的无烟煤所以一般国外公司daf焰锅炉中最佳的在煤种变化较大的情况下锅炉燃烧长时间都推荐采用这种炉型已投入运行的锅炉也都是这种炉型。保持较好的状态飞灰、炉渣的可燃物含量很低一般在为提高燃烧无烟煤等低反应能力煤种锅炉的运行安全性和经济性华能国际电力公司于世纪年代后期先后引进,范围内达到国内燃烧烟煤锅炉的水平加拿大了台大容量W型火焰锅炉其中重庆珞璜电厂引进了法BW公司的W型火焰锅炉采用PAX型燃烧器以提高煤粉国Stein公司两台MWW型火焰锅炉(随后又引进两浓度二、三次风从前后墙在离燃烧器一定距离处以一定角台)湖南岳阳电厂引进了英国Babcock公司两台MWW度(可调)向下送入炉膛从理论上讲既满足了分段送风型火焰锅炉河北上安电厂引进了加拿大BW公司两台的需要又不会缩短火焰行程但上安电厂号炉实际运行MWW型火焰锅炉湖北鄂州电厂也选用了美国FW公司MWW型火焰锅炉。同时国内东方锅炉厂根据美国情况表明这种燃烧方式存在一些问题效果并不令人满意。FW公司技术设计出MW锅炉并开始投入市场如上安对W型火焰锅炉来说为保证无烟煤、贫煤的着火电厂、号机组、山西阳泉电厂、号机组。目前国内已一次风率选得较低一般为,。由于依靠一次风本有余台MW级W型火焰锅炉在运行另外最新从英身的风量和风率无法获得足够的穿透深度所以必须在拱部国三井巴布科克能源有限公司(MBEL)引进的山东菏泽电厂送入大量的二次风利用拱部二次风的引射保证一次风具二期×MW的两台聊城电厂×MW的W型火焰锅炉中的一台已投入运行另一台即将进入调试阶段其有良好的穿透深度。国内已运行的大部分W型火焰锅炉的中聊城电厂MW锅炉是当今世界上容量最新、最大的W风量都是从拱部送入如岳阳电厂W型火焰锅炉的拱部风型火焰锅炉。国内各电厂W型火焰锅炉基本资料见表。各率为上安电厂W型火焰锅炉的拱部风率为厂已投运的W型火焰锅炉都能在锅炉最大连续出力负荷下珞璜电厂W型火焰锅炉的拱部风率为。正常运行并多负担调峰任务虽然存在一些问题但均表现出稳燃能力强、燃烧效率高、对负荷变化适应性强的优势。运行较久的上安、岳阳、珞璜个电厂台机组等效可用率平均都在左右略逊于燃用烟煤的MW等级进口机组但优于全国MW机组的常年平均值(左右)。从强迫停运率看个电厂机组常年平均约与W型火焰锅炉的优缺点全国MW等级进口机组常年平均值相差无几远低于W型火焰锅炉与普通的四角切向燃烧方式的锅炉相比MW机组平均值(EFOR约左右)。由于机组承担调具有下列的主要优点:峰任务故其运行暴露率(EXR)和出力系数(OF)一般()煤粉着火后向下自由伸展在距一次风口数米处才都不高。由于燃烧系统引起的机组非计划停运或降低出力运开始转弯向上流动这样不易产生煤粉分离现象并且火焰行事件一般不多偶有发生如炉膛结渣、灭火、捞渣机故障、行程较长炉内充满度好延长了煤粉在炉内的停留时间水冷壁高温腐蚀爆管等事件。从炉膛结渣倾向来看上安的符合无烟煤燃烧速度较慢的特点,有利于煤粉的燃尽()着火区风量小避免了温度的明显下降使煤粉气流较多的接触到高温回流烟气提高了火焰根部的温度水平着火条件好稳定性好燃烧效率高这对劣质煤特别是低挥发分无烟煤的着火特别有利()二次风可沿火焰行程逐步加入达到分级配风的目速度场比较均匀减小了过热器和再热器的热偏差()可以采用旋风分离式燃烧器提高一次风中的煤的不仅补充燃烧所需的空气还可迫使气流转弯阻止火焰靠近炉墙减轻了结渣和腐蚀并且分级燃烧降低了燃烧粉浓度。