7050-1-8661燃烧设备说明书
- 格式:pdf
- 大小:1.46 MB
- 文档页数:34
DATE 2014年5月目 录1 概述 (4)2 设计特点 (5)2.1 高级复合空气分级低NO x切向燃烧系统技术特点 (5)2.2 快速着火煤粉喷嘴设计 (6)2.3 对冲同心正反切圆燃烧系统设计 (7)2.4 端部风喷嘴设计 (8)2.5 采用可水平摆动调节的高位燃尽风和低位燃尽风设计 (8)2.6 燃烧器灵活的投入方式 (9)2.7 多种措施防止炉内结渣以及高温腐蚀 (10)2.8 多种措施降低NO x的排放浓度 (10)2.9 多种措施实现低负荷稳燃 (11)3 燃料 (11)4 设计参数 (13)5 结构及使用说明 (14)5.1 箱壳 (14)5.2 煤粉风室 (15)5.3 二次风室及喷嘴摆动系统 (15)5.4 二次风挡板及控制 (15)5.5 护板及护板框架 (16)5.6 燃烧器与煤粉管道的连接 (17)5.7 上组主燃烧器部分喷嘴及高位和低位燃尽风喷嘴的水平摆动调节 (17)6 燃烧器的包装 (18)7 燃烧器安装注意事项 (18)8 等离子点火装置 (24)9 进退式简单机械雾化油枪 (24)附图1:煤粉燃烧器立面布置图 (27)本文件中图样、文字及数据为上海锅炉厂有限公司所有, 未经上海锅炉厂有限公司书面许可,不得以任何附图2:煤粉燃烧器平面布置图 (28)附图3:煤粉燃烧器角部详图 (29)附图4:AGP燃烧器立面布置图 (30)附图5:AGP燃烧器角部详图 (31)附图6:一次风室 (32)附图7:直吹二次风喷嘴 (33)附图8:偏置二次风喷嘴 (33)附图9:高位及低位燃尽风喷嘴 (33)附图10:燃尽风二次风门(参考) (34)本文件中图样、文字及数据为上海锅炉厂有限公司所有, 未经上海锅炉厂有限公司书面许可,不得以任何1 概述采用中速磨煤机正压直吹式制粉系统,要求每炉配6台磨煤机,其中5台运行,1台备用(在BMCR工况下);对于设计煤种煤粉细度为R90=15.00%、校核煤种1煤粉细度为R90=18.38%、校核煤种2煤粉细度为R90=23%。
对于设计煤种燃烧器入口一次风温为78℃、校核煤种1燃烧器入口一次风温为78℃、校核煤种2燃烧器入口一次风温为60℃。
均匀性指数n=1.0~1.1。
采用等离子点火技术,每台炉配一套等离子点火系统,对应B磨煤机的两层煤粉燃烧器。
为了保证锅炉启动点火性能,保留燃油系统。
本工程燃烧方式采用高级复合空气分级低NO x切向燃烧技术和炉膛布置的匹配来满足要求的NO x排放小于180mg/Nm3(O2=6%)的指标。
通过分析煤粉燃烧时NO x的生成机理,低NO x煤粉燃烧系统设计的主要任务是减少挥发份氮转化成NO x,其主要方法是建立早期着火和使用控制氧量的燃料/空气分级燃烧技术。
该低NO x燃烧系统的主要组件为:a.对冲同心正反切圆燃烧系统;b.分组布置的燃烧器风箱;c.快速着火煤粉喷嘴;d.预置水平偏角的辅助风喷嘴;e.低位燃尽风(BAGP)和高位燃尽风(UAGP)结合的低NO x燃烧技术;高级复合空气分级低NO x切向燃烧系统在降低NO x排放的同时,着重考虑提高锅炉不投油低负荷稳燃能力和燃烧效率。
通过技术的不断更新,低NO x切向燃烧系统在防止炉内结渣、高温腐蚀和降低炉膛出口烟温偏差等方面,同样具有独特的效果。
主风箱设有12层快速着火煤粉喷嘴,在煤粉喷嘴四周布置有燃料风(周界风)。
燃烧器风箱分为独立的5组,下面3组是主燃烧器风箱,各组风箱有分别有4层煤粉喷嘴,对应2台磨煤机。
