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文檔簡介
1、TSTS2 一、系統(tǒng)簡介一、系統(tǒng)簡介 二、等離子燃燒器介紹二、等離子燃燒器介紹 三、油燃燒器介紹三、油燃燒器介紹 四、煤粉燃燒器介紹四、煤粉燃燒器介紹 五、燃燒調整五、燃燒調整 六、燃燒系統(tǒng)常見故障六、燃燒系統(tǒng)常見故障本課件主要內容本課件主要內容TS系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介 天富發(fā)電廠一期工程2660MW超臨界燃煤直接空冷機組,鍋爐采用上海電氣集團鍋爐廠有限公司生產的SG-2035/25.4-M5503型超臨界參數(shù)變壓運行螺旋管圈直流爐,單爐膛、一次中間再熱、采用四角切圓燃燒方式、平衡通風、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結構。鍋爐采用整體緊身封閉。采用等離子點火,油系統(tǒng)為備用點火手段。本工程鍋爐為上海鍋爐廠引進A
2、LSTOM技術型鍋爐。TS4第一節(jié)第一節(jié) 燃燒的基本概述燃燒的基本概述一、概述一、概述燃燒調整的目的和任務燃燒調整的目的和任務 鍋爐燃燒工況的好壞,不但直接影響鍋爐本身的運行工況和參數(shù)變化,而且對整個機組運行的安全、經濟均將有著極大的影響,因此無論正常運行或是啟停過程,均應合理組織燃燒,以確保燃燒工況穩(wěn)定、良好。鍋爐燃燒調整的任務是:TSv 1、確保燃燒穩(wěn)定,提高燃燒的經濟性,使燃燒室熱負荷分配均勻,減少熱偏差,防止鍋爐結焦、堵灰、結油垢等。保證鍋爐運行各參數(shù)正常;v 2、鍋爐運行時,應了解燃煤、燃油品種和化學分析,以便根據(jù)燃料特性,及時調整運行工況。正常運行時運行人員應經常對燃燒系統(tǒng)的運行情
3、況進行全面檢查,發(fā)現(xiàn)燃燒不良時應及時調整;v 3、鍋爐燃燒時應具有金黃色火焰,燃油時火焰白亮,火焰應均勻地充滿爐膛,不沖刷水冷壁及屏式過熱器,同層燃燒器的火焰中心應處于同高度。燃料的著火點應適中,距離太近易引起燃燒器周圍結焦燒壞噴咀;距離太遠,又會使火焰中心上移,使爐膛上部結焦,嚴重時還將會使燃燒不穩(wěn);v 4、減少燃燒所產生的污染物排放。TS6我廠主要燃燒器以下面三種燃燒器:我廠主要燃燒器以下面三種燃燒器:1 1、等離子燃燒器、等離子燃燒器2 2、油燃燒器、油燃燒器3 3、煤粉燃燒器、煤粉燃燒器TS第二節(jié)第二節(jié) 等離子燃燒器等離子燃燒器v等離子燃燒器是借助等離子發(fā)生器的電弧來點燃煤粉的煤粉燃燒
4、器,與以往的煤粉燃燒器相比,等離子燃燒器在煤粉進入燃燒器的初始階段就用等離子弧將煤粉點燃,并將火焰在燃燒器內逐級放大,屬內燃型燃燒器,可在爐膛內無火焰狀態(tài)下直接點燃煤粉,從而實現(xiàn)鍋爐的無油啟動和無油低負荷穩(wěn)燃。 TSv 采用等離子點火燃燒器,點火和穩(wěn)燃與傳統(tǒng)的燃油相比有以下幾大優(yōu)點:v 1) 經濟:采用等離子點火運行和技術維護費僅是使用燃油點火時費用的15%20%,對于新建電廠,可以節(jié)約上千萬的初投資和試運行費用;v 2) 環(huán)保:由于點火時不燃用油品,減少了點火初期排放大量煙塵對環(huán)境的污染;另外,電廠采用單一燃料后,減少了油品的運輸和儲存環(huán)節(jié),亦改善了電廠的環(huán)境。v 3) 高效:等離子體內含有
5、大量化學活性的粒子,如原子(C、H、O)、原子團(OH、H2、O2)、離子(O2、H2、OH、O、H)和電子等,可加速熱化學轉換,促進燃料完全燃燒;v 4) 簡單:電廠可以單一燃料運行,簡化了系統(tǒng),簡化了運行方式;v 5)安全:取消爐前燃油系統(tǒng),也自然避免了經常由于燃油系統(tǒng)造成的各種事故。TSv等離子點火裝置是利用直流電流在介質氣壓0.010.03MPa 的條件下接觸引弧,并在強磁場控制下獲得穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體,該等離子體在專門設計的燃燒器的中心燃燒筒中形成溫度T5000K、溫度梯度極大的高溫區(qū),煤粉顆粒通過該等離子“火核”受到高溫作用,并在3-10 秒內迅速釋放出揮發(fā)物,使煤粉顆粒破
6、裂粉碎,從而迅速燃燒。TSTS 2.2 2.2 等離子發(fā)生器等離子發(fā)生器(6)電源等離子體電弧 放電腔(7)壓縮空氣進口(9)出水口(8)進水口(4)可更換陰極頭(1)陽極(3)線圈 (5)直線電機(2)陰極TSv等離子燃燒器是借助等離子發(fā)生器的電弧來點燃煤粉的煤粉燃燒器,與以往的煤粉燃燒器相比,等離子燃燒器在煤粉進入燃燒器的初始階段就用等離子弧將煤粉點燃,并將火焰在燃燒器內逐級放大,屬內燃型燃燒器,可在爐膛內無火焰狀態(tài)下直接點燃煤粉,從而實現(xiàn)鍋爐的無油啟動和無油低負荷穩(wěn)燃。TS2、等離子冷卻水系統(tǒng)v 等離子電弧形成后,弧柱溫度一般在5000K到30000K范圍,因此對于形成電弧的等離子發(fā)生器
7、的陰極和陽極必須通過水冷的方式來進行冷卻,否則很快會被燒毀。為了保證良好的冷卻效果,需要保證冷卻水壓力不低于0.3MPa,冷卻水溫度不能高于30。為減少冷卻水對陽極和陰極的腐蝕,采用除鹽化學水作為冷卻水。冷卻水經母管分別送至等離子點火器,單個等離子點火器的冷卻水用量約為10t/h,冷卻水進入等離子裝置后再分兩路分別送入線圈和陽極,另一路進入陰極?;厮捎脽o壓回水,等離子點火器回水經母管流經換熱器冷卻后返回冷卻水箱。TS等離子發(fā)生器工作原理等離子發(fā)生器工作原理v 本發(fā)生器為磁穩(wěn)空氣載體等離子發(fā)生器,它由線圈、陰極、陽極組成。其中陰極材料采用高導電率的金屬材料或非金屬材料制成。陽極由高導電率、高導
