DSB低氮燃烧器
NOx燃烧器——DSB燃烧器
专利号ZL 02 2 53094.0
燃烧器结构
DSB低氮燃烧器,主要结构如图1所示,包括: 1.中心风通道;
2.一次风弯头、煤粉均匀挡片、煤粉浓缩文丘里、一次风伸缩套筒、一次风旋流叶片、稳焰
环;
3.内二次风通道、内二次风旋流叶片;
4.外二次风通道、外二次风旋流叶片。
图1 DSB燃烧器结构
1.技术特点
o具备一般低NOx旋流燃烧器的特点:双调风
o具备创新的核心技术:在燃烧器内部实现一次风稀相向二次风扩散,从而使得一次风速可
调,极大地提高了燃烧稳定性和煤种适应性(图2、图3); o多种调节手段,以适应各种炉膛、煤质和燃烧工况(表1): o内外二次风量比例可调节;
o一次风旋流通过旋流叶片进行调节;
o一次风量(速)可以通过伸缩套筒调节;
o煤粉浓度可以通过伸缩套筒进行调节;
o中心风可调风量。
表1 DSB燃烧器控制对象表
编号 控制对象 影响参数 执行机构 控制方式
一次风速 一次风伸缩管 带手轮的螺纹拉杆 手动 1 一次风粉浓度
中心风挡板 中心风量 电动头、变送器 自动 2
一次风旋流叶片 一次风旋流强度 螺纹拉杆 手动 3
内二次风旋流挡板 内二次风旋流强度 圆环连杆调节 手动 4
外二次风旋流挡板 外二次风旋流强度 圆环连杆调节 手动 5
内外二次风量比例内二次风量 电动头、变送器 自动 6 挡板
图2 一次风伸缩套筒拉杆位置对喷口一次风速的影响
图3 一次风套筒拉杆位置对着火距离的影响
2.NOx控制机理
二次风分级,形成空气分级燃烧方式是DSB燃烧器是成为低氮燃烧器的主要的因素。此外,
还如下两方面的原因:
1.空气分级程度被加深
DSB燃烧器一次风可以大幅度减小,促进了初期燃烧,但氧量更加缺乏,使得空气分级程度更深,NOx控制效果更为明显;
2.形成了燃料浓淡分布的燃烧方式
部分煤粉颗粒预先分散到内二次风里,降低了一次风区附近的氧浓度,使得一次风粉远离二次风气流更为明显,进一步强化了空气分级燃烧,同时具有燃料浓淡分布的效果,在一定程度上具有了燃料分级效果。
3.煤种适应性
DSB具备多种调节手段,使得煤种适应性很强:
0.Vdaf >30%的高挥发分烟煤和褐煤
一次风直流,风速>28m/s,内二次风中度旋转,
1.20,
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
参数见表3。
表3 锅炉主要设计参数表
项 目 单 位 设 计 值
额定负荷(ECR) t/h 1000
过热器出口蒸汽压力 MPa 25
过热器出口蒸汽温度 ? 545
再热器蒸汽流量 t/h 830
再热器出口蒸汽压力 MPa 3.8
再热器出口蒸汽温度 ? 545
空气预热器出口热风温度 ? 366
排烟温度 ? 136
锅炉效率 , 90.5
最低不投油负荷 650(65%MCR) t/h
最低负荷 300(30%MCR) t/h
炉膛断面尺寸(深×宽) m×m 11.46×19.18 炉膛容积(有效) m3 8190
炉膛容积热负荷 kW/m3 96.18
炉膛断面热负荷 kW/m2 3.58
锅炉本体露天悬吊布置,采用单炉膛结构,炉顶标高57m,冷灰斗炉底标高4.2m,炉膛宽度19.18m,深度11.46m,水冷壁底部倾角55?,折焰角角度为55?,有效炉膛容积为8190m3。 锅炉于前后墙对冲布置了16只旋流燃烧器,每面墙有上下两排燃烧器,每排四只燃烧器。其中上排燃烧器标高21.4m,距离下排燃烧器4.5m。同排燃烧器中间间距4.05m,侧边间距4.03m,侧边燃烧器与侧墙间距3.34m。当燃用设计煤时,单只燃烧器的最大出力为10t/h。
距上排燃烧器上方2.5m处前后墙对冲布置了8只乏气喷嘴,乏气喷嘴下倾15?。 锅炉配置的是典型的、燃烧低挥发份煤种的双蜗壳旋流燃烧器,由同轴的中心冷却风管、一次风粉管、二次风管和一、二次风蜗壳组成,其简单结构见图11。燃烧器壳使一次风旋转来源于一次风蜗壳,旋流强度基本不可调节;二次风的旋转由二次风蜗壳内的导流挡板产生,旋流强度由挡板位置调节。同一燃烧器的一、二次风旋转方向一致,与相邻燃烧器的旋转方向相反。
锅炉在甲乙两侧各布置一套中储式热风送粉的制粉系统,单套制粉系统设计最大出力为72.4t/h。
图11 蜗壳式燃烧器结构简图
2007年1号炉大修,全部采用共16只DSB燃烧器,并在燃烧器上方增加8只OFA喷口。实际证明风系统匹配良好,各项指标都较好,改造效果优秀。
1.冷态空气动力场和火花示踪
燃烧器出口空气动力场组织效果好,成理想的“梨”形(图12)。
2.单烧油情况
在单烧油的情况下,DSB燃烧器整体表现较好,点火较蜗壳燃烧器更为容易,燃烧器着火后在初期阶段较老燃烧器火焰明亮,黑烟少,燃烧更充分。单烧油时的火焰形态见图13。 3.油煤混烧
油火焰从煤粉气流中“发”出,形成粉包油的燃烧方式,燃油利用十分充分。
图12 DSB燃烧器冷态火花示踪
图13 DSB燃烧器单烧油时的火焰形状
图14 DSB燃烧器油煤混烧时的火焰形态
4.NOx控制效果
华能南京电厂1号炉改造,OFA配合,锅炉NOx排放量从1300mg/m3降低到平均700mg/m3,降低率46,。
5.煤种适应性和燃烧稳定性
燃烧煤质非常杂,从烟煤到无烟煤均有,燃烧稳定性很好。
锅炉不投油低负荷能力超过原设计,可低至150MW以下(试验值130MW,锅炉带额定负荷320MW)。
6.燃烧经济性
与OFA配合,没有明显损害燃烧经济性,随煤质变化,Cfh,2.5,,8,波动,飞灰可燃物水平与改造前相当。如没有OFA,则飞灰可燃物比原锅炉水平低。
主再汽参数合格、锅炉再热器减温水量为零,炉膛出口烟温和排烟温度均没见明显增长。 7.其它
充分考虑了结构的刚性和强度、调节机构的可靠性、煤粉刷面的防磨和喷口的烧损防止,也考虑了安装和检修的便利。