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第5章 锅炉燃烧原理及燃烧系统.ppt

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1、 5 煤粉炉燃烧原理和燃烧设备,第 5 章, 5.1 燃烧化学反应动力学基础,锅炉燃烧过程是个复杂的化学物理过程,燃烧速度取决于化学条件和物理条件。燃料的燃烧化学反应可表示为,反应速度-单位时间内,单位体积中反应物消耗或生成物的摩尔数,摩尔/(m 3/s)。,燃料,氧化剂,燃烧产物,以氧化剂 B 计算的化学反应速度,氧化剂 B 的浓度,一、燃烧化学反应速度,1.化学反应速度,2.影响反应速度的因素,反应物质(燃料)的特性, E(活化能) 降低,反应速度提高;温度,温度提高,分子平均动能增加,碰撞机会增加。浓度:提高,碰撞机会增加压力:提高,单位体积分子数增加,碰撞机会增加l?其中温度是最重要的

2、燃烧反应影响因素,,1)浓度的影响:,碳粒燃烧的化学反应速度常数,碳粒燃烧的化学反应速度,碳粒表面的氧浓度,2. 温度对燃烧速度的影响 遵循阿累尼乌斯定律:,式中: K-表征化学反应速度的常数; K0-频率因子; R-通用气体常数, R8.314 kJ/(Kmol.K);E -化学反应活化能 , kJ/Kmol;, T绝对温度, K。,实际的锅炉燃烧过程、压力和浓度可认为基本不变, 所以温度是影响反映速度的主要因素。,3.连锁反应,在化学反应中会自动生成一系列新的活化中心、使反应由许多中间过程组成, 即连锁反应。如 500 C 时氢的燃烧,连锁反应使反应速度加快。,4.催化剂作用,催化剂可大大

3、加快反应速度。,气流扩散能力决定于氧气浓度,氧的扩散速度遵循如下关系式:,二. 氧的扩散速度,扩散速度常数,表征氧气扩散速度的量;,炭表面的氧气浓度,炭周围介质中的氧气浓度。,主要取决于气流速度;,W 为气流和炭粒的相对速度,炭粒直径是 d,三.燃烧速度与燃烧区域,1.碳粒的燃烧过程和燃烧速度,氧从周围环境扩散到碳粒表面氧被碳粒表面吸附 碳粒表面燃烧燃烧产物由碳粒表面解吸附燃烧产物离开碳粒表面, 扩散到周围环境。,1)燃烧过程:,2)燃烧速度:折算公式,碳粒表面燃烧速度,折算系数 kZ,2.燃烧区域,燃料的燃烧过程可以分成三种不同的燃烧区域:,温度较低,低于燃烧速度取决于温度亦即取决于化学反应

4、速度的工况,动力燃烧工况所在的燃烧区域为动力燃烧区,)动力燃烧区:,4-2 煤和煤粉的着火和燃烧,一。热力着火,1.着火和着火温度,着火是燃烧的准备阶段、当燃料温度达到一定程度时, 缓慢的氧化反应转变为剧烈的氧化反应。这一瞬间现象称为燃料着火。此时的温度叫做着火温度或着火点。,锅炉燃烧设备中、着火的发生是由于温度不断升高引起的, 这种着火,称为热力着火。,2.煤粉空气混合物的着火与熄火,Q1,煤粉空气混合物燃烧放热,Q2,向周围介质的散热,k 0 频率因子,常数,CbO2 煤粉反应表面氧浓度,b 氧的反映系数,E 活化能 kj/kmol,R 通用气体常数 8.314 kj/kmol。K,V 可

5、燃混合物容积,Qr 可燃反应热,综合放热系数,炉膛壁面面积,炉膛壁面温度,反应系统温度,.着火热,550,煤粉气流着火温度测试设备,煤粉气流着火温度,1)着火热的组成,把煤粉气流加热到着火温度所需要的热量称着火热。,包括加热煤粉和空气 (一次风), 使煤粉气流中的,水分蒸发和过热所需要的热量。,2)着火热的来源,炉膛内高温烟气的对流换热;炉膛内高温火焰,的辐射换热。以对流换热为主。,3)着火位置:离开燃烧器 200300 毫米处,最多不超过 500 毫米。,二煤粉的燃烧过程,)着火前的准备阶段吸热阶段,温度升高水分蒸发挥发分析出开始着火。,2)燃烧阶段放热阶段, 高速燃烧化学反应。烟气温度达到