8、熱率及抗氧化的金屬材料制成,它們均采用水冷方式,以承受電弧高溫沖擊。線圈在高溫250情況下具有抗2000V的直流電壓擊穿能力,電源采用全波整流并具有恒流性能。 v 其拉弧原理為:首先設定輸出電流,當陰極3前進同陽極2接觸后,整個系統(tǒng)具有抗短路的能力且電流恒定不變,當陰極緩緩離開陽極時,電弧在線圈磁力的作用下拉出噴管外部。一定壓力的空氣在電弧的作用下,被電離為高溫等離子體,其能量密度高達105 106W/cm2,為點燃不同的煤種創(chuàng)造了良好的條件。TSTS 2.32.3等離子燃燒器點火原理等離子燃燒器點火原理點火機理1等離子發(fā)生器等離子發(fā)生器等離子燃燒器等離子燃燒器二次風二次風等離子發(fā)生器利用直流
9、電流(等離子發(fā)生器利用直流電流(300A,300V)在介質氣壓(在介質氣壓(0.010.03MPa)的條件下接)的條件下接觸引弧,并在強磁場控制下獲得穩(wěn)定功率的觸引弧,并在強磁場控制下獲得穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體;直流空氣等離子體;等離子體被定義為除固、液、氣三態(tài)之外的等離子體被定義為除固、液、氣三態(tài)之外的第四態(tài)物質存在形式,內含有大量化學活性第四態(tài)物質存在形式,內含有大量化學活性的粒子,形成溫度的粒子,形成溫度T5000K的,溫度梯度極的,溫度梯度極大的局部高溫區(qū)。大的局部高溫區(qū)。二次風二次風一次風一次風TS 2.32.3等離子燃燒器點火原理等離子燃燒器點火原理點火機理2等離子發(fā)生器等離子
10、發(fā)生器等離子燃燒器等離子燃燒器二次風二次風二次風二次風一次風一次風煤粉通過溫度高達煤粉通過溫度高達4000、含有、含有大量化學活性粒子的大量化學活性粒子的等離子體火等離子體火核時,迅速破裂、氣化,并可再核時,迅速破裂、氣化,并可再造揮發(fā)分,以其較低的點火功率造揮發(fā)分,以其較低的點火功率穩(wěn)定地將煤粉直接點燃。穩(wěn)定地將煤粉直接點燃。TS 2.32.3等離子燃燒器點火原理等離子燃燒器點火原理點火機理3等離子發(fā)生器等離子發(fā)生器等離子燃燒器等離子燃燒器二次風二次風二次風二次風一次風一次風一級煤粉火一級煤粉火焰焰二級煤粉火二級煤粉火焰焰三級煤粉火三級煤粉火焰焰TS 2.32.3等離子燃燒器點火原理等離子燃
11、燒器點火原理點火機理3等離子發(fā)生器等離子發(fā)生器等離子燃燒器等離子燃燒器二次風二次風二次風二次風一次風一次風等離子燃燒器采用分級點火技術,出力可達等離子燃燒器采用分級點火技術,出力可達12T/h12T/h;后級的煤粉對前級燃燒筒壁其冷卻作;后級的煤粉對前級燃燒筒壁其冷卻作用,保證燃燒器壁不超溫、結渣,同時,燃用,保證燃燒器壁不超溫、結渣,同時,燃燒器壁上裝有可更換熱電偶,在集控室內可燒器壁上裝有可更換熱電偶,在集控室內可實時監(jiān)視壁溫實時監(jiān)視壁溫TSv 等離子燃燒器的運行過程中的注意事項等離子燃燒器的運行過程中的注意事項v a. 嚴格按照運行規(guī)程要求的上水溫度、上水時間對鍋爐進行上水。v b. 等
12、離子點火燃燒器投入運行的初期,要注意觀察火焰的燃燒情況、電源功率的波動情況,做好事故預想,發(fā)現(xiàn)異常,及時處理。v c. 等離子點火燃燒器投入運行的初期,為控制溫升,上部二次風門要適當開大,注意觀察、記錄煙溫探針的溫度,防止吹管臨時系統(tǒng)、再熱器系統(tǒng)超溫。v d. 在鍋爐啟動的過程中,對鍋爐的膨脹加強檢查、記錄。v e. 在點火前,要根據(jù)給煤量與磨煤機入口風速等參數(shù),做好風粉速度、煤粉濃度等重要參數(shù)的預想,并在點火的過程中,根據(jù)煤粉著火情況,有根據(jù)的加以調整。TSv f. 當磨煤機在“等離子方式”下運行,4支等離子點火器中的1支發(fā)生斷弧時,光子牌將發(fā)出聲光報警,此時運行人員應及時投入斷弧點火器上層
13、的油槍,同時檢查斷弧原因,如因陰極材料耗盡引起的斷弧應盡快更換陰極頭,恢復點火器的運行。v g. 當磨煤機在“等離子方式”下運行,4支等離子點火器中的2支發(fā)生斷弧時,保護將停止磨煤機的運行,此時應仔細檢查斷弧原因,待問題解決后再繼續(xù)進行試運。v h. 當鍋爐負荷升至斷油負荷以上且等離子點火器在運行狀態(tài)時,應及時將磨煤機運行方式切至正常運行方式,防止因等離子點火器斷弧造成磨煤機跳閘。TSvi .調整磨煤機出力和細度至最佳狀態(tài)。降低中速磨煤機出力的措施:降低碾磨壓力;調整分離器開度;適當減小一次風量,但風量的調整應滿足一次風管的最低流速,中速磨最低風量應保證允許的風速,同時要注意磨煤機的振動情況。
14、在等離子點火裝置投運期間,磨煤機受最低煤量限制,投入的燃料量可能較大,要注意觀察爐水和蒸汽壓力升高的速度以及過熱器、再熱器的溫升情況,根據(jù)鍋爐升壓、升溫曲線,通過調整機組旁路系統(tǒng)閥門的開度,控制鍋爐升壓、升溫速度,同時要防止鍋爐壁溫差超限及過熱器、再熱器在干燒階段超溫TSv等離子暖風器及等離子方式點火簡單介紹TS第三節(jié)第三節(jié) 油燃燒器油燃燒器v本期工程燃燒系統(tǒng)點火方式為二級點火,高能電火花點燃輕柴油,輕油點燃煤粉。供油系統(tǒng)由天河熱電提供。鍋爐點火系統(tǒng)還采用等離子點火方式,A層煤粉火嘴布置了等離子點火裝置。鍋爐共設有三層(AB、CD、EF)油燃燒器,單臺爐共12只,分別布置在四角相鄰兩層煤粉噴嘴
