CN107355808A - W型锅炉射流优化系统 - Google Patents

W型锅炉射流优化系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107355808A
CN107355808A CN201610390833.2A CN201610390833A CN107355808A CN 107355808 A CN107355808 A CN 107355808A CN 201610390833 A CN201610390833 A CN 201610390833A CN 107355808 A CN107355808 A CN 107355808A
Authority
CN
China
Prior art keywords
burner
boiler
coal
secondary air
wind
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610390833.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107355808B (zh
Inventor
张新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Datang Corp Science and Technology Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China Datang Corp Science and Technology Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Datang Corp Science and Technology Research Institute Co Ltd filed Critical China Datang Corp Science and Technology Research Institute Co Ltd
Priority to CN201610390833.2A priority Critical patent/CN107355808B/zh
Publication of CN107355808A publication Critical patent/CN107355808A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107355808B publication Critical patent/CN107355808B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/08—Disposition of burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08—Cooling thereof; Tube walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • F23N3/007—Regulating air supply or draught using mechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2201/00—Staged combustion
    • F23C2201/30—Staged fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2237/00—Controlling
    • F23N2237/02—Controlling two or more burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2239/00—Fuels
    • F23N2239/02—Solid fuels

Abstract

本发明涉及一种W型锅炉射流优化系统，拱下二次风倾角摆动的装置包括：八块调节叶片，调节叶片安装在转动轴上，每块调节叶片中部位置与转动轴用螺栓连接，在同一高度、同一个独立风室内的转动轴穿过第一、第二、第三、第四纵隔板，将各风室内调节叶片连接，通过转动轴安装在风室内，则每个风室内沿炉膛高度方向有八根转动轴，每根转动轴上均固接调节臂，调节臂通过铰链与连杆相连，将八根转动轴连接起来。在其中一根转动轴上安装有转动臂，在转动臂上连接拉杆，拉杆与转动臂之间通过铰链连接，转动臂与拉杆铰接的部位设置有滑动槽，拉杆端部与转动臂连接的部位开有销孔。本发明，能够根据不同煤质调整拱下二次风倾斜角度。

