克旗470t/h锅炉燃烧器设计与调试
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第2期 2014年3月 锅炉制造 B0ILER MANUFACTURING No.2 Mar 2014 文章编号:CN23—1249(2014)02—0023—02
克旗470 t/h锅炉燃烧器设计与调试
董自谦,潘德敬
(哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046) 摘要:本文就哈锅自主研发设计的燃烧褐煤技术的燃烧器,在高温高压锅炉运行中,防止锅炉结渣所采用的 运行调节方法的探讨。 关键词:燃烧器;褐煤;四角切园;结渣;中速磨煤机 中图分类号:TK223.23 文献标识码:A
Burner Design and Commission of 470 t/h Boiler in Keqi Project
Dong Ziqian,Pan Dqing (Harbin Boiler Co.,Ltd.,Harbin 150046,China) Abstract:This paper introduced briefly the anti——slagging adjustment method of burner for lignite—— fired burner designed by HBC independently.in high—temp and high—pressure boiler’s operation. Key words:burner;lignite;corner tangential;slagging;mid—speed coal pulverizer
l 锅炉基本计算规范 1.1锅炉工作参数 额定蒸发量为470 t/h,额定蒸汽压力(表压) 为9.81 MPa(100 Kgf/cm ),锅筒工作压力(表 压)为l1.17 MPa(114 Kgf/cm ),额定蒸汽温度 为540℃,给水温度为210±5℃。 1.2煤质资料 煤质资料如下表1所示。
表1煤质资料
2锅炉燃烧器设计特点 2.1燃烧系统设计 该锅炉是为克旗煤制天然气工程设计制造 的,锅炉结构为单锅简、自然循环、集中下降管、倒 u形布置的固态排渣煤粉炉,锅炉构架采用全钢
收稿日期:2013—10—12 作者简介:董自谦(1982一)男,工程师,2004年毕业于辽宁工程技术大学热能与动力工程专业,工学学士,从事质量管理工作。
・24・ 锅炉制造 总第244期 结构、紧身封闭,锅炉燃料为褐煤,燃烧器为角式 直流式燃烧器,采用正四角切向布置,假想切圆为 848 mm,采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉 系统。每一角燃烧器有四支一次风喷嘴(三备一 用),每台中速磨负责一层四支一次风嘴,燃烧器 采用浓淡分离燃烧器。 2.2燃烧器设计数据 燃烧器设计数据如下表2所示。 表2燃烧器设计数据
2.3燃烧器结构特点 燃烧器与水冷壁的连接方式为固定连接,燃 烧器固定于锅炉水冷壁喷口框架上,每角燃烧器 由恒力弹簧吊架吊挂于锅炉构架上;运行时,燃烧 器随同水冷壁一起向下膨胀,其膨胀量由风粉管 道吸收,燃烧器不承受风粉管道施加的外力。 该水平浓淡燃烧器是新型产品,其特点是自 身着火能力强,能有效控制水冷壁高温腐蚀,防止 炉膛结渣。此燃烧器特别适用于燃烧含硫量较高 及易结渣的煤质。主要原理是利用淡煤粉气流在 背火侧射入炉膛后,在水冷壁附近形成较强的氧 化性气氛。在较强的氧化气氛下,煤的灰熔点大 大提高,可防止结渣,避免高温腐蚀。浓煤粉气流 在向火侧喷人炉膛后,由于煤粉浓度较高,故所需 着火热较少,确保煤粉的及时着火和燃烬。特别 是在低负荷时,由于较高的煤粉浓度,保证了低负 荷的稳定燃烧。水平浓淡燃烧器另一个突出特点 是,能有效抑制NO 的排放,燃料燃烧时,燃料氮 几乎全部迅速分解而形成HCN、N、CN、NH等中间 产物,这些中间产物若与氧化物(0、0:、OH)反应 生成NO。在浓缩煤粉燃烧中,由于燃烧初期煤粉 浓度高,含氧化合物少,使得由燃料氮转化来的中 间产物还原为N ,从而大大减少了NO的排放。 3燃烧器运行调试 燃烧器二次风管人口处,设有电动二次风门, 可远方控制二次风门开度以调节燃烧器各喷口的 供风。这台锅炉燃用的褐煤灰的软化温度、熔化温 度都很低,设计燃烧器时充分考虑了燃烧结渣问 题,因此加大了每层一次风喷嘴的间距,一次风喷 嘴的间距由下至上分别为1 310 mm,1 160 mm, 1 310 mm,合理选取一、二次风速以及一、二次风 率,增设燃烬风喷口。 锅炉运行调试时,燃用一、三、四层一次风喷 嘴,备用一次风嘴下的二次风关闭,最下层二次风 风门适当开大,增加下二次风风量,提高了二次风 托粉效果,延长了煤粉在炉膛内的燃烬时间,按照 设计要求调节一二次风比率,严格控制中速磨一 次风出口温度在62℃左右,避免一次风量过高, 调整炉膛出口氧量值,尽量降低炉膛出口烟气温 度以利于减少NO 生成。严格控制煤粉细度,即 可防止因煤粉细度结焦,又降低飞灰含碳量。 4 结 论 锅炉通过168小时和一段时间运行后,停炉 进行检查,炉膛内水冷壁很光滑,没有出现结渣, 完全达到了设计要求,受到了用户的好评。
[上接第18页] 模型并进行动态仿真。得出了蒸汽弹射器耗汽量 为增压锅炉全工况产汽量的8%和16%时增压锅 炉汽包压力和水位变化规律。为增压锅炉在负荷 阶跃变化情况下的事故预防和科学管理提供了理 论依据。 参考文献 [1]周国义.舰用锅炉原理[M].武汉:海军工程大学, 2007.09:34—35. [2] 章臣樾.锅炉动态特性及数学模型[M].南京:水利 水电出版社,1986:3—4. [3] 朱宽仁.阶跃式供汽对锅炉及运行状况影响的研究 [J].热能动力工程.1996,l1:72—74. [4] Jimin Hu.Research On dynamic model of marine super— charged boiler system based on modularization model— ing[C].201 1 International Conference on Computa- tional and Inform ̄ion Sciences.201 1,963—966. [5] 马学武.船舶蒸汽动力装置热力系统的仿真分析 [D].哈尔滨工程大学硕士学位论文.2007.3. [6] 杨志春.舰船增压锅炉汽包水位动态特性建模及仿 真[D].海军工程大学硕士学位论文.2006.11. [7] 洛克申B A.锅炉机组水力计算标准方法[M].北 京:电力工业出版社,1981:53—62. [8] 周国义.增压锅炉水位动态特性建模及仿真研究一 数学建模[J].锅炉制造,2011(3):21—24. [9] 周国义,王剑平,何文胜.参数法确定舰船增压锅炉 的蒸发量[J].海军工程大学学报,2004(4):30—33.