15、之間的一只直吹風噴嘴內,每只油槍出力為1750Kg。吹掃蒸汽壓力0.61.01MPa,蒸汽溫度250。油槍采用機械霧化。采用0號輕柴油做為助燃用油。 TSv 燃油系統(tǒng)的總輸入熱量按15%B-MCR計算,布置一層 4 支等離子點火槍,布置3層 12 支點火油槍,每支油槍的出力 1750 kg/h;點火及助燃系統(tǒng)滿足程序控制要求。燃油泵出口油壓4.5MPa,爐前油壓約為2.80 MPa。v點火方式為:用等離子點火槍直接點煤粉。低負荷穩(wěn)燃時,投用高能助燃油槍。油槍采用簡單機械霧化方式,爐前供油壓力要求值為 2.8 MPa。保證燃油霧化良好、燃燒完全,不會出現(xiàn)油滴落入一次風筒內表面上或帶入尾部煙道的現(xiàn)
16、象,確保機組安全運行。油噴嘴的材質具有良好的耐高溫和耐腐蝕性能。TSv 油槍噴嘴油槍噴嘴v 按照油的霧化方式,油噴嘴分為壓力霧化式、蒸汽霧化式、空氣霧化式等。v 壓力霧化式油噴嘴 將具有一定壓力的燃油在油噴嘴內產生的高速旋轉,從油噴嘴射出后,油膜被撕裂,形成霧狀小液滴。 這種油噴嘴由霧化片、旋流片、分油嘴組成。壓力油經分油嘴小孔匯合到一個環(huán)形槽中,均勻分配到旋流片的切向槽中,再進入旋流片中心的旋渦室,此時壓力油便產生高速旋轉,然后從霧化片的中心孔噴出后,在旋轉力的作用下,克服了油的表面張力,被撕碎成細小的油滴,形成了具有一定霧化角的圓錐狀油霧。 簡單機械霧化油噴嘴的噴油量是油壓來調節(jié)的。壓力小
17、,流量隨著變小,但此時霧化質量差。但這種油噴嘴結構及調節(jié)比較簡單,適用于點火用油燃燒器。TSv油系統(tǒng)、油槍的投退與簡要邏輯(圖)v操作操作v油槍由爐膛安全保護監(jiān)察系統(tǒng)進行控制, 它應向油槍提供正確的工作程序 (油槍進、油槍退、閥門開啟和關閉等) 。不管控制系統(tǒng)提供的內容及其任何附加特點,v下列基本規(guī)則總是適用的:v1、升爐前吹掃爐膛至少五分鐘v2、人工檢查風機與調節(jié)擋板裝置,在全程范圍內動作是否正確。TSv 3、燃燒油時,油粘度應保持在3E,必要時須加熱。v 4、確保點火器正確運行,總是用一個高能點火器點燃相應的一支油槍,決不要用已點著油槍去引燃另一支油槍。v 5、正確設定二次風擋板位置。有助
18、于各擋板控制輔助風室和燃油風室的二次風合理分配。v 6、插入油槍前,檢查噴嘴霧化板裝配是否正確。打開進油閥,點燃油時,要用肉眼觀察著火是否及時,倘若沒有點著或燃燒很不穩(wěn)定,必須關閉進油閥,再拆卸油槍進行檢查,找到未點著的原因并消除缺陷后,才能重新點燃油槍。TSv7、油槍不投時,即斷油后,立即吹掃油管路,關閉閥門后,再退出油槍。按照停爐指令,倘若關閉閥門前火焰掃描器指示有火,應繼續(xù)吹掃油槍管路。爐前閥門首先閉合進油孔,然后打開蒸汽吹掃閥。吹掃完畢,關閉蒸汽吹掃閥,退出油槍。v8、冷爐點火時務必小心謹慎,注意觀察油燃燒情況。在此期間,未燃油可能被帶走,粘連在尾部受熱面上,有釋出可燃氣和炭黑聚積的潛
19、在危險。不良的燃燒工況通常由下列情況顯示出來:TSv(a) 著火不穩(wěn)定;v(b) 火焰尾部冒黑煙;v(c) 爐膛出口有明顯的煙霧。不完全燃燒可能由下述原因引起:不完全燃燒可能由下述原因引起:v(a)由于油溫低或油壓不適當,造成霧化不良;v(b)由于清理不夠,噴嘴零件結焦;v(c)由于燃油風室擋板未處于最佳位置,造成二次風分配不當。TS第四節(jié)第四節(jié) 煤粉燃燒器煤粉燃燒器v我廠燃燒方式采用擺動式四角切圓燃燒技術。本燃燒設備設計煤種和校核煤種均為煙煤,制粉系統(tǒng)采用中速磨(HP碗式中速磨)冷一次風直吹系統(tǒng),煤粉燃燒器為四角布置、切向燃燒、擺動式燃燒器。燃燒器共設置6層煤粉噴嘴,每臺鍋爐配置6臺HP10
20、03中速磨煤機,BMCR工況下5臺運行,一臺備用。TSv燃燒器的作用:燃燒器的作用: v1、向爐內輸送燃料和空氣; v2、組織燃料和空氣及時、充分的混合; v3、保證燃料進入爐膛后盡快、穩(wěn)定的著火,迅速、完全的燃盡。在煤粉燃燒盡快達到著火溫度,以實現(xiàn)盡快著火。故將煤粉燃燒所需的空氣量分為一次風和二次風。一次風的作用是將煤粉送進爐膛,并供給煤粉初始著火階段中揮發(fā)分燃燒所需的氧量。二次風在煤粉氣流著火后混入,供給煤中焦炭和殘留揮發(fā)分燃盡所需的氧量,以保證煤粉完全燃燒。TSv本燃燒設備設計煤種和校核煤種均為煙煤,采用中速磨煤機一次風正壓直吹式制粉系統(tǒng)設計,煤粉燃燒器為四角布置、切向燃燒、擺動式燃燒器
21、。燃燒器共設置六層煤粉噴嘴,鍋爐配置 6 臺 HP1003/Dyn 型中速磨煤機,每臺磨的出口由四根煤粉管接至爐膛四角的同一層煤粉噴嘴,鍋爐 MCR 和 ECR 負荷時均投五層,另一層備用。煤粉細度 R 90 =19%。TSv直流式燃燒器的出口氣流是直流射流,它的特征是擴散角小、射程遠,僅就單股射流來說,它較旋流式燃燒器的周圍卷吸作用小而且沒有中心回流,這對著火不利。但是直流式燃燒器采用的是四角布置、切圓燃燒方式,爐內的氣流流動由四角燃燒器的四股射流共同形成,總體上組成一個旋轉氣流。燃燒器射出的煤粉氣流經過燃燒室中部區(qū)域變成強烈燃燒的高溫煙氣,一部分直接補充到相鄰燃燒器射流的根部,使相鄰燃燒器
22、的升溫引燃。射流本身的卷吸和鄰角的相互點燃特點,使直流式燃燒器四角布置、切圓燃燒方式具有良好的著火性能。 TSv 直流燃燒器組成:v 直流燃燒器通常由一列矩形噴口組成。煤粉氣流和熱空氣從噴口射出后,形成直流射流。直流煤粉燃燒器的一、二次風噴口的布置方式大致上有兩種類型。一類適用于燃燒容易著火的煤,如煙煤、揮發(fā)分較高的貧煤以及褐煤。這類燃燒器的一、二次風噴口通常交替間隔排列,相鄰兩個噴口的中心間距較小。因一次風攜帶的煤粉比較容易著火,故希望在一次風中煤粉著火后及時、迅速地和相鄰二次風噴口射出的熱空氣混合。這樣,在火焰根部不會因為缺乏空氣而燃燒不完全,或導致燃燒速度降低。因而沿高度相間排列的二次風