过程中的NO生成xW型火焰锅炉存在的主要缺点有:()火焰方向与水冷壁平行有利于避免风粉气流冲刷()有些结构的W型火焰锅炉配风不当时火焰容易短水冷壁不易结焦路并易引起拱部区域结渣火焰直接进入燃尽室造成飞()可根据燃煤的不同挥发分含量调节一次风煤粉浓灰含碳量高降低了煤粉燃尽率度、热风温度和煤粉细度并可改变配风因而具有较大的()空气和煤粉的后期混合较差影响燃尽煤种适应性()尽管分级燃烧降低了燃烧过程中的NO生成但x()前后拱将燃烧室与燃尽室屏蔽起来负荷变化对燃由于燃烧无烟煤的需要炉膛内的温度水平较高导致NOx的生成量较大高于国内四角切圆燃烧锅炉的一般水平烧室温度影响不大有利于稳定燃烧和低负荷运行()由于炉膛下部断面约为水平燃烧方式的两倍为防()负荷调节范围大可通过各种手段进行调节锅炉止火焰温度降低而使可燃物损失增加必须敷设卫燃带这不投油稳燃负荷可达到,的额定负荷就增加了结渣的可能性()火焰在炉膛下部转弯使烟气中的部分粗灰()锅炉结构比较复杂炉拱的设计安装困难燃烧器粒分离减轻了对流受热面的飞灰磨损风粉管道布置困难整体体积大钢耗量大制造工作量大()锅炉结构与燃烧器的布置对称烟气通过喉口后充周期长造价高调试复杂。分混合不存在残余旋转所以炉膛出口处的烟气温度场和国内各电厂W型火焰锅炉的基本资料表项目珞璜电厂岳阳电厂上安电厂阳泉电厂菏泽电厂聊城电厂机组编号、、、、、、、、、额定功率ECRMW额定蒸th发量BMCRMWBMCR蒸发量制造商水循环方式STEINMBELBWDGDGMBELMBEL再热器出口压过控制循环自然循环自然循环自然循环自然循环自然循环自然循环MPa过再热力给水温汽温再热汽调度温方式设计排烟设计热温度效率喷水热风分烟道烟气挡板分烟道烟气挡板分烟道烟气挡板炉底热风炉底热风设计燃料种类:阳泉无烟煤山西西山、阳可燃基挥发分寿阳贫煤:=:无烟寿阳贫煤泉无烟煤V松藻无烟煤:=:无烟煤贫煤阳泉无烟煤晋中无烟煤daf=:煤低位发热量QkJkgnet,ar设计燃煤量th制粉系统钢球磨、双进双出钢球双进双出钢球双进双出钢球双进双出钢双进双出钢球中间储仓、热磨、正压直吹磨、正压直吹磨、正压直吹旋球磨、正压直吹磨、正压直吹旋中速磨、正压直吹风送粉风筒浓淡分离直旋风筒浓淡分离直风筒浓淡分离直FW型旋风分离FW型旋风分离流缝隙式流缝隙式流缝隙式PAX双调风旋流圆管式燃烧器圆管式燃烧器直流缝隙式燃烧器类型燃烧器BMCRBMCRBMCRBMCRBMCR不投油最低稳燃BMCRBMCR负荷NO排放量x,(mgm,O=)测量(冷态)空气动力场相当困难而合理的炉内动力场对结论锅炉的燃烧又很重要的各级风的之间的配合直接影响到炉内动力场的好坏若配风不当则可能引起炉内空气动力场国内W型火焰锅炉的较好的实际运行表明该型锅炉恶化引起过热器超温爆管、炉膛喉口部位结渣、火焰冲墙、在燃烧无烟煤方面的应用前景是广阔的但是国内外对于大冷灰斗严重结渣等问题严重威胁锅炉的安全运行因此不型W型火焰锅炉的炉内动力场缺乏系统的理论实验研究仅在冷态时要试验、掌握其各级风的动力特性(主要是准确的风速或风量)而且在热态时更要仔细的研究对锅炉进没有指导大型W型火焰锅炉制造和运行的理论并且国内行细致的燃烧调整提高锅炉的运行经济性这对W型火的企业还没有很好的掌握如何组织最佳燃烧笔者曾负责了菏泽、聊城已投入运行的W型火焰锅炉(共计台)专业焰锅炉的设计、推广应用和改进是十分重要的。方面的调试工作和锅炉性能考核试验亲身感到由于电厂现编辑:闻彰场条件的限制以及锅炉本身的特殊的结构特点在炉内直接

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