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摘 要:针对福州电厂2024t/h锅炉炉膛出口烟温偏差过大问题,长期燃烧劣质煤粉,通过对四角切圆燃烧特性的研究,对炉内空气动力特性、炉膛热力特性、炉膛出口气流残余旋转和水平烟道的烟速分布等研究,表明运行中通过细致的燃烧调整,能够有效控制NOx生成,提高锅炉效率,减少受热面的结焦和结渣。
关键词:锅炉;四角切圆燃烧;燃烧器
引言
为降低成本,提升公司的竞争力,目前大力燃烧劣质煤种,使得运行中燃烧的煤种和设计燃烧煤种偏离大,导致在锅炉内燃烧动力特性的改变,引起炉膛结焦、结渣,烟温偏差大,NOx生成量增大等诸多问题。本文通过对四角切圆燃烧的研究,总结出切合实际的燃烧调整方案,对如今越来越重视提高经济效益和环保要求日益突出具有重要意义。
1、华能福州电厂三期锅炉及燃烧系统简介
三期为2X660MW国产超超临界燃煤机组,锅炉为哈尔滨锅炉厂设计、制造的平衡通风、墙式切圆燃烧、干式机械排渣、超超临界一次中间再热变压运行直流锅炉。燃烧器采用墙式切圆燃烧大风箱结构,全摆动燃烧器。共设六层浓淡一次风口,三层油风室,十层辅助风室,一层燃尽风室。整个燃烧器与水冷壁固定连接,并随水冷壁一起向下膨胀,燃烧器共24 组,布置于四面墙上,形成一个大切圆。燃烧器共6 层煤粉喷口,每层与1 台磨煤机相配,主燃烧器采用低NOX 的煤粉燃烧器,在主燃燃烧器的上方为OFA 喷嘴,在距上层煤粉喷嘴上方约6.0m 处有四層附加燃尽风AA(AdditionalAir)喷嘴,角式布置,它的作用是补充燃料后期燃烧所需要的空气,同时既有垂直分级又有水平分级燃烧达到降低炉内温度水平,抑制NOX 的生成,此AA 燃尽风与OFA 风一起构成低NOX 燃烧系统。
2、四角切圆燃烧的特性以及燃烧中产生的问题
四角切圆燃烧方式可以保证煤粉颗粒在炉内的停留时间、燃烧效率和火焰充满度。但烟气在炉膛出口有一定的残余旋转动量,这会引起水平烟道和上炉膛的烟气流场、温度场的偏差,进而导致主再热气温产生偏差,四角切圆锅炉的烟温偏差随着炉膛容量的增加有明显的上升趋势。直流燃烧器的运行特点是煤粉进入炉膛后,在炉内切向燃烧形成强烈旋转上升的气流,气流最大切向速度的连线构成炉内实际切圆,炉膛中心是速度很低的微风区,实际切圆是切向燃烧的一个重要参数,对炉膛结焦、稳燃以及炉膛出口的烟速、烟温偏差都有一定的影响。
3、运行燃烧调整的原理和方法
燃烧器采用水平浓淡煤粉燃烧技术,其原理就是利用煤粉进入燃烧器一次风喷嘴体后经百叶窗的离心分离作用,将煤粉气流分成浓淡两部分,两部分之间用隔板分开,浓相气流着火特性好;另外燃烧器出口处设有带波纹形的稳燃钝体,有助于高温烟气回流区的形成。切园燃烧的基本原理是气流相互作用,形成炉内“大火球”,充分混合从而达到稳燃、燃烬的目的。通过提供合理的一、二次风配比,使着火燃料能及时得到充分的空气供应,并均匀扩散混合,使燃料充分燃烬。增加一次风的刚性,炉内燃烧区域形成“风包粉”,防止煤粉气流贴壁。
4、试验分析及总结
通过对一次风率、煤粉细度[2]、运行氧量、配风方式(包括附加风、过燃风和辅助风)、磨组合等一系列炉侧可调因素的调整试验,得出了不同负荷下锅炉的优化运行方式。
5、结语
通过以上分析,严格把握原煤质量,保证灰分、含硫量、灰熔点等各项参数符合要求。原煤分堆放置,及时获取入炉煤质化验数据,根据要求合理配置用煤,保证入炉煤质无较大波动。运行人员根据每日加仓的煤质,通过积极细微的调整,并且定期观察炉内燃烧工况,可以锅炉效率,减少污染物的排放,努力创建资源节约性,环境友好型的一流企业,为世界经济发展和繁荣作出更大贡献。
参考文献
[1]朱海宽.浅析660MW超临界机组锅炉燃烧及调整[J].化工管理,2016(8).