6、最大值,1.燃烧阶段,3)燃尽阶段,氧气浓度减少、燃烧速度减缓, 放热量小于水冷壁吸热,量、烟气温度逐渐降低, 此过程最长。,2.碳粒的燃烧机理,)煤的燃烧过程主要是碳的燃烧。,2)温度低于 1200 C 时,3)温度高于 1200 C 时,a)温度低于 1200 C 时,b)温度高于 1200 C 时,三影响煤粉气流着火的因素,1.燃料的性质,2.炉内的散热条件,3. 煤粉气流的初温,4.一次风量和一次风速,5.燃烧器的结构特性,输送煤粉的风叫一次风, 一次风量占炉膛出口总风量的百分比叫做一次风率。一次风率的最佳值, 一次风速的最佳值。,直接影响一次风和二次风的混合情况, 燃烧器出口截面越大

7、着火点离喷,口越远尽量采用尺寸小的小功率燃烧器,6.锅炉负荷,低负荷不利与锅炉稳定运行。,四。完全燃烧条件,1.燃烧效率,1)保持一定的高温环境;2)供给足够而适度的空气量,并确保燃料与空气有良好3)的接触和充分混合的氛围;4)燃料要有一定的燃烧时间及燃烧空间;5)及时排出低温燃烧产物(如:低温烟气和灰渣)。,2. 燃料完全燃烧的必备条件,五。强化煤粉气流燃烧的措施,1.提高热风和一次风温度,2.限制一次风量,3.合理送入二次风,4.保持着火区高温,5.选择适当煤粉细度,6.强化燃烧阶段和燃尽阶段,7.合理组织炉内空气动力工况,不同煤种煤粉燃烧的一次风率 r 1,一、二、三次风风速推荐值,燃烧

8、器,旋转燃烧器,直流燃烧器,一次风,二次风,二次风,三次风,一次风,煤 种,无烟煤,烟 煤,褐煤,贫 煤,1216,1522,2025,2025,2025,2025,2026,5060,5060,4055,4555,4555,4060,1620,3040,2535,2535,1830,m/s,2)影响射程的因素,W0,射流初速度,初速度越大射流射程越远,喷口尺寸:小喷口卷吸能力强,射程短;大喷口卷吸能力弱, 射程长,喷口形状:矩形喷口比圆形喷口射程远,。 直流煤粉燃烧器结构和形式,1)均等配风直流煤粉燃烧器,图 a,c 一、二次风喷口间隔布置,适用于挥发分高的褐煤, 烟煤,图 b 二次风喷口布

9、置在一次风侧面背火侧, 适用于挥发分低的贫煤烟煤,图 d 是带有十字风喷口和油喷口的燃烧器, 适用于大功率褐煤。,2)分级配风直流煤粉燃烧器图-7,一次风口集中布置、二次风口分层布置;一、二次风口保持较大距离, 二次风分阶段送入煤粉气流, 适用于无烟煤贫煤劣质煤。,三次风口布置在最上层、距二次风口有教大间距、且有一定的下倾角 , 起到压火的作用、增加三次风在炉内停留时间, 有利于细粉的燃烧。,三。 旋流煤粉燃烧器,1.工作原理,旋流煤粉燃烧器,(一)旋流燃烧器的射流特性旋流燃烧器是利用旋流器使气流产生旋转运动的。旋流燃烧器中所采用的旋流器主要有以下几种:蜗壳、切向叶片及轴向叶片等。,旋转气流由

