电厂锅炉四角喷燃.docx

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1、电厂锅炉四角喷燃一.设备结构调整1、切园直径炉内四股气流的相互作用，不仅影响到气流偏斜程度，也影响到假想切 圆直径。而切圆直径又影响着气流贴墙、结渣情况和燃烧稳定性。此外， 还影响着汽温调节和炉膛容积中火焰的充满程度。当锅炉燃用的煤质变 化较大时，切圆直径的调整十分重要。当切圆直径较大时，上游邻角火焰向下游煤粉气流的根部靠近，煤粉的 着火条件较好。这时炉内气流旋转强烈，气流扰动大，使后期燃烧阶段 可燃物与空气流的混合加强，有利于煤粉的燃尽。切圆直径过大，也会 带来下述的问题：(1)火焰容易贴墙，引起结渣；(2)着火过于靠近喷口，容易烧坏喷口 ；(3)火焰旋转强烈时，产生的旋转动量矩大，同时因为

2、高温火焰的粘度 很大，到达炉膛出处，残余旋转较大，这将使炉膛出口烟温分布不均匀 程度加大，因而既容易引起较大的热偏差，也可能导致过热器结渣，还 可能引起过热器超温。在大容量锅炉上为了减轻气流的残余旋转和气流偏斜，假想切圆直径有 减小的趋势，对于300MW锅炉切圆直径一般设计为一。同时，适当增 加炉膛高度或采用燃烧器顶部消旋二次风（一次风和下部二次风正切圆 布置，顶部二次风反切圆布置），对减弱气流的残余旋转，减轻炉膛出 口的热偏差有一定的作用，但还不可能完全消除。当然，切圆直径也不能过小，否则容易出现对角气流对撞，火焰推迟, 四角火焰的自点燃作用减弱燃烧不稳定，燃烧不完全，炉膛出口烟 温升高一系

3、列不良现象，影响锅炉安全运行。适当加大切园直径,可使上部邻角的火焰更靠近射流根部,对着火有利， 炉膛充满度较好。燃用挥发分较低劣质煤是，希望较大的切园直径，但切园直径过大，一 次风煤粉气流可能偏转贴壁，火焰冲刷水冷壁引起结渣。燃用易着火易 结渣和高挥发分煤种是，适当减小切园直径。大的切园直径炉内残余旋 转保持炉膛出口甚至更远，对燃尽有利，但增大烟温偏差引起超温。2.煤粉细度煤粉越细，单位质量煤粉表面积越大，加热升温、挥发分析出着火和燃 烧速度越快，着火越迅速，燃尽所需时间越短，飞灰可燃物含量越小, 燃烧越彻底煤粉细度也不是越细越好，还要考虑综合经济性，选用经济 细度。二、运行调整1 .锅炉负荷

4、锅炉负荷降低，炉膛平均温度及燃烧器区域温度都要降低，着火变难。 高挥发分煤，飞灰可燃物随负荷变化下，低挥发分煤，飞灰可燃物受负 荷影响很大。2 .煤粉浓度一次风中煤粉和空气质量比对着火稳定影响大。高的煤粉浓度不仅使得 单位体积燃烧释放热量强调增大而且容积内辐射粒子数量增加，导致风 粉气流黑度增大，可迅速吸收炉膛辐射热量，着火提前。随着煤粉浓度 的增大，煤中挥发分析出后浓度增大，促进了可燃混合物的着火。对于 劣质煤，需要较高的煤粉浓度。3、一次风与二次风在锅炉燃烧设备和煤质一定的条件下，一次风与二次风的调节就成为决 定着火和燃尽过程的关键。一次风与二次风的工作参数用风量、风速和 风温来表示。a.

