论文部分内容阅读
摘 要:内蒙古锦联600MW超临界褐煤锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发研制的褐煤超临界锅炉,在做动力场切圆测定时,发现切圆为顺时针,不符合设计的逆时针,通过试验找出反转原因,避免反转造成的危害,保证锅炉安全稳定的运行。
关键词:浓淡燃烧器;切圆;反转
引言
内蒙古锦联600MW超临界褐煤锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发研制的褐煤超临界四角切圆燃烧锅炉,采用了水平浓淡燃烧器与分离式燃烬风相结合的低NOx技术。整个燃烧器与水冷壁固定连接,并随水冷壁起向下膨胀,燃烧器共4组,每4只燃烧器对应一台磨煤机,其中下三组为煤粉燃烧器布置于4个角上,燃烧器出口射流中心线夹角为43°和47°形成两个小的切圆。在做动力场切圆测定时,发现切圆为顺时针,不符合设计的逆时针,通过试验找出反转原因,避免反转造成的危害,保证锅炉安全稳定的运行。
1 燃烧切圆反转的危害
燃烧器为哈尔滨锅炉厂生产的水平浓淡燃烧器,切圆反转后造成浓侧煤粉处于背火侧,容易在水冷壁表面附近形成还原性气氛,加剧水冷壁高温腐蚀及结渣现象。
切圆反转会形成煤包风,煤处于背火侧,造成下部缺氧,火焰中心上移,造成由于水冷壁吸热减少,过热器和再热器超温,减温水量大增,锅炉效率下降。
切圆反转,由于一次风刚性太强,导致残余旋转延伸到炉膛出口,容易炉膛出口偏温,对过热器造成损害。
2 原因分析
2.1 水平浓淡燃烧器的工作原理
本工程煤粉燃烧器采用水平浓淡燃烧器,其特点是:风粉混合物经过煤粉喷嘴体内的百叶窗分离后,形成浓相煤粉气流和淡相煤粉气流,在燃烧器喷口内设置有波形钝体,该钝体与喷嘴体内导向板一起使浓﹑淡相煤粉气流一直保持到燃烧器出口,在波形钝体出口处,形成一个稳定的回流区,该回流区有利于浓淡两相迅速着火及稳定燃烧,能有效抑制NOx排放。见图1一次风室设计图。
2.2 原因探析
2016年7月6日,单独启动送风机,二次风为逆时针,然后单独启动一次风机,切圆为顺时针,初步判断切圆反转是由一次风燃烧器引起,对燃烧器一次风速进行实际测量,浓侧风速为30m/s,淡侧风速为18m/s,浓淡侧风速差大于设计值6~8m/s,现场测量淡侧一次风在逆时针方向有风速,浓侧在顺时针方向有风速,由于顺时针方向动量大于逆时针方向的动量,造成动力场切圆反转。
2.3 反转原因
造成浓侧风向顺时针偏移主要由钝体和分离挡板引起,钝体波形角度造成风向顺时针方向偏移,分离挡板的倾斜角度也造成顺时针方向偏移,设计的4片分离挡板距离太近,阻力增大,造成浓侧风速太大,浓侧一次风在顺时针方向动量太大是造成炉内切圆反转的原因,见图2切圆示意图。
3 燃烧器改造
浓淡分离燃烧器可以起到稳燃和降低氮氧化物的作用,但设计忽略了一次风动量偏移的因素,一次风理想切圆直径设计太小,浓淡风速比偏大,针对这两点进行燃烧器改造,达到减小浓淡两相风速比及改变一次风向的目的。
方案一:波纹型钝体是造成风向偏移的原因之一,改造成长方体钝体,消除角度带来的风向偏移。
方案二:对百叶窗分离挡板进行改造,由原来的四片改造成三片,减小风速差,最终达到风速差6m/s左右。
方案三:对喷口浓侧加装风向折向挡板,对风向角度进行修正,保证一次风在逆时针方向旋转,图3风室改造示意图。
4 结束语
通过改造,恢复了切圆逆时针旋转,避免反转造成的水冷壁局部高温腐蚀,结焦及偏温等现象,NOx排放降低,鍋炉运行稳定,经济效率高,环保指数高。
参考文献
[1]中华人民共和国电力行业标准DL/T5047~95≤电力建设施工及验收技术规范≥(锅炉机组篇);