Description

W型锅炉射流优化系统
技术领域
本发明涉及一种W型锅炉射流优化系统。
背景技术
如图1所示，W火焰锅炉主要技术特点是双旋风分离式燃烧器结合双进双出正压直吹制粉系统。
双旋风分离式燃烧器竖直地布置在拱上，它主要由煤粉输入管、格栅分离器、双旋风筒、淡煤粉气流管、消旋叶片等部件组成。一次煤粉气流通过煤粉输入管，经由格栅分离器均匀地分成两部分，进入两个旋风筒。在每个旋风筒里，由于惯性分离的作用，形成浓淡两股煤粉气流，分别经由旋风筒喷口和淡煤粉气流管出口竖直向下进入炉膛。二次风分为拱上和拱下两部分。拱上二次风约占二次风总量的30％，在浓淡气流旁边形成环形二次风喷入炉膛。拱下二次风约占二次风总量的70％，经过竖直水冷壁间形成的缝隙式喷口分三级供入炉膛。其结构如图2所示。按其原来的设计思想，通过旋风分离式燃烧器进行浓淡分离将提高锅炉的稳燃性能，而拱下二次风的分级给入则会有利于氮氧化物的生成。采用的制粉系统大部分为双进双出钢球磨正压直吹系统。
目前，W型锅炉在运行中，高负荷时，炉内的二次风量也增加，过多的二次风混入尚未及时着火的一次煤粉气流，火焰同样变得不稳。拱下F层二次风约占二次风总风量的50％-60％，原设计水平送入，F风垂直与燃烧并不充分的煤粉气流猛烈混合，易造成煤粉着火与燃烧的不稳定。因此高负荷下加风易造成炉膛负压波动，锅炉被迫在低氧量下运行，造成较大的q3和q4热损失，锅炉热效率偏低。拱下F层二次风水平送入，隔断了一次煤粉的下冲，使得煤粉气流行程不够，拱下回流区较小，下炉膛未得到充分利用。
有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种W型锅炉射流优化系统，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有拱下二次风可以倾角摆动的装置，解决了煤质变化后拱下二次风倾斜角度无法调节，未能按导流叶片倾斜角度进入炉膛的问题，提高了煤粉燃尽率的W型锅炉射流优化系统。
本发明W型锅炉射流优化系统，下炉膛前后墙上设置有二次风室，通过隔板分为拱上二次风室和拱下二次风室，在拱下二次风室内根据燃烧器的位置和数量用纵向隔板分隔形成独立的二次风室，前后墙各十二个独立风室；
对应每个燃烧器的独立风室内，其中前墙由左至右依次为燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6；后墙由左至右依次为燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6；
后拉水冷壁管与相邻两个竖直水冷壁管之间形成长方形喷口，在每个风室内沿炉膛高度方向设置八块调节叶片，调节叶片安装在转动轴上，每块调节叶片中部位置与转动轴19用螺栓连接，在同一高度、同一个独立风室内的转动轴穿过第一、第二、第三、第四纵隔板，将各风室内调节叶片连接，通过转动轴安装在风室内，则每个风室内沿炉膛高度方向有八根转动轴，每根转动轴19上均固接调节臂8，调节臂8通过铰链与连杆5相连，将八根转动轴19连接起来。在其中一根转动轴19上安装有转动臂9，在转动臂9上连接拉杆6，拉杆6与转动臂9之间通过铰链连接，转动臂9与拉杆6铰接的部位设置有滑动槽25，拉杆6端部与转动臂9连接的部位开有销孔24；
当锅炉实际燃用煤质偏离设计值时，根据不同煤质调整拱下二次风倾斜角度。
进一步地，还包括在拱上设有SOFA喷口，前后墙各四个，其中三三对冲，前墙右侧和后墙左侧分别设置一个喷口的方式布置。
进一步地，翼墙纵向开4条通风缝隙向内吹二次风，翼墙处水冷壁管外径120.65mm,中心距为146.4mm，水冷壁管的管子间隙为25.4mm，翼墙上部和下部管子外径69.85mm，水冷壁管和翼墙上部和下部管子通过变径管连接，通风的四道通风带处的水冷壁管的外径小于120.65mm，通风的四道通风带处的水冷壁 管的管子间隙为76.55mm，通风带的高度设置为翼墙管子的总长度，或设置在翼墙上半部分。
进一步地，所述的拱下二次风倾斜角度具体调整方法为：
获取锅炉在预定的煤种和负荷下，在不同的F层二次风下倾角度的运行状况，其中所述的运行状况至少包括：省煤器出口烟气的NOx、CO、O2；空预器出口烟气的NOx、CO、O2；锅炉热效率；入炉煤工业、元素分析；飞灰、炉渣取样分析；省煤器出口烟气温度；空预器出口烟气温度；原煤取样；环境温度、湿度及大气压；
根据所述的运行状况，确定F层二次风下倾角度。
进一步地，所述的预定负荷下，不同的F风下倾角度的情况具体包括：(1)在325MW负荷下，F风下倾角度0゜、10゜、15゜、20゜、30゜下锅炉运行状况；(2)在300MW负荷下，F风下倾角度5゜、10゜、20゜、30゜下锅炉运行状况；(3)在260MW负荷下，F风下倾角度5゜、10゜、20゜、30゜下锅炉运行状况。
进一步地，F风下倾角度和D、E风开度为：
后墙：由左至右分别对应燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5；
前墙：由左至右分别对应燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5。
进一步地，省煤器出口烟气的NOx、CO、O2测量采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
空预器出口烟气的NOx、CO、O2测量同样采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
省煤器出口烟气温度采用网格法测量，每侧取各测量点的算术平均作为出口平均烟气温度；
空预器出口烟气温度测量采用网格法，共2个烟道，每侧空预器出口平均烟气温度取测量点的算术平均值。
进一步地，所述W型锅炉采用分级燃烧方式对煤种进行燃烧，具体包括：选取预定比例的易燃煤种、无烟煤，利用易燃煤种与氧气反应，成为第一级燃烧；第一阶段形成的高温烟气气氛，在高温烟气的裹挟下，引燃无烟煤，形成第二级燃烧，其中易燃煤种的挥发分含量高于无烟煤，且挥发分＞25％，烟煤、无烟煤的配比大于1:1。
进一步地，烟煤、无烟煤的配比为3:1。
进一步地，锅炉热效率计算公式如下：
式中：
ηg——锅炉热效率，％；