每台磨煤机对应相邻2层煤粉喷嘴之间布置有1层燃油辅助风喷嘴,并在其上方布置了1个组合喷嘴,其中预置水平偏角的辅助风喷嘴和直吹风喷嘴各占约50%出口流通面积。
该系统采用6台中速磨煤机,容量的选择使得在任何负荷情况下至少有一台磨煤机处于备用状态。
每台磨煤机对应提供2层燃烧器所需的煤粉。
磨煤机出口本文件中图样、文字及数据为上海锅炉厂有限公司所有, 未经上海锅炉厂有限公司书面许可,不得以任何的4根煤粉管道在燃烧器前通过一个1分2的煤粉均分器,分成8根煤粉管道,进入4个角燃烧器的2层煤粉喷嘴中。
参见附图1:煤粉燃烧器立面布置图,附图2:煤粉燃烧器平面布置图,附图3:煤粉燃烧器角部详图。
所有的一次风/煤粉喷嘴指向炉膛中心,就是假想切圆直径为零;二次风中的所有偏置辅助风采用一个顺时针的偏角,这些偏置辅助风就是启旋二次风;而部分二次风(FF)以及低位燃尽风(BAGP)和高位燃尽风(UAGP)需要通过水平摆动调整实验确定一个逆时针的偏角,这些二次风就是消旋二次风;以上共同构成了对冲同心正反切圆燃烧系统。
在主风箱上部布置有两级燃尽风(AGP)燃烧器,分别为低位燃尽风(BAGP)燃烧器以及高位燃尽风(UAGP)燃烧器,两组燃尽风均为分4层布置,共8层可水平摆动的燃尽风喷嘴。
参见附图4:AGP燃烧器立面布置图,附图5:AGP燃烧器角部详图。
连同煤粉喷嘴的周界风,每个角组主燃烧器以及两级燃尽风燃烧器共有二次风挡板38组,由32组电动执行器(其中周界风每两组共用一套)单独控制操作。
为满足锅炉汽温调节的需要,主燃烧器喷嘴采用摆动结构,每组燃烧器由连杆组成一个摆动系统,由一台电动执行器集中带动作上下摆动。
每组AGP燃烧器同样由一台电动执行器集中带动作上下摆动。
上述电动执行器均采用进口产品,其特点是结构紧凑,控制简单,能适应频繁调节。
在燃烧器二次风室中配置了6层共24支轻油枪,采用简单机械雾化方式,燃油容量按20%MCR负荷设计。
点火装置采用高能电火花点火器。
燃烧器采用水冷套结构。
2 设计特点2.1 高级复合空气分级低NO x切向燃烧系统技术特点高级复合空气分级低NO x切向燃烧系统在降低NO x排放的同时,着重考虑提高锅炉不投油低负荷稳燃能力和燃烧效率。
通过技术的不断更新,该燃烧系统在防止炉内结渣、高温腐蚀和降低炉膛出口烟温偏差等方面,同样具有独特的效果。
a. 高级复合空气分级低NO x燃烧系统具有优异的不投油低负荷稳燃能力。
高级复合空气分级低NO x燃烧系统设计的理念之一是建立煤粉早期着火,本工程设计采用了快速着火煤粉喷嘴,这样就能大大提高锅炉的低负荷稳燃能力,同本文件中图样、文字及数据为上海锅炉厂有限公司所有, 未经上海锅炉厂有限公司书面许可,不得以任何时具有很强的煤种适应性。
根据设计、校核煤种的着火特性,选用快速着火煤粉喷嘴,在煤种允许的变化范围内可以确保煤粉及时着火、稳燃,燃烧器状态良好,并不被烧坏。
b. 高级复合空气分级低NO x燃烧系统具有良好的煤粉燃尽特性。
高级复合空气分级低NO x燃烧系统具有良好的煤粉燃尽特性。
煤粉的早期着火提高了燃烧效率。
高级复合空气分级低NO x燃烧系统通过在炉膛的不同高度布置BAGP和UAGP,将炉膛分成三个相对独立的部分:初始燃烧区,NO x还原区和燃料燃尽区。
在每个区域的过量空气系数由三个因素控制:总的AGP风量,BAGP和UAGP风量的分配以及总的过量空气系数。
这种改进的空气分级方法通过优化每个区域的过量空气系数,在有效降低NO x排放的同时能最大限度地提高燃烧效率。
采用可水平摆动的BAGP以及UAGP设计,能有效调整两级燃尽风和烟气的混合过程,降低飞灰含碳量和一氧化碳(CO)含量。