[2]电站锅炉运行与燃烧调整,北京:中国电力出版社,2003;
[3]燃烧流体力学,北京:水利电力出版社,1991。
关键词:浓淡燃烧器;切圆;反转
引言
内蒙古锦联600MW超临界褐煤锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发研制的褐煤超临界四角切圆燃烧锅炉,采用了水平浓淡燃烧器与分离式燃烬风相结合的低NOx技术。整个燃烧器与水冷壁固定连接,并随水冷壁起向下膨胀,燃烧器共4组,每4只燃烧器对应一台磨煤机,其中下三组为煤粉燃烧器布置于4个角上,燃烧器出口射流中心线夹角为43°和47°形成两个小的切圆。在做动力场切圆测定时,发现切圆为顺时针,不符合设计的逆时针,通过试验找出反转原因,避免反转造成的危害,保证锅炉安全稳定的运行。
1 燃烧切圆反转的危害
燃烧器为哈尔滨锅炉厂生产的水平浓淡燃烧器,切圆反转后造成浓侧煤粉处于背火侧,容易在水冷壁表面附近形成还原性气氛,加剧水冷壁高温腐蚀及结渣现象。
切圆反转会形成煤包风,煤处于背火侧,造成下部缺氧,火焰中心上移,造成由于水冷壁吸热减少,过热器和再热器超温,减温水量大增,锅炉效率下降。
切圆反转,由于一次风刚性太强,导致残余旋转延伸到炉膛出口,容易炉膛出口偏温,对过热器造成损害。
2 原因分析
2.1 水平浓淡燃烧器的工作原理
本工程煤粉燃烧器采用水平浓淡燃烧器,其特点是:风粉混合物经过煤粉喷嘴体内的百叶窗分离后,形成浓相煤粉气流和淡相煤粉气流,在燃烧器喷口内设置有波形钝体,该钝体与喷嘴体内导向板一起使浓﹑淡相煤粉气流一直保持到燃烧器出口,在波形钝体出口处,形成一个稳定的回流区,该回流区有利于浓淡两相迅速着火及稳定燃烧,能有效抑制NOx排放。见图1一次风室设计图。
2.2 原因探析
2016年7月6日,单独启动送风机,二次风为逆时针,然后单独启动一次风机,切圆为顺时针,初步判断切圆反转是由一次风燃烧器引起,对燃烧器一次风速进行实际测量,浓侧风速为30m/s,淡侧风速为18m/s,浓淡侧风速差大于设计值6~8m/s,现场测量淡侧一次风在逆时针方向有风速,浓侧在顺时针方向有风速,由于顺时针方向动量大于逆时针方向的动量,造成动力场切圆反转。
2.3 反转原因
造成浓侧风向顺时针偏移主要由钝体和分离挡板引起,钝体波形角度造成风向顺时针方向偏移,分离挡板的倾斜角度也造成顺时针方向偏移,设计的4片分离挡板距离太近,阻力增大,造成浓侧风速太大,浓侧一次风在顺时针方向动量太大是造成炉内切圆反转的原因,见图2切圆示意图。
3 燃烧器改造
浓淡分离燃烧器可以起到稳燃和降低氮氧化物的作用,但设计忽略了一次风动量偏移的因素,一次风理想切圆直径设计太小,浓淡风速比偏大,针对这两点进行燃烧器改造,达到减小浓淡两相风速比及改变一次风向的目的。
方案一:波纹型钝体是造成风向偏移的原因之一,改造成长方体钝体,消除角度带来的风向偏移。
方案二:对百叶窗分离挡板进行改造,由原来的四片改造成三片,减小风速差,最终达到风速差6m/s左右。
方案三:对喷口浓侧加装风向折向挡板,对风向角度进行修正,保证一次风在逆时针方向旋转,图3风室改造示意图。
4 结束语
通过改造,恢复了切圆逆时针旋转,避免反转造成的水冷壁局部高温腐蚀,结焦及偏温等现象,NOx排放降低,鍋炉运行稳定,经济效率高,环保指数高。
参考文献
[1]中华人民共和国电力行业标准DL/T5047~95≤电力建设施工及验收技术规范≥(锅炉机组篇);
[2]电站锅炉运行与燃烧调整,北京:中国电力出版社,2003;
[3]燃烧流体力学,北京:水利电力出版社,1991。