10、燃烧器出口喷入较大炉膛空间后,由于离心力的作用,便扩散开来形成旋转空心圆锥形自由射流,如下图所示。,旋转射流的特点旋转射流的特性与直流有很多不同之处,其主要特点如下:(1)二次风是旋转气流,一出喷口就扩展开来。一次风可以是旋转气流,也可用扩锥扩展。因此整个气流形成空心圆锥形旋转气流。(2)旋转射流有强烈的卷吸作用,能将中心及外缘的气体带走,造成负压区,在中心部分和外缘就会因高温烟气回流而形成回流区。中心部分形成的回流区称为内回流区;外缘部分形成的回流区称为外回流区。由此看来,旋转射流从两个方面即内回流区和外回流区卷吸高温烟气,这对煤粉气流的着火是十分有利的,2)双蜗壳旋流煤粉燃烧器,一次风在小

11、蜗壳旋流,二次风在大蜗壳旋流,大小蜗壳旋流方向相同,一次风管中有点火油枪,二次风管中有舌形挡板,上世纪中叶曾广泛应用, 因对煤种适应性不好现已逐渐淘汰。,2.轴向叶片式旋流燃烧器,装有轴向叶片、可用拉杆调节位置、从而改变直流和旋流二次风的比例, 达到调节二次风的旋流强度。,燃烧器中心回流区较小, 仅适用于挥发份高的煤种。,3.切向叶片式旋流燃烧器,装有切向叶片、可调节叶片位置和角度、改变直流和旋流二次风的比例, 达到调节二次风的旋流强度。,5.3.4 新型煤粉炉燃烧器,一。燃烧稳定性技术,1.制粉系统方面,1)加强燃煤的统筹调度和管理,尽量避免煤质的大幅度变化。,2)根据煤质特性、磨煤机型式、

12、燃烧方式、炉膛结构和热负荷等因素,选择经济的煤粉细度。,3)提高一次风粉混合物温度。,4)提高风粉混合物中煤粉浓度,2.炉膛设计方面,1)合理选择炉型。,2)炉膛的结构对炉内空气动力特性和传热条件有直接影响。,3)炉内烟气温度水平、一次风粉气流与高温烟气的热量和质量交换等,即直接影响煤粉气流的着火和稳燃。,3.燃烧方面,(1)在燃烧器出口建立起有利的着火区。,(2)合理的喷口布置和配风。,(3)增加预燃室点火稳燃装置,提供稳定的着火和稳燃热源。,在上述各项技术措施中,最关键的是燃烧器的作用。,二。新型煤粉燃烧器的主要类型,1. 煤粉预燃室燃烧器这是我国研究最早、目前应用最广泛的新型煤粉燃烧器装

13、置。预燃室燃烧器是由耐火材料或耐热钢板制造的前置燃烧室。,2.钝体燃烧器 该型燃烧器是华中理工大学于 80 年代初研制的,其应用范围仅次于预燃室燃烧器。多用在燃用劣质烟煤、贫煤和无烟煤的锅炉上,用作稳定火焰和改善燃烧。,它是在角置式煤粉燃烧器每个角一次风喷口出口处,设置一个非流线形物体钝体,使煤粉气流在钝体的尾迹区产生回流,卷吸高温烟气,以利于燃料的着火和火焰的稳定。着火后的煤粉火炬在炉膛内组成四角切圆燃烧。,煤粉预燃室燃烧器,在尾部区形成回流旋涡,把高温烟气带回钝体附近,此处,钝体燃烧器中钝体的作用:,煤粉浓度较大,可以稳定燃烧.,采用这种结构后,上煤粉气流绕过它以后射入炉膛,在离一次风喷口

14、不远处形成一个束腰射流。在束腰部的两侧外缘形成高温、高煤粉浓度和有适当氧气浓度的区域,成为点燃煤粉气流的良好着火热源,从而稳定炉内燃烧。,其结构为在常规直流煤粉燃烧器一次风口内加装一个船型火焰稳定器,并在其中心设有点火小油枪。,3.火焰稳燃船燃烧器,4.浓淡燃烧器,2)富粉流中燃料在过量空气系数远小于 1 的条件下燃烧,贫粉流中燃料则在过量空气系数大于或接近 1 的条件下燃烧,两股气流合起来使燃烧器出口的总过量空气系数仍保持在合理的范围内。,1)所谓浓淡燃烧器,就是采用将煤粉空气混合物气流,即一次风气流分离成 富粉流和贫粉流两股气流,这样可在一次风总量不变的前提下提高富粉流中的煤粉浓度。,(1