另外在下组主燃烧器最下部采用比较大的风量的端部风喷嘴设计,通入部分空气,以降低大渣含碳量。
这样的设计对NO x的控制没有不利影响。
c. 高级复合空气分级低NO x燃烧系统能有效防止炉内结渣和高温腐蚀。
高级复合空气分级低NO x燃烧系统采用预置水平偏角的辅助风喷嘴设计,把火球裹在炉膛中心区域,而燃烧区域上部及四周的水冷壁附近形成富空气区,能有效防止炉内沾污、结渣和高温腐蚀。
d. 高级复合空气分级低NO x燃烧系统降低炉膛出口烟温偏差方面独特效果。
采用可水平摆动调节的高位和低位燃尽风喷嘴设计,调整减小切向燃煤机组炉膛出口气流的残余旋转,达到降低炉膛出口烟温偏差的目的。
2.2 快速着火煤粉喷嘴设计与常规煤粉喷嘴设计比较,快速着火煤粉喷嘴通过在喷嘴出口的上下两端布置稳燃齿,使挥发份在富燃料的气氛下快速着火,保持火焰稳定,从而有效降低NO x的生成,延长焦碳的燃烧时间。
参见图1:快速着火煤粉喷嘴示意图。
本文件中图样、文字及数据为上海锅炉厂有限公司所有, 未经上海锅炉厂有限公司书面许可,不得以任何图1:快速着火煤粉喷嘴示意图2.3 对冲同心正反切圆燃烧系统设计所有的一次风/煤粉喷嘴指向炉膛中心,就是假想切圆直径为零;二次风中的所有偏置辅助风采用一个顺时针的偏角,这些偏置辅助风就是启旋二次风;而顶层端部二次风以及低位燃尽风(BAGP)和高位燃尽风(UAGP)需要通过水平摆动调整实验确定一个逆时针的偏角,这些二次风就是消旋二次风;以上共同构成了对冲同心正反切圆燃烧系统。
参见图2:对冲同心正反切圆燃烧系统示意图。
本文件中图样、文字及数据为上海锅炉厂有限公司所有, 未经上海锅炉厂有限公司书面许可,不得以任何图2:对冲同心正反切圆燃烧系统示意图采用对冲同心正反切圆燃烧系统,部分二次风气流在水平方向分级,在始燃烧阶段推迟了空气和煤粉的混合,NO x形成量少。
由于一次风煤粉气流被偏转的二次风气流裹在炉膛中央,形成富燃料区,在燃烧区域及上部四周水冷壁附近则形成富空气区,这样的空气动力场组成减少了灰渣在水冷壁上的沉积,并使灰渣疏松,减少了墙式吹灰器的使用频率,提高了下部炉膛的吸热量。
水冷壁附近氧量的提高也降低了水冷壁的高温腐蚀倾向。
2.4 端部风喷嘴设计在每组主燃烧器上部和下部均设计有端部二次风,端部二次风可以保证两组主燃烧器自成一个完整的整体,有效的调整两组主燃烧器的燃烧配风,同时尽量的包裹相临层的煤粉火焰,防止煤粉火焰刷墙,以及由此引起的结焦和高温腐蚀。
下组主燃烧器的最下部的端部二次风采用增大的二次风风量设计,通入比较多的下部空气,以降低大渣含碳量。
2.5 采用可水平摆动调节的高位燃尽风和低位燃尽风设计炉膛出口烟温偏差是炉膛内的流场造成的。
通过对目前运行的燃煤机组烟气温度和速度数据分析发现,在炉膛垂直出口断面处的烟气流速对烟温偏差的影响要比烟温的影响大得多。
因此,烟温偏差是一个空气动力现象。
炉膛出口烟温偏差与旋流指数之间存在着联系。
该旋流指数代表着燃烧产物烟气离开炉膛出口截面时的切向动量与轴向动量之比(较高的旋流指数意味着较快的旋流速度)。
旋流本文件中图样、文字及数据为上海锅炉厂有限公司所有, 未经上海锅炉厂有限公司书面许可,不得以任何本文件中图样、文字及数据为上海锅炉厂有限公司所有, 未经上海锅炉厂有限公司书面许可,不得以任何值可以通过一系列手段减小,诸如减小气流入射角,布置低位燃尽风喷嘴和高位燃尽风喷嘴,燃尽风反切一定角度,以及增加从燃烧器区域至炉膛出口的距离等,使进入燃烧器上部区域气流的旋转强度得到减弱乃至被消除。