[2]刘综绪,黄永志,胡胜林,等.减轻四角切圆燃烧锅炉结渣的分析及调整[J].电站系统工程,2015(6):29-31.
(作者单位:华能福州电厂)
关键词:锅炉;四角切圆燃烧;燃烧器
引言
为降低成本,提升公司的竞争力,目前大力燃烧劣质煤种,使得运行中燃烧的煤种和设计燃烧煤种偏离大,导致在锅炉内燃烧动力特性的改变,引起炉膛结焦、结渣,烟温偏差大,NOx生成量增大等诸多问题。本文通过对四角切圆燃烧的研究,总结出切合实际的燃烧调整方案,对如今越来越重视提高经济效益和环保要求日益突出具有重要意义。
1、华能福州电厂三期锅炉及燃烧系统简介
三期为2X660MW国产超超临界燃煤机组,锅炉为哈尔滨锅炉厂设计、制造的平衡通风、墙式切圆燃烧、干式机械排渣、超超临界一次中间再热变压运行直流锅炉。燃烧器采用墙式切圆燃烧大风箱结构,全摆动燃烧器。共设六层浓淡一次风口,三层油风室,十层辅助风室,一层燃尽风室。整个燃烧器与水冷壁固定连接,并随水冷壁一起向下膨胀,燃烧器共24 组,布置于四面墙上,形成一个大切圆。燃烧器共6 层煤粉喷口,每层与1 台磨煤机相配,主燃烧器采用低NOX 的煤粉燃烧器,在主燃燃烧器的上方为OFA 喷嘴,在距上层煤粉喷嘴上方约6.0m 处有四層附加燃尽风AA(AdditionalAir)喷嘴,角式布置,它的作用是补充燃料后期燃烧所需要的空气,同时既有垂直分级又有水平分级燃烧达到降低炉内温度水平,抑制NOX 的生成,此AA 燃尽风与OFA 风一起构成低NOX 燃烧系统。
2、四角切圆燃烧的特性以及燃烧中产生的问题
四角切圆燃烧方式可以保证煤粉颗粒在炉内的停留时间、燃烧效率和火焰充满度。但烟气在炉膛出口有一定的残余旋转动量,这会引起水平烟道和上炉膛的烟气流场、温度场的偏差,进而导致主再热气温产生偏差,四角切圆锅炉的烟温偏差随着炉膛容量的增加有明显的上升趋势。直流燃烧器的运行特点是煤粉进入炉膛后,在炉内切向燃烧形成强烈旋转上升的气流,气流最大切向速度的连线构成炉内实际切圆,炉膛中心是速度很低的微风区,实际切圆是切向燃烧的一个重要参数,对炉膛结焦、稳燃以及炉膛出口的烟速、烟温偏差都有一定的影响。
3、运行燃烧调整的原理和方法
燃烧器采用水平浓淡煤粉燃烧技术,其原理就是利用煤粉进入燃烧器一次风喷嘴体后经百叶窗的离心分离作用,将煤粉气流分成浓淡两部分,两部分之间用隔板分开,浓相气流着火特性好;另外燃烧器出口处设有带波纹形的稳燃钝体,有助于高温烟气回流区的形成。切园燃烧的基本原理是气流相互作用,形成炉内“大火球”,充分混合从而达到稳燃、燃烬的目的。通过提供合理的一、二次风配比,使着火燃料能及时得到充分的空气供应,并均匀扩散混合,使燃料充分燃烬。增加一次风的刚性,炉内燃烧区域形成“风包粉”,防止煤粉气流贴壁。
4、试验分析及总结
通过对一次风率、煤粉细度[2]、运行氧量、配风方式(包括附加风、过燃风和辅助风)、磨组合等一系列炉侧可调因素的调整试验,得出了不同负荷下锅炉的优化运行方式。
5、结语
通过以上分析,严格把握原煤质量,保证灰分、含硫量、灰熔点等各项参数符合要求。原煤分堆放置,及时获取入炉煤质化验数据,根据要求合理配置用煤,保证入炉煤质无较大波动。运行人员根据每日加仓的煤质,通过积极细微的调整,并且定期观察炉内燃烧工况,可以锅炉效率,减少污染物的排放,努力创建资源节约性,环境友好型的一流企业,为世界经济发展和繁荣作出更大贡献。
参考文献
[1]朱海宽.浅析660MW超临界机组锅炉燃烧及调整[J].化工管理,2016(8).
[2]刘综绪,黄永志,胡胜林,等.减轻四角切圆燃烧锅炉结渣的分析及调整[J].电站系统工程,2015(6):29-31.
(作者单位:华能福州电厂)