15、)离心式煤粉浓缩器用在 W 型火焰锅炉上;利用管道转弯所产生的离心力使煤粉浓缩,在四角切圆燃烧的炉膛上得到应用;日本 PM 型浓淡燃烧器图 5-19.,3)浓淡分离原理,(1)离心式煤粉浓缩器,浓煤粉,淡煤粉,(2) 百叶窗锥形轴向分离器;,(3)带有扩流锥的直流煤粉浓缩器,用于直吹式燃烧系统中。美国 GE 公司的 WR 型直流煤粉浓缩器。图 5-18,波型扩流锥结构,V 型扩流锥结构,图 5-20 为宽调节比燃烧器, 有弯头隔板扩流锥组成。,4.稳燃原理 富粉流中煤粉浓度的提高,即该股气流一次风分额降低,将使着火热减少,火焰转播速度提高,燃料着火提前。 但是,煤粉浓度并非越高越好。如果煤粉浓

16、度过高,则会因氧量不足影响挥发分燃烧,颗粒升温速度降低,反而使火焰转播速度下降,着火距离拉长,并会产生煤烟。最佳煤粉浓度值与煤种有关低挥发分煤和劣质烟煤的最佳值高于烟煤。 富粉流着火后,为贫粉流提供了着火热源,后者随之着火,整个火炬的燃烧稳定性增强,从而扩大了锅炉不投油助燃的负荷调节范围及煤种适应性。,5.减少污染 煤粉燃烧时有没有和极少量的没有NOX 生成,它们统称为氮氧化合物,用 NOX 表示,是一种有害的气体排放物。要降低 NOX 的生成量,要求火焰温度低,燃烧区段内氧浓度小,燃料在高温区内的停留时间短。 浓淡燃烧器因能降低燃烧产物中 NOX 的排放量,所以也是一种低 NOX 燃烧器。,

17、6.防止结渣 煤粉颗粒在高温还原性气氛下,煤灰的灰熔点将大大降低,这样当烟中的灰粒接触到受热面或炉墙时,仍可能保持软化状态或熔化状态,会粘结在壁面上,形成结渣。 对于浓淡型煤粉燃烧器,将一次风煤粉气流沿水平方向进行浓淡分离,淡煤粉气流位于背火侧,即水冷壁一侧,使水冷壁附近煤粉浓度降低,氧浓度提高,还原性气氛水平下降,提高了灰粒的熔化温度,可减少炉膛结渣的可能性。同时,浓煤粉气流位于向火侧,有利于获取着火热,稳定燃烧。,五。点火装置,1.采用过渡燃料的点火装置,1)电火花点火装置,2)电弧点火装置,3)高能点火装置,2.带煤粉予燃室的点火装置,3.等离子点火装置 图 5-22,1)直流电流 28

18、0350 一,在介质压力 0.010.03个议员下引弧产生高温。,2)在强磁场作用下获得稳定功率的空气等离子体、含有大量活性原子, 原子团。,3)活性原子,原子团 (O 、 C , H,哦,H2,O2) 加速热化学反应, 促进完全燃烧。,4)等离子点火装置的组成: 等离子燃烧系统、冷却水系统、气膜风系统, 等离子空气系统, 直流电源控制系统。等离子发生器是点火装置的核心。,5.4 煤粉炉炉膛,一。煤粉炉炉膛及燃烧器布置,1.炉膛的作用及要求,固体排渣煤粉炉,1100 C,1200 C,1300 C,1400 C,1500 C,55 ,折焰角,过热器,燃烧器,冷灰斗,炉膛既是燃烧空间又是换热部件