23、噴口的風量分配就接近均勻。TSTSv一次風集中布置分級的直流燃燒器配風直流式燃燒器適用于燃燒著火比較困難的煤,如貧煤、無煙煤或劣質煤。這種燃燒器的特點是:幾個一次風噴口集中布置在一起,一、二次風噴口中心間距較大。由于一次風中攜帶的煤粉著火比較困難,一、二次風的混合過早,會使火焰溫度降低,引起著火不穩(wěn)定。為了維持煤粉火焰的穩(wěn)定著火,希望推遲煤粉氣流與二次風的混合,所以進一步將二次風分為先后兩批送入著火后的煤粉氣流中,這種配風方式稱為分級配風。 TSTSv分級配風的目的是:在燃燒過程不同時期的各個階段,按需要送入適量空氣,保證煤粉既能穩(wěn)定著火、又能完全燃燒。 v一次風集中布置的特點使著火區(qū)保持比較
24、高的煤粉濃度,以減少著火熱;燃燒放熱比較集中,使著火區(qū)保持高溫燃燒狀態(tài),適用于難燃煤;煤粉氣流剛性增強,不易偏斜貼墻。同時,卷吸高溫煙氣的能力加強。 TSv一次風集中布置的問題著火區(qū)煤粉高度集中,可能造成著火區(qū)供氧不足,延緩燃燒進程;一次風噴嘴附近為高溫區(qū),噴嘴易變形,使噴嘴出口附近氣流速度分布不均,容易出現(xiàn)空氣、煤粉分層現(xiàn)象。為了消除這種現(xiàn)象,有時將一次風分割成多股小射流,使氣流擾動增強,提高著火的穩(wěn)定性。一次風噴口附近處于高溫,且一次風速較低,噴口易燒壞。為了冷卻一次風噴口,可在一次風噴口上加裝夾心風或周界風。當然,夾心風或周界風也可增強一次風氣流卷吸高溫煙氣的能力。 TSv 四角布置直流
25、燃燒器的工作原理v 直流燃燒器一般布置在爐膛四角上。煤粉氣流在射出噴口時,雖然是直流射流,但當四股氣流到達爐膛中心部位時,以切圓形式匯合,形成旋轉燃燒火焰,同時在爐膛內形成一個自下而上的旋渦狀氣流。直流燃燒器的工作過程:v 1、煤粉氣流卷吸高溫煙氣而被加熱的過程; v 2、射流兩側的補氣及壓力平衡過程; v 3、煤粉氣流的著火過程; v 4、煤粉與二次風空氣的混合過程; v 5、氣流的切圓旋轉過程;v 6、焦碳的燃盡過程。 TSv燃燒方式采用低 NOx 同軸燃燒系統(tǒng)。通過分析煤粉燃燒時 NOx 的生成機理,低 NOx 煤粉燃燒系統(tǒng)設計的主要任務是減少揮發(fā)份氮轉化成 NOx, 其主要方法是建立早
26、期著火和使用控制氧量的燃料/空氣分段燃燒技術。低 NOx 同軸燃燒系統(tǒng)的主要組件為:va.緊湊燃盡風噴嘴;vb.可水平擺動的燃盡風噴嘴;vc.預置水平偏角的輔助風噴嘴;vd.強化著火煤粉噴嘴。TSv低 NOx 同軸燃燒系統(tǒng)在降低 NOx 排放的同時,著重考慮提高鍋爐不投油低負荷穩(wěn)燃能力和燃燒效率。通過技術的不斷更新,低 NOx 同軸燃燒系統(tǒng)在防止爐內結渣、高溫腐蝕和降低爐膛出口煙溫偏差等方面,同樣具有獨特的效果。TSv主風箱設有 6 層強化著火煤粉噴嘴, 在煤粉噴嘴四周布置有燃料風 (周界風) 。在每相鄰 2 層煤粉噴嘴之間布置有 1 層輔助風噴嘴,其中包括上下 2 只偏置的噴嘴,1 只直吹風
27、噴嘴(非燃油層輔助風可水平擺動) 。在主風箱上部設有 2 層緊湊燃盡風噴嘴,在主風箱下部設有 1 層火下風噴嘴。在主風箱上部布置有燃盡風燃燒器,包括 5 層可水平擺動的燃盡風噴嘴。TSTSTSTSv連同煤粉噴嘴的周界風, 每角主燃燒器和燃盡風燃燒器各有二次風擋板 25 組,均由氣動執(zhí)行器單獨操作。為滿足鍋爐汽溫調節(jié)的需要,主燃燒器噴嘴采用擺動結構,由內外連桿組成一個擺動系統(tǒng),由一臺氣動執(zhí)行器集中帶動作上下擺動。燃盡風燃燒器同樣由一臺氣動執(zhí)行器集中帶動作上下擺動。上述氣動執(zhí)行器均采用進口的直行程結構,其特點是結構緊湊,控制簡單,能適應頻繁調節(jié)。v二次風噴嘴擺動范圍可達30,煤粉噴嘴的擺動范圍為2
28、0。TSv 低低 NOx NOx 同軸燃燒系統(tǒng)技術特點同軸燃燒系統(tǒng)技術特點v 低 NOx 同軸燃燒系統(tǒng)在降低 NOx 排放的同時,著重考慮提高鍋爐不投油低負荷穩(wěn)燃能力和燃燒效率。通過技術的不斷更新,低 NOx 同軸燃燒系統(tǒng)在防止爐內結渣、高溫腐蝕和降低爐膛出口煙溫偏差等方面,同樣具有獨特的效果。v a. a. 低低 NOx NOx 同軸燃燒系統(tǒng)具有優(yōu)異的不投油低負荷穩(wěn)同軸燃燒系統(tǒng)具有優(yōu)異的不投油低負荷穩(wěn)燃能力。燃能力。v 低 NOx 同軸燃燒系統(tǒng)設計的理念之一是建立煤粉早期著火,本設計采用了強化著火煤粉噴嘴,能大大提高鍋爐不投油低負荷穩(wěn)燃能力。根據(jù)設計、校核煤種的著火特性,選用合適的煤粉噴嘴,
29、在煤種允許的變化范圍內確保煤粉及時著火,穩(wěn)燃,燃燒器狀態(tài)良好,并不被燒壞。TSvb. b. 低低 NOx NOx 同軸燃燒系統(tǒng)具有良好的煤粉燃盡同軸燃燒系統(tǒng)具有良好的煤粉燃盡特性。特性。v煤粉的早期著火提高了燃燒效率。低 NOx 同軸燃燒系統(tǒng)通過在爐膛的不同高度布置緊湊燃盡風和燃盡風,將爐膛分成三個相對獨立的部分:初始燃燒區(qū),NOx還原區(qū)和燃料燃盡區(qū)。在每個區(qū)域的過量空氣系數(shù)由三個因素控制:總的過燃風量,緊湊燃盡風風量和燃盡風風量的分配以及總的過量空氣系數(shù)。這種改進的空氣分級方法通過優(yōu)化每個區(qū)域的過量空氣系數(shù),在有效降低 NOx 排放的同時能最大限度地提高燃燒效率。TSv 采用可水平擺動的燃盡
30、風噴嘴設計,能有效調整燃盡風和煙氣的混合過程,降低飛灰含碳量和一氧化碳(CO)含量。v 另外在每個主燃燒器最下部采用火下風噴嘴設計,通入部分空氣,以降低大渣含碳量。這樣的設計對 NOx 的控制沒有不利影響v c. c. 低低 NOx NOx 同軸燃燒系統(tǒng)能有效防止爐內結渣和高溫同軸燃燒系統(tǒng)能有效防止爐內結渣和高溫腐蝕。腐蝕。v 低 NOx 同軸燃燒系統(tǒng)采用預置水平偏角的輔助風噴嘴設計,在燃燒區(qū)域及上v 部四周水冷壁附近形成富空氣區(qū),能有效防止爐內結渣和高溫腐蝕。TSvd. d. 低低 NOx NOx 同軸燃燒系統(tǒng)在降低爐膛出口煙溫同軸燃燒系統(tǒng)在降低爐膛出口煙溫偏差方面具有獨特的效果。偏差方面具