5、一次风量一次风量主要取决于煤质条件。当锅炉燃用的煤质确定时，一次风量对 煤粉气流着火速度和着火稳定性的影响是主要的。一次风量愈大，煤粉 气流加热至着火所需的热量就越多，即着火热愈多。这时，着火速度就 愈慢，因而，距离燃烧器出口的着火位置延长，使火焰在炉内的总行程 缩短，即燃料在炉内的有效燃烧时间减少，导致燃烧不完全。显然，这 时炉膛出口烟温也会升高，不但可能使炉膛出口的受热面结渣，还会引 起过热器或再热器超温等一系列问题，严重影响锅炉安全经济运行。对 于不同的燃料，由于它们的着火特性的差别较大，所需的一次风量也就 不同。应在保证煤粉管道不沉积煤粉的前提下，尽可能减小一次风量。 对一次风量的要求

6、：满足煤粉中挥发分着火燃烧所需的氧量满足输送煤 粉的需要如果同时满足这两个条件有矛盾，则应首先考虑输送煤粉的需 要。b .一次风速、风率在燃烧器结构和燃用煤种一定时，确定了一次风量就等于确定了一次风 速。一次风速不但决定着火燃烧的稳定性，而且还影响着一次风气流的 刚度。在一定的总风量下，燃烧器保持适当的一次风出口风率、风速， 是建立良好炉内工况和稳燃所必须的。一次风速过高，会推迟着火，引起燃烧不稳定，甚至灭火。一次风率越 大,为达到煤粉气流着火所需热量越大,达到着火所需时间越长。同时， 煤粉浓度也随着一次风率的增大而降低，这对低挥发分或者难燃煤种是 非常不利的。彳土可一种燃料着火后，当氧浓度和

7、温度一定时，具有一定 的火焰传播速度。当一次风速过高大于火焰传播速度时，就会吹灭火焰 或者引起脱火。一次风率过小,煤燃烧初期可能氧量不足,挥发分析出时不能完全燃烧， 也会影响着火速度。一次风率原则上只要能满足挥发分的燃尽即可以。 一次风速过低，对稳定燃烧和防止结渣也是不利的。原因在于：(1)煤粉气流刚性减弱，易弯曲变形，偏斜贴墙，切圆组织不好，扰动 不强烈，燃烧缓慢；(2)煤粉气流的卷吸能力减弱，加热速度缓慢，着火延迟；(3)气流速度小于火焰传播速度时，可能发生回火现象，或因着火 位置距离喷口太近，将喷口烧坏；(4)易发生空气、煤粉分层，甚至引起煤粉沉积、堵管现象；(5)引起一次风管内煤粉浓度

8、分布不均，从而导致一次风射出喷口时， 在喷口附近出现煤粉浓度分布不均的现象，这对燃烧也是十分不利的。一次风速对燃烧器的出口烟气温度和气流偏转也有影响。一次风速过大, 着火距离拖长，燃烧器出口附近烟温低，着火相对困难。一次风中较大 煤粉颗粒可能因其动能大而穿越燃烧区不能燃尽，增大未完全燃烧损失。 一次风速如果过低，一次风射流刚性小，很容易偏转和贴壁，且卷吸高 温烟气的能力差对于着火性能好的煤种，着火太靠近燃烧器可能烧损燃 烧器喷口。四角布置燃烧器配风风速的推荐值煤种无烟煤贫煤烟煤褐煤 一次风速 m/s 20 25 20 30 25 35 25 40二次风速 m/s 40 55 45 55 40

9、60 40 60三次风速 m/s 50 60 55 60 35 45 35 45c.一次风温一次风温对煤粉气流的着火、燃烧速度影响较大。提高一次风温,可以减少煤粉着火热,使着火位置提前。一次风温升高， 提高炉内的温度水平，炉膛温度升高加快，煤粉着火提前。运行实践表明提高一次风温还能在低负荷时稳定燃烧。有的试验发现, 当煤粉气流的初温从提高到时，着火热可降低60%左右。提高一次风 气流的温度又憎粉着火十分有利。因此，提高热风温度是提高煤粉着火 速度和着火稳定性的必要措施之一。根据煤质挥发分含量的大小，一次 风温既应满足使煤粉尽快着火，稳定燃烧的要求，又应保证煤粉输送系 统工作的安全性。一次风温超过煤粉输送的安全规定时，就可能发生爆 炸或自燃。当然，一次风温太低对锅炉运行也不利。除了推迟着火，燃 烧不稳定和燃烧效率降低之外，还会导致炉膛出口烟温升高，引起过热 器超温或汽温升高。