19、, 应满足:,1)具有足够的空间及合理的形状。,2)具有合理的炉内温度场和良好的炉内空气动力特性。,3)能够布置足够的受热面、可以将出口烟温降到允许值, 不结渣。,4)结构紧凑、节省材料, 便于制造、安装、运行、检修。,2.影响炉膛工作的因素,(1)热负荷,1)炉膛容积热负荷 qv 千瓦/m 3 表示燃料在炉膛内的停留时间,2)炉膛容积热负荷 qA 千瓦/m 2 表示燃烧器区域温度水平的参数,qv -烟气量-出口温度-燃料在炉膛内的停留时间,qA -炉膛周界小-炉膛水冷壁管少-火焰温度高-靠近炉壁的延会易结渣,3)燃烧器区域壁面的热负荷 qR 表示在燃烧器区域炉壁单位面积上,燃料燃烧放出的热量

20、。,高压以上煤粉锅炉 qR 推荐值无烟煤及贫煤 1.42.1 MW/m 2 烟煤 1.281.40 MW/m 2褐煤 0.931.16 MW/m 2,降低 qR 的措施:在高度方向拉长燃烧器, 加大燃烧器喷口间距。,(2)结渣: 燃烧形成的熔融灰渣, 黏结在受热面聚集成坚硬的灰渣层。,1)危害:使炉内传热变差、出口受热面超温、引起高温腐蚀、锅炉效率降低, 大块灰渣落下造成恶性事故。,2)结渣原因及防止措施:,原因: 低灰熔点灰份易结渣; 锅炉热负荷高易结渣; 炉膛漏风、送风量过大, 风煤配合不当, 煤粉细度过大。,防止措施: 炉内应布置足够的受热面冷却烟气;组织合理的一二次风形成良好的气流结构

21、保证火焰不直接冲刷受热面。,(3)火焰充满度,1)火焰充满度不好、降低燃烧效率、形成死滞旋涡区, 出现受热面积灰。,2)火焰充满度不好、造成热偏差, 影响换热能力;水冷壁吸热不均, 过热器超稳。,3)在改善火焰充满度时, 要注意不要让火焰冲墙。,(4)炉膛负压,1)煤粉炉通常采用负压燃烧,炉内比外界低 2060Pa。,2)负压过大火焰中心上移, 出口烟温升高。,3)火焰行程缩短, 导致不完全燃烧损失增大。,4)死角切圆煤粉炉、负压过大不易形成切圆、造成燃烧不稳定, 甚至熄火。,5)造成漏风增大烟气上升, 炉膛温度降低。,6)炉膛负压急剧升高, 可能引起爆炸。,(5)出口烟温,炉膛出口的烟稳不宜

22、过高或过低,通常取 12001250 C 为宜。,3.燃烧器的布置,(一)单切圆布置,(b)两角对冲布置,(c)双切圆布置,(d)八向切圆布置,(e)双炉膛切圆布置,二。切圆燃烧方式,1.空气动力特征,(1)可形成稳定的强烈旋转火炬, 炉膛中心为真空无风区;无风区外是强风区, 最外围是弱风区。,(2)煤粉气流燃烧条件理想、炉内热负荷均匀, 煤种适应性强应用广泛,2.射流偏斜,(一)补气情况,(b)偏斜,(1)产生原因:射流直线与假想圆相切,使之与两侧炉墙夹角大小不同;夹角大的一侧补气充足,风压大于另一侧。结果形成射流偏斜。,(2)射流偏斜的危害:导致煤粉气流吸附或冲击炉墙,引起水冷壁结渣。,(

23、3)克服措施:,切圆的假象直 径与真实直径,d 1,d 2,1)选取适当的假想切圆直径,一般取假想切圆直径与炉膛宽度之比为 0.050.12.,2)采用正方形炉膛或使炉膛的宽深比小于 1.1, 则可忽略补起差异。,3)增加一次风动量或减少二次风动量可减轻射流的偏斜。,4)减小燃烧器的高宽比可以提高一次风射流的刚性减轻射流的偏斜。,3.烟气在炉膛出口的残余旋转,(1)产生原因:旋转动量矩大, 。锅炉容量的增加, 使旋转动量矩也增加。,(2)残余旋转的危害,(3)克服残余旋转的措施,3)布置反切风两角对冲,两角切圆或一次风对冲,二次风切圆,,4)双切圆布置,即四角一、二次风口各自切于不同直径的圆或