31、有獨特的效果。v國內外研究尋求發(fā)現(xiàn)造成切向燃燒鍋爐中爐膛出口煙溫偏差的原因和解決方法。研究結果表明,對燃燒系統(tǒng)的改進能減小和調整切向燃煤機組爐膛出口煙溫偏差現(xiàn)象。在新設計的鍋爐上已經采用可水平擺動調節(jié)的燃盡風噴嘴設計來控制爐膛出口煙溫偏差。該水平擺動角度在熱態(tài)調整時確定后,就不用再調整。TSv設計特點設計特點v強化著火煤粉噴嘴設計強化著火煤粉噴嘴設計TSTSv從燃燒器噴口射出的氣流仍然保持著高速流動。由于氣流的紊流擴散,帶動周圍的熱煙氣一道向前流動,這種現(xiàn)象叫“卷吸”由于“卷吸”射流不斷擴大,不斷向四周擴張。同時,主氣流的速度由于衰減而不斷減小。正是由于射流的這種“卷吸”作用,將高溫煙氣的熱量
32、源源不斷地運輸給進入爐內的新煤粉氣流,煤粉氣流才得到不斷加熱而升溫,當煤粉氣流吸收足夠的熱量并達到著火溫度后,便首先從氣流的外邊緣開始著火,然后火焰迅速向氣流深層傳播,達到穩(wěn)定著火狀態(tài)。 TSv 鄰角氣流的撞擊點燃作用在切圓燃燒爐中,四股氣流具有“自點燃”作用。即煤粉氣流向火的一側受到上游鄰角高溫火焰的直接撞擊而被點燃。這是煤粉氣流著火的主要條件。 v 煤粉氣流接受輻射加熱。煤粉氣流著火的熱源部分來自爐內高溫火焰的輻射加熱,但著火的主要熱源來自卷吸加熱,約占總著火熱源的6070%。 v 熱源不足時的著火當煤粉氣流沒有足夠的著火熱源時,雖然局部的煤粉通過加熱也可達到著火溫度,并在瞬間著火,但這種
33、著火不能穩(wěn)定進行,即著火后還容易滅火。這樣的著火極易引起爆燃,因而是一種十分危險的著火工況。 TSv煤粉氣流從著火到燃盡的各階段。煤粉氣流在正常燃燒時,一般在距離噴口0.30.8米處開始著火,在離開噴口12米的范圍內,煤粉中大部分揮發(fā)分析出并燒完,此后是焦炭和剩余揮發(fā)份的燃燒,需要延續(xù)1020米甚至更長的距離。當燃料到達爐膛出口處時,燃料中98%以上的可燃物可以完全燃盡。 TSv 多隔倉輔助風設計多隔倉輔助風設計v 在每相鄰 2 層煤粉噴嘴之間布置有 1 層輔助風噴嘴,其中包括 2 只偏置風噴嘴,1 只直吹風噴嘴。v 采用同心切圓燃燒方式,部分二次風氣流在水平方向分級,在始燃燒階段推遲了空氣和
34、煤粉的混合,NOx 形成量少。由于一次風煤粉氣流被偏轉的二次風氣流裹在爐膛中央,形成富燃料區(qū),在燃燒區(qū)域及上部四周水冷壁附近則形成富空氣區(qū),這樣的空氣動力場組成減少了灰渣在水冷壁上的沉積,并使灰渣疏松,減少了墻式吹灰器的使用頻率,提高了下部爐膛的吸熱量。水冷壁附近氧量的提高也降低了燃用高硫煤時水冷壁的高溫腐蝕傾向。TSTSv火下風噴嘴設計火下風噴嘴設計v在每個主燃燒器最下部采用火下風噴嘴設計,通入部分空氣,以降低大渣含碳量。TS 水平擺動燃盡風控制煙溫偏差水平擺動燃盡風控制煙溫偏差 爐膛出口煙溫偏差是爐膛內的流場造成的。通過對目前運行的燃煤機組煙氣溫度和速度數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),在爐膛垂直出口斷面處的
35、煙氣流速對煙溫偏差的影響要比煙溫的影響大得多。這提示,煙溫偏差是一個空氣動力現(xiàn)象。爐膛出口煙溫偏差與旋流指數(shù)之間存在著聯(lián)系。該旋流指數(shù)代表著燃燒產物煙氣離開爐膛出口截面時的切向動量與軸向動量之比(較高的旋流指數(shù)意味著較快的旋流速度) 。旋流值可以通過一系列手段減小,諸如減小氣流入射角,布置緊湊燃盡風噴嘴和燃盡風噴嘴,燃盡風反切一定角度,以及增加從燃燒器區(qū)域至爐膛出口的距離等,使進入燃燒器上部區(qū)域氣流的旋轉強度得到減弱乃至被消除。水平調整擺角的噴嘴設計,擺角可水平調整+15到- 15。燃盡風噴嘴的水平調整對燃燒效率也有影響,要通過燃燒調整得到一個最佳的角度。TSv燃燒器靈活的投入方式燃燒器靈活的
36、投入方式鍋爐不同負荷時燃燒器的投入方式如下:鍋爐不同負荷時燃燒器的投入方式如下:TSv多種措施防結渣和腐蝕多種措施防結渣和腐蝕v本工程組織良好爐膛空氣動力場,防止火焰直接沖刷水冷壁,從而防止爐內v結渣和高溫腐蝕的主要措施有:va.合適的爐膛熱力參數(shù)設計;vb.帶同心切圓燃燒方式的多隔倉輔助風設計;vc.合理的燃燒器各層一次風間距。TSv多種措施降低多種措施降低 NOx NOx 排放排放v本工程燃燒器的設計、 布置考慮降低 NOx 的排放濃度不超過 250mg/Nm3 (O2=6%)的措施有:va.帶同心切圓燃燒方式的多隔倉輔助風設計;vb.采用緊湊燃盡風和燃盡風噴嘴實現(xiàn)對燃燒區(qū)域過量空氣系數(shù)的
37、多級控制;vc.強化著火煤粉噴嘴設計。TSv多種措施實現(xiàn)低負荷穩(wěn)燃多種措施實現(xiàn)低負荷穩(wěn)燃v本工程燃燒器的設計、布置考慮實現(xiàn)不投油最低穩(wěn)燃負荷的措施有:va.強化著火煤粉噴嘴設計;vb.低負荷時相臨兩層煤粉噴嘴投入運行;vc.煤粉細度達到設計值。TSv在正常情況下,燃燒器噴嘴擺動的控制應接入 CCS 系統(tǒng),如果 CCS 未投或擺動控制從 CCS 系統(tǒng)中暫時解列時,為保證擺動機構能維持正常工作,每天需定時由人工操作緩慢地擺動數(shù)次。v注意:擺動系統(tǒng)不允許長時間停在同一位置,注意:擺動系統(tǒng)不允許長時間停在同一位置,尤其不允許長時間停在同一向下的角度,每班尤其不允許長時間停在同一向下的角度,每班至少應人
38、為地擺動一至二次,否則時間一長,至少應人為地擺動一至二次,否則時間一長,噴嘴容易卡死,下次再想擺動就擺不動了。噴嘴容易卡死,下次再想擺動就擺不動了。TSv 燃燒器的結構和使用說明v 本燃燒器主要由箱殼、煤粉風室、二次風室、噴嘴擺動系統(tǒng)、二次風擋板、護板及護板框架構成。v 1、箱殼v 箱殼的作用主要是將燃燒器的各個噴嘴固定在需要的位置,并將來自大風箱的二次風通過噴嘴送入爐膛。同時,箱殼也是噴嘴擺動傳動系統(tǒng)的基座。v 為了防止二次風在箱殼中流動時產生過大的渦流,二次風室裝有二塊導流板,使噴嘴出口處的風量趨于均勻和穩(wěn)定。TSv2 2、煤粉風室、煤粉風室v如前所述,本燃燒設備采用強化著火煤粉噴嘴結構,
39、它由噴管與噴嘴兩部份組成,同處于燃燒器箱殼的煤粉風室中。煤粉噴嘴用銷軸與煤粉噴管裝成一體,故更換噴嘴必須將整個煤粉噴管從燃燒器箱殼中抽出才能進行。TSTSv3 3、二次風室及噴嘴擺動系統(tǒng)、二次風室及噴嘴擺動系統(tǒng)v除了主燃燒器 A、B、C、D、E、F 層為煤粉風室外,其余各層均為二次風室。主燃燒器噴嘴由四組內外傳動機構傳動,每組分別帶動一到二組煤粉噴嘴及其鄰近的二次風噴嘴,這四組傳動機構又由外部垂直連桿連成一個擺動系統(tǒng),由一臺直行程氣動執(zhí)行器統(tǒng)一操縱作同步擺動,二次風噴嘴的擺動范圍可達303,煤粉噴嘴的擺動范圍為202。TSv 二次風擋板及控制v 燃燒器每層風室均配有相應的二次風門擋板。每角主燃
40、燒器配有 26 只風門擋板,相應配有 20 只電動或氣動執(zhí)行機構,其中在每層煤粉風室上下的二只偏置輔助風風室由一只執(zhí)行機構,通過連桿進行控制。每角燃盡風燃燒器配有 5 只風門擋板,相應配有 5 只執(zhí)行機構,這樣每臺鍋爐共配有 100 只執(zhí)行機構,按照機爐協(xié)調控制系統(tǒng)(CCS)和爐膛安全監(jiān)視系統(tǒng)(FSSS)的指令進行操作,在一般情況下,同一層四組燃燒器的風門擋板應同步動作。各層二次風門擋板用來調節(jié)總的二次風量在每層風室中的分配,以保證良好的燃燒工況和指標。TSv二次風門擋板的控制原則為:vA 層、B 層、C 層、D 層、E 層、F 層燃料風擋板的開度按運行或停運函數(shù)關系分別控制,運行時開度是本層
41、給煤機轉速的函數(shù),以調節(jié)一次風氣流著火點。 停運時開度是鍋爐總空氣流量的函數(shù),另外 AA 層二次風擋板也是給煤機 A 轉速的函數(shù)。v燃盡風、緊湊燃盡風二次風擋板是鍋爐總空氣流量的函數(shù),主要用于控制鍋爐 NOx 的排放;TSvA 層、B 層、BC 層、C 層、D 層、DE 層、E 層、F 層二次風擋板是用來控制燃燒器大風箱與爐膛出口壓差,該壓差是總空氣測量流量的函數(shù),有關檔板的開度控制參見附表 1:燃燒器二次風門擋板控制原則匯總。TSTSTSTSv為了保護停運燃燒器不過熱燒壞,停運燃燒器擋板開度應隨鍋爐總空氣流量的改變而作相應的調整,停運燃燒器擋板開度與總空氣測量流量間的函數(shù)關系如下:TSv4
42、4、護板及護板框架、護板及護板框架v燃燒器在檢修門孔處和一次風室連接法蘭處安裝了外護板及護板框架,便于將來工地檢修時拆卸。在燃燒器箱殼上,除了側邊的檢查門蓋外,還有后部與一次風噴管及油燃燒器裝置相聯(lián)的內護板,都用螺栓蓋在箱殼開孔處。TSv5 5、燃燒器與煤粉管道的連接、燃燒器與煤粉管道的連接v煤粉管道由設計院設計供貨,每臺磨煤機出口由 4 根煤粉管道接至同一層四角布置的煤粉燃燒器,煤粉管道直徑67010。在入口彎頭和燃燒器之間布置有手動煤閘門,在檢修時可以起到隔斷的作用。TS80第五節(jié)第五節(jié) 鍋爐的燃燒調整鍋爐的燃燒調整燃燒調整的原則燃燒調整的原則鍋爐負荷較高時鍋爐負荷較高時v爐膛溫度水平比較
43、高,一方面,著火和混合條件較好,燃燒穩(wěn)定;另一方面,較高的爐溫也增大了燃燒器和受熱面結焦的可能性,所以高負荷燃燒調整: 注意將火焰中心調整到爐膛的中心,防止火焰偏斜和局部熱負荷過高。 應適當增大一次風速,以增加著火點距離噴口的距離。TS81鍋爐低負荷運行鍋爐低負荷運行v投入的燃燒器數(shù)量少、燃燒較弱、爐溫度水平較低,所以低負荷燃燒調整: v 適當增加空氣系數(shù)、降低一次風率和風速,穩(wěn)定燃燒;v 應減小煤粉細度,同時盡量保持下排燃燒器的投運,以降低火焰中心,減少不完全燃燒損失;v 可適當降低爐膛的負壓,以減少爐膛漏風,提高燃燒的穩(wěn)定性和經濟性。TS82v注意:當煤質變動時,對于低揮發(fā)份的煤,由注意:
44、當煤質變動時,對于低揮發(fā)份的煤,由于著火穩(wěn)定性較差,經濟性低,應適當注意降于著火穩(wěn)定性較差,經濟性低,應適當注意降低一次風率和風速,以增大一次風中的煤粉濃低一次風率和風速,以增大一次風中的煤粉濃度,減少著火熱,使著火提前;適當提高二次度,減少著火熱,使著火提前;適當提高二次風速,以增大氣流的穿透能力,使爐內切圓直風速,以增大氣流的穿透能力,使爐內切圓直徑變大,有利于強化著火和加強擾動;降低煤徑變大,有利于強化著火和加強擾動;降低煤粉細度、增大過量空氣系數(shù),降低不完全燃燒粉細度、增大過量空氣系數(shù),降低不完全燃燒損失。損失。TS83v燃料量的調節(jié)燃料量的調節(jié)v 燃料量的調節(jié)的目的是使進入鍋爐的燃料
45、量隨時與外界負荷相適應。對于直吹式制粉系統(tǒng)中磨煤機通常有一定蓄粉量,因此在增加負荷時應先加大風量,減負荷時先減少煤量,這樣有利于減少磨煤機的石子煤排量(保證了風環(huán)速度),另外,不論增減負荷,都應保持一次風中較充分的風量,避免了工況變動導致了爐內燃燒的惡化。v 磨煤機的最大出力取決于其碾磨能力以及所要求的煤粉細度。單臺磨出力過高,會導致煤粉品質變差,石子煤過多等問題;當負荷升高一定程度時及時啟動另一套制粉系統(tǒng),以分散磨煤機的出力,同時分散熱負荷。TS84v總風量控制的基本任務是保證燃料在爐內燃燒所需要的氧量。入爐總風量用過量空氣系數(shù)來衡量。最適合(鍋爐效率最高)的空氣量所對應的過量空氣系數(shù)稱為最