24、 对角燃烧器自成不同直径的圆,2)单切圆布置,即四角燃烧器一、二次风口的几何轴 线相切于炉膛中心一个同径圆,,;,1)减小理想切圆,三。L 型火焰燃烧方式,1.燃烧器的布置,前墙布置,前后墙布置,前后墙交错相对布置,前后墙对称布置,炉底布置,顶棚布置,2.L 型火焰锅炉炉内空气动力场,单排前墙布置,死滞旋涡,双排前墙布置,单排前后墙布置,有折焰角布置,(1)气流在炉内垂直上升形成 L 型火焰,(2)死滞区的形成及克服办法,四。W 型火焰燃烧方式,1.W 型火焰燃烧锅炉内的燃烧过程,起始阶段:低扰动,低风速15m/s,利于着火.,燃烧阶段:2次风高速射入,强烈混合燃烧,75%燃料完全燃烧,辐射冷

25、却阶段:辐射放热,低扰动继续燃烧,2.W 型火焰锅炉的特点,(1)优点:着火条件好、火焰行程长、负荷调节范围大、火焰平行于前后墙不易渣,火焰 180 转弯,出口处无旋流, 过热器和在热器热偏差小。,(2)缺点:后期混合较差影响燃尽、结构复杂制造周期长, 成本高。,3.W 型火焰锅炉的燃烧器:,(1)旋风分离式燃烧器:,a) 煤粉进口管。该管管径与煤粉管道相同,可旋转,安装时根据煤粉管道的来向进行调整。管中装设有 1 块煤粉反射板,其作用是消除燃烧器进口因煤粉管道弯头引起的煤粉浓度偏差,使煤粉均匀地进入煤粉均分器,避免燃烧器进口局部的严重磨损。 b) 煤粉均分器。采用栅格式结构,将煤粉气流均分成

26、两股分别送入旋风筒,并设计成可拆卸结构,如磨损后,可打开门盖,将其抽出更换。 c) 燃烧器壳体(旋风筒)。由喷嘴、锥体,圆柱段及弯头焊接而成,筒体及弯头内衬有非金属耐磨材料 Si3 N4.,1)组成结构:美国福斯特惠勒能源公司( FWEC),e) 乏气挡板。通过调节乏气管的阻力,调节乏气的流量,改变煤粉浓度。,从煤粉管道来的煤粉气流经过煤粉进口管及均分器,切向进入燃烧器,分别进入两个旋风筒。在离心力的作用下,煤粉颗粒被甩向外周,一部分含粉较少的一次风(这里称乏气)在燃烧器中心部分被引出后,通过乏气管,在拱上的靠近炉膛中心的部位送入炉内高温区域。这样从燃烧器喷口下射的主煤粉气流由于风量的减少,风

27、粉比就降低,实现了提高燃烧器主喷口煤粉浓度的目的。 由于主喷口出口段还装有消旋叶片,一则可以使从燃烧器主喷口出来的煤粉气流旋流度很小,加上喷口周围有环形二次风,使气流具有很好的刚性,能较好地穿过高温烟气,避免出现火焰上飘,发生“短路”,得到比较好的炉膛充满度;二则针对不同煤种,可以通过改变消旋叶片在喷口内的插入深度,改变主喷口侧的阻力,再辅助改变乏气挡板开度,可改变主煤粉气流的风粉比,以适应煤种稳定燃烧的需要。,2)工作原理,d) 乏气管。乏气管为普通钢管,但炉内部分为耐热铸钢,材料与煤粉喷嘴一样。,f) 旋流调节杆-叶片。安装在旋风筒内的喷出口,可手动上下调节,杆身上共有 26 个孔, 通过

28、插销固定。,(2)直流缝隙式燃烧器,法国史坦公司的 W型火焰锅炉采用直流缝隙式燃烧器(非浓淡型燃烧器),一、二次风交替布置,从拱部以一定角度(倾斜向前后墙)送入,三次风从前后墙送入,分级逐步混入一次风气流,这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好的,但也出现了火焰冲墙、高温腐蚀、拱部结渣的现象,(3)旋流分级燃烧器 图 5-34 B&W 公司,1)一次风不旋转、二次风分成两股、内侧为旋转二次风, 外围是直流二次风。,2)