46、佳過量空氣系數(shù)。能夠反映過量空氣系數(shù)大小的是氧量表的指示值。在正常情況下,應按照鍋爐負荷和氧量值來調節(jié)入爐總風量。v用氧量監(jiān)視供風情況外,還要注意分析飛灰、灰渣的可燃物含量,排煙中的含量,觀察爐內火焰的顏色、位置、形狀等,依此來分析送風量的調節(jié)是否適宜以及爐內工況是否正常。TS85引風量的調節(jié)引風量的調節(jié)v 爐膛負壓是反映爐內燃燒工況是否正常的重要運行參數(shù)之一。v 爐膛負壓過大將會增加爐膛和煙道的漏風。若冷風從爐膛上部氧量之前的測點漏入會使爐膛大主燃區(qū)相對缺風,使燃燒損失增大,同時氣溫降低。若從爐膛底部漏入,會影響著火穩(wěn)定性并抬高火焰中心,尤其是低負荷時極易造成鍋爐滅火。反之,爐膛負壓偏正,爐
47、內的高溫煙氣就向外冒,會影響環(huán)境,燒毀設備,威脅人生安全。v 爐膛負壓直接爐內燃燒的狀況。經驗表明,爐膛負壓的不正常波動往往是滅火的征兆,所以運行中應嚴格監(jiān)視和控制爐膛的負壓。TS86v配風方式的調整v所謂配風就是指總風量一定時,一次風與二次風的比例以及不同二次風噴口之間的風量分配。正確的調整燃燒器的運行方式以達到合理的配風對于建立良好的燃燒工況有重要意義。TS87一次風、輔助、燃盡以及燃料二次風對于鍋爐工一次風、輔助、燃盡以及燃料二次風對于鍋爐工作的影響。作的影響。v一次風率一次風率是指一次風量占入爐總風量 比例,它代表了一次風量的大小。一次風率與煤粉氣流的著火有密切關系v 一次風率大時,一
48、次風率大時,著火熱增多,著火推遲;v 一次風率過小時,有以下影響:一次風率過小時,有以下影響:v 煤粉氣流剛性減弱,易彎曲變形,偏斜貼墻,切圓組織不好,擾動不強烈,燃燒緩慢; v 煤粉氣流的卷吸能力減弱,加熱速度緩慢,著火延遲; v 氣流速度小于火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r,可能發(fā)生“回火”現(xiàn)象,或因著火位置距離噴口太近,將噴口燒壞; v 易發(fā)生空氣、煤粉分層,甚至引起煤粉沉積、堵管現(xiàn)象; v 引起一次風管內煤粉濃度分布不均,從而導致一次風射出噴口時,在噴口附近出現(xiàn)煤粉濃度分布不均的現(xiàn)象,這對燃燒也是十分不利的。TS88v輔助風輔助風是鍋爐二次風中最主要的部分。它的作用是通過調整二次風箱與爐膛間的差壓,從而
49、保證進入爐膛的二次風有合適的流速,以便如入爐后對煤粉氣流造成很好的擾動和混合,使燃燒工況良好。輔助風動量與一次風動量之比是影響爐內空氣動力結構的重要指標。二次風/一次風動量過大,一方面導致下游一次風氣流的偏斜,引起結渣。另一方面,由于氣流的偏斜是爐膛中心的實際切圓直徑變大,有利于相鄰氣流的互相點燃。二次風/一次風動量之比過小,氣流的穿透能力弱,一、二風不能很好地擾動混合。v 布置在不同位置的輔助風作用也有不同:上層輔助風能壓住火焰,不使其過分上飄,是控制火焰位置和煤粉燃盡的主要風源;中部輔助風則為煤粉旺盛燃燒提供主要的空氣量;下部輔助風可防止煤粉離析,托住火焰,不致下沖冷灰斗而增大固體不完全燃
50、燒熱損失。對于停用的噴口,通入一定的輔助風可防止噴口被燒壞。TS89v燃料風燃料風是在一次噴口周圈補入的純空氣,稱為周界風,二次風的一部分。周界風有以下作用v 冷卻一次風噴口,防止噴口燒壞或變形; v 少量熱空氣與煤粉火焰及時混合。由于直流煤粉火焰的著火首先從外邊緣開始,火焰外圍易出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象,這時周界風就起著補氧作用。周界風量較小時,有利于穩(wěn)定著火;周界風量太大時,相當于二次風過早混入一次風,因而對著火不利; v 周界風的速度比煤粉氣流的速度要高,能增加一次風氣流的剛度,防止氣流偏斜;并能托住煤粉,防止煤粉從主氣流中分離出來而引起不完全燃燒; v 高速周界風有利于卷吸高溫煙氣,促進著火,并加
51、速一、二次風的混合過程。但周界風量過大或風速過小時,在煤粉氣流與高溫煙氣之間形成“屏蔽屏蔽”,反而阻礙加熱煤粉氣流。故當燃用的煤質變差時,應減少周界風量。周界風的風量一般為二次風量的10%或略多一些,風速為3040米/秒,風層厚度為1525mm。 TS90v燃盡風燃盡風的目的是為了遏制NOX和SO3的生成量。從理論上講,燃盡風的使用相當于采取了分段燃燒,在燃盡風未混入前,燃料在空氣相對不足的情況下燃燒,由于缺氧及燃燒溫度相對較低,抑制了火焰中心NOX的產率;當燃燒過程移至燃盡風區(qū)域時,雖然氧濃NO生成量也不太大。這樣,由于避免了高的溫度與高的氧氣濃度這兩個條件的同時出現(xiàn),因而實現(xiàn)了對NO生成量
52、的控制。燃盡風的調節(jié)與鍋爐負荷和燃料品質有關本鍋爐燃燒器的設計、布置考慮降低燃燒產物中NOx的措施v 燃燒器的設計、布置考慮降低燃燒產物中NOx的措施有:v 帶同心切圓燃燒方式(CFS)的多隔倉輔助風設計。v 采用CCOFA和SOFA實現(xiàn)對燃燒區(qū)域過量空氣系數(shù)的多級控制。v 強化著火煤粉噴嘴設計。TSv為了燃燒調整或鍋爐負荷的變化需要,有時往往要進行燃燒器的投、停操作。在進行燃燒器的投、停時,一般可參考下述原則; l、為了使爐膛內的火焰充滿程度好和保持合理的火焰中心位置,應盡量將全部燃燒器投入運行并均勻承擔負荷。一般情況下,只有在為了穩(wěn)定燃燒以適應鍋爐低負荷運行的需要或保證鍋爐參數(shù)必須停用部分
53、燃燒器時,才可進行停用燃燒器的操作。這時經濟性方面的考慮則是次要的。 TS2、停用上排燃燒器、投用下排燃燒器可降低火焰中心,有利于燃燒。3、高負荷時為了防止結渣和汽溫過高,應設法降低火焰中心和縮短火焰長度。4、需要對燃燒器進行切換時,應先投入備用的燃燒器,待運行正常后,再停用運行的燃燒器,以防止燃燒中斷或減弱。5、在投、?;蚯袚Q燃燒器時,必須全面考慮對燃燒、汽溫等方面的影響。 此外,在投、停燃燒器或改變燃燒器的負荷過程中,還應同時注意風量與煤粉量的配合。運行中對于停用的燃燒器,要通入少量的空氣進行冷卻,以保證噴口不被燒壞。 TS第六節(jié)第六節(jié) 燃燒器造成常見故障燃燒器造成常見故障v一、四角切圓燃
54、燒的氣流偏斜一、四角切圓燃燒的氣流偏斜 v 采用四角燃燒方式的鍋爐,運行中容易發(fā)生氣流偏斜而導致火焰貼墻,引起結渣以及燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象。 TSv二、水平煙道煙溫和煙速偏差二、水平煙道煙溫和煙速偏差v切圓燃燒鍋爐水平煙道中都存在著不同程度的煙溫、煙速偏差,而且隨著鍋爐容量的增大,偏差也增大,表1是不同容量鍋爐偏差的大致水平,溫度和速度偏差是造成高溫對流過熱器超溫爆管的直接原因。據(jù)統(tǒng)計,鍋爐四管爆漏是鍋爐運行存在的主要問題之一,“七五”期間,全國200MW以上機組總事故1004次,其中四管爆漏事故次數(shù)占47%,1993年全國200MW機組中,四管爆漏引起的停爐占全部非計劃停運的55.8%。 TSv
55、三、水冷壁的高溫腐蝕三、水冷壁的高溫腐蝕原因:著火推遲到水冷壁附近強烈燃燒,治理:提高燃燒水平,避免著火推遲。TSv四、鍋爐結渣鍋爐結渣( (焦)的原因與治理焦)的原因與治理 水冷壁結焦的機理與過程:水冷壁結焦的機理與過程: 爐膛內煤灰顆粒會受到各種力(湍流脈動力及擴散、氣體壓力、光熱壓力等)的作用到達水冷壁壁面,由于煤灰顆粒在高溫下大都呈熔融狀態(tài),容易黏附到具有氧化層隔熱的水冷壁管子上,形成渣層以后,表面溫度大大提高,就會加快結焦過程。TS97v 結結焦的危害的危害 煤粉爐中,熔融的灰渣黏結在受熱面上的現(xiàn)象叫結焦。結焦對鍋爐的安全運行與經濟運行會造成很大的危害,主要有以下三個方面。一、降低鍋
56、爐效率一、降低鍋爐效率 當受熱面上結焦時,受熱面內工質的吸熱降低,以致煙溫升高,排煙熱損失增加。如果燃燒室出口結焦,在高負荷時會使鍋爐通風受到限制,以致爐內空氣量不足;如果噴燃器出口處結焦,則影響氣流的正常噴射,這些都會造成化學不完全燃燒損失和機械不完全燃燒損失的增加。由此可見,結焦會降低鍋爐熱效率。TS98一、結焦的危害二二、降低鍋爐出力、降低鍋爐出力 水冷壁上結焦會直接影響鍋爐出力,另外,煙溫升高會使過熱汽溫升 高,為了保持額定汽溫,往往被迫降低鍋爐出力。有時結焦過重如爐膛 出口大部分封住、冷灰斗封死等還會造成被迫停爐。三、造成事故三、造成事故v 水冷壁爆破。水冷壁管上結焦,使結焦部分和不
57、結焦部分受熱不勻,容易損壞管子。有時,爐膛上部大塊焦落下,會砸壞管子;打焦時不 慎,也會將管子打破。v 過熱器超溫或爆管。爐內結焦后,爐膛出口煙溫升髙,導致過熱汽溫升高,加上結焦造成的熱偏差。很容易導致過熱器管超溫爆破。v 鍋爐滅火。除焦時,若除焦時間過長,大量冷風進人爐內,易形成滅火。有時大焦塊突然落下,也可能將火壓滅。TS99二、鍋爐結焦的特性和條件(內)二、鍋爐結焦的特性和條件(內)v鍋爐結焦的特性和條件鍋爐結焦的特性和條件一、灰結焦的特性(內因)一、灰結焦的特性(內因) 煤粉爐中,爐膛中心溫度高達1500-1600,煤中的灰分在這個溫度下,大多溶化為液態(tài)或呈軟化狀態(tài)。隨煙氣的流動,煙溫
58、及煙氣中灰粒的溫度因水冷壁的吸熱而降低。如果灰的軟化溫度很低或灰粒未被充分冷卻而仍保持軟化狀態(tài),當灰粒碰到受熱面時,就會黏結在壁面上而形成結焦。所以灰的結焦首先決定于灰的熔融特性。v 灰的熔融特性。灰的熔融特性。 通常用測定DT、ST、FT的方法來說明灰的熔融特性。在變形溫度DT下,灰粒一般還不會結焦;到了軟化溫度ST,就會黏結在受熱面上,因而常用ST作為灰熔點來判斷煤灰是否容易結猹。TS100鍋爐結焦的特性和條件鍋爐結焦的特性和條件v灰中礦物質組成對灰熔點的影響?;抑械V物質組成對灰熔點的影響。 煤灰中各種無機成分在純凈狀態(tài)下的熔點大部分是很高的,但是實際上煤灰是以多成分的復合化合物的形式或混
59、合物的形式存在的,在高溫情況下,它的結焦性能與煤灰中礦物質的含量和各種成分的組合有很大的關系。因此,在試驗室條件下得出的灰熔點并不能完全表明灰在爐內的結焦性能,有時ST較高的煤灰,往往在爐溫并不高的鍋爐內產生結焦。v灰中含鐵對灰熔點的影響?;抑泻F對灰熔點的影響。 灰中含鐵成分對灰熔點有很大的影響。如果灰中含氧化鐵多,灰熔點較高;如果含氧化亞鐵多,灰熔點就低。當煤灰處于還原性氣氛(多CO等還原性氣體)中時,灰中的氧化鐵還原成氧化亞鐵,此時灰的熔點低于氧化性氣氛下的灰熔點,煤中硫鐵礦(FeS2)含量多時,灰的結焦性強,這是因為FeS2,氧化后生成氧化亞鐵之故。TS101鍋爐結焦的特性和條件鍋爐結
60、焦的特性和條件v管壁表面粗糙程度對結焦的影響。管壁表面粗糙程度對結焦的影響。 灰黏結在表面粗糙物體上的可能性比黏結在表面光滑物體上的可能性要大得多。例如在管子排列稀疏的水冷壁上,總是先在粗糙的爐墻表面結焦,然后再發(fā)展成大片結焦。v爐內結焦有自動加劇的熱特性。爐內結焦有自動加劇的熱特性。 爐內只要一開始結焦,就會越結越多。這是因為結焦后燃燒室溫度和壁面溫度都因傳熱受阻而升高,高溫的焦層表面呈熔融狀態(tài),加之其表面粗糙,使灰粒更容易黏結,從而加速了結焦過程的發(fā)展。結焦嚴重時,有的焦塊能達到十幾噸重,嚴重的威脅鍋爐的安全與經濟運行。TS三、結焦的條件(外因)三、結焦的條件(外因) 以上所述時結焦的基本
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