29、旋转二次风形成回流,高温烟气将煤粉点燃。,3)高速直流二次风( 4045 m/s)将旋转气流的扩散角控制在 15 以内。,4)前后墙送入的三次风强迫气流转弯、补充空气,NOX 排放, 避免火焰冲墙。,(4)圣像牌型燃烧器主要的空气交换火炉一次风可置换燃烧器,1)与直吹式制粉系统配用,乏气的一半可被置换成高温热风。,2)可使一次风温达到中储式热风送粉系统的水平,但省去了中储仓,细粉分离器 和给粉机。,附录 1.W 型火焰锅炉的有关质料,各厂已投运的?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。

30、运行较久的上安、岳阳、珞璜?3?个电厂?6?台机组等效可用率平均都在?85% 左右,略逊于燃用烟煤的?350?MW?等级进口机组,但优于全国?300?MW?机组的常年平均值( 82% 左右)。从强迫停运率看, 3?个电厂机组常年平均约?1.3%,与全国?350?MW?等级进口机组常年平均值相差无几,远低于 300?MW?机组平均值( EFOR?约?7% 左右)。由于机组承担调峰任务,故其运行暴露率( EXR)和出力系数()一般都不高。由于燃烧系统引起的机组非计划停运或降低出力运行事件一般不多,偶有发生如炉膛结渣、灭火、捞渣机故障、水冷壁高温腐蚀爆管等事件。从炉膛结渣倾向来看,上安的锅炉较轻微,

31、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,各有特色,优劣不易定论。东方锅炉厂和美国?FW?公司的?W?型火焰锅炉都采用?FW?型旋风分离式高煤粉浓度燃烧器,拱部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送入,这对分级供氧来满足无烟煤的燃烧和燃尽是有利的,但是如果配风不当,极易引起炉内气流短路,造成飞灰含碳量增加,甚至出现炉膛出口结渣等问题,在实际运行中已经出现了这种问题,性能达不到预期水平。法国?史坦?公司的 W?型火焰锅炉采用直流缝隙式燃烧器(非浓淡型燃烧器),一、二次风交替布置,从拱部以一定角度(倾斜向前后墙)送入,三次风从前后墙送入,

32、分级逐步混入一次风气流,这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好的,但也出现了火焰冲墙、高温腐蚀,拱部结渣的现象; MBEL?的锅炉与?史坦?的锅?,对?W?型火焰锅炉来说,为保证无烟煤、贫煤的着火,一次风率选得较低,一般为?15% 20%。由于依靠一次风本身的风量和风率无法获得足够的穿透深度,所以必须在拱部送入大量的二次风,利用拱部二次风的引射,保证一次风具有良好的穿透深度。国内已运行的大部分?W?型火焰锅炉的风量都是

33、从拱部送入,如岳阳电厂?W?型火焰锅炉的拱部风率 77.5%,上安电厂?W?型火焰锅炉的拱部风率为?79%,珞璜电厂?W?型火焰锅炉的拱部风率为?84.5%。,炉比较类似,但并不完全一样,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,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动、炉膛负压大等,性能略逊于?史坦?的锅炉,不过菏泽电厂 #4?锅炉的燃烧状况据信却是国内 W?型火焰锅炉中最佳的,在煤种变化较大的情况下锅炉燃烧长时间保持较好的状态,飞灰,炉渣的可燃物含量很低,一般在 1% 2% 范围内,达到国内燃烧烟煤锅炉的水平;加拿大 B 和 W?公司的?W?型火焰锅炉采用?圣像牌?型燃烧器以提高煤粉浓度,二、三次风从前后墙在离燃烧器一定距离处以一定角度(可调)向下送入炉膛,从理论上讲,既满足了分段送风的需要,又不会缩短火焰行程,但上安电厂?1?号炉实际运行情况表明,这种燃烧方式存在一些问题,效果并不令人满意。,

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