Hf——燃料应用基低位发热量，kJ/kg；
B——对应每千克入炉燃料总的输入物理热，kJ/kg；
L——锅炉每千克入炉燃料总的热损失，根据本锅炉情况按下式计算：
L＝LUC+L'G+Lmf+LH+LMA+Lco+Lβ+LUN
LUC—灰渣中未燃尽碳热损失，kJ/kg；
L′G—干烟气热损失，kJ/kg；
Lmf—入炉燃料中水分引起的热损失，kJ/kg；
LH—氢燃烧生成水分引起的热损失，kJ/kg；
LMA—空气中水分引起的热损失，kJ/kg；
LCO—由于生成一氧化碳而造成的热损失，kJ/kg；
Lβ—表面辐射和对流的热损失，kJ/kg；
LUN—不可测量热损失(按锅炉厂设计值取常数)，kJ/kg。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
(1)通过在W型火焰炉拱下二次风室内设置调节叶片倾角摆动装置，调节拱下二次风进入炉膛的风向。当锅炉实际燃用煤质偏离设计值时，可根据不同煤质确定最佳拱下二次风倾斜角度，既能获得高的煤粉燃烧热效率，同时又可防止因下倾角度过大引起的火焰冲刷冷灰斗，从而造成炉膛的严重结渣。拱下二次风在合适的倾斜角度下进入炉膛，可以延长火焰行程，下炉膛火焰充满度加强，可提高煤粉的燃尽效果。
(2)拱下二次风沿一定倾斜角度送入炉膛，延缓了一次煤粉气流和拱下二次风的过早相遇，同时也推迟了拱下前后墙二次风的碰撞，因此锅炉燃烧稳定性能得到保证；总的送风量可以大幅度提高，能有效解决锅炉高负荷下加风困难的问题，减少由于锅炉运行风量偏低引起的气体和固体未完全燃烧热损失，烟气中CO含量降为0，飞灰可燃物降低，锅炉热效率可提高。
(3)在每一个风室内沿炉膛高度方向设置八块可摆动调节叶片，保证了调节叶片之间气流的方向与调节叶片倾斜角度的一致。
(4)同一个独立风室、同一高度调节叶片固定在同一根转动轴上，沿高度方向八根转动轴通过调节臂和拉杆铰链连接，这样可保证一个燃烧器对应的独立风室内所有调节叶片角度一致，调节时方便、省力。
(5)采用该技术的W型火焰炉，提高了煤种适应性，提高锅炉高负荷下燃烧的稳定性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是W火焰锅炉燃烧机理图；
图2是W型火焰锅炉简图；
图3是拱下二次风喷口布置示意图；
图4本发明二次风下倾装置整体结构主视剖面图；
图5本发明拱下二次风倾角摆动装置结构示意图；
图6本发明独立风室的A-A剖视图；
图7本发明调节叶片、调节臂和转动轴的安装示意图；
图8本发明拉杆、转动臂、调节臂和连杆的连接示意图；
图9本发明炉拱上燃烧器布置示意图；
燃烧器1、隔板2第一调节叶片3、下二次风室4、连杆5、拉杆6、均流孔板7、调节臂8、转动臂9、后拉水冷壁管10、竖直水冷壁管11、炉膛12、第一纵隔板13、横向隔板14、第二纵隔板15、第二调节叶片16、第三纵隔板17、第四纵隔板18、转动轴19、侧拉水冷壁管20、宽缝风室21、窄缝风室22、销孔24、滑动槽25。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1至8所示，在炉膛高度约1/3处，前墙和后墙向内形成炉拱，拱上布置有2×12个双旋风燃烧器，其中前墙由左至右依次为燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6；后墙由左至右依次为燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6。双旋风式燃烧器由一个格条分配箱，二个旋风筒，二个主燃烧喷口，二个乏气挡板，二个乏气喷口和相应管道组成。一次风风粉混合物通过管道进入格条分配箱后，被分成两股相等的射流分别沿切线方向进入两个旋风筒中，在离心力作用下燃料被分离出来，煤粉浓度通过装地在乏气管内的乏气挡板调整，旋转强度通过装在主燃烧器内的消旋叶片调整。来自环形联箱的助燃二次风分为拱顶风和拱下水冷壁垂直墙面风。拱顶风又分为三股：一股通过与乏气喷口同心的喷口送入炉内(A),另一股通过与主燃烧器 同心的喷口送入炉内(B)，还有一股用来助燃点火用油枪(C)。拱下二次风在垂直方向上又分为上(D)、中(E)、下(F)三股。G挡板为控制翼墙防结焦风。各股二次风的流量均可以用挡板来调整。炉膛上部布置屏式过热器，折焰角上部及前厅布置有高温过热器、高温再热器，再热汽温采用烟气挡板调节。每台炉风烟系统配有两台三分仓回转式空气预热器、两台动叶可调轴流式送风机、两台动叶可调轴流式引风机；二次风采用分级送风方式，通过炉膛拱上环行二次风箱内的不同挡板(A、B、C、D、E、F)控制风量。
实施例1
如图3至9所示，本实施例W型锅炉射流优化系统，具有拱下二次风可以倾角摆动的装置，它可解决煤质变化后拱下二次风倾斜角度无法调节，且未能按导流叶片倾斜角度进入炉膛，难以提高煤粉燃尽率的问题。包括拉杆、调节臂、调节叶片、纵隔板。
下炉膛前后墙上设置有二次风室，通过隔板分为拱上二次风室和拱下二次风室。在拱下二次风室内根据燃烧器的位置和数量用纵向隔板分隔形成独立的二次风室，前后墙各十二个独立风室。
如图9所示，对应每个燃烧器的独立风室内，其中前墙由左至右依次为燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6；后墙由左至右依次为燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6；
对应每个燃烧器的独立风室内，后拉水冷壁管与相邻两个竖直水冷壁管之间形成长方形喷口。在每个风室内沿炉膛高度方向设置八块调节叶片，调节叶片安装在转动轴上。每块调节叶片中部位置与转动轴19用螺栓连接。在同一高度、同一个独立风室内的转动轴穿过第一、第二、第三、第四纵隔板，将各风室内调节叶片连接，通过转动轴安装在风室内，则每个风室内沿炉膛高度方向有八根转动轴。每根转动轴19上均固接调节臂8，调节臂8通过铰链与连杆5相连，将八根转动轴19连接起来。在其中一根转动轴19上安装有转动臂9，在转动臂9上连接拉杆6。拉杆6与转动臂9之间通过铰链连接，转动臂9与拉杆6铰接的部位设置有滑动槽25，拉杆6端部与转动臂9连接的部位开有销孔24。
当锅炉实际燃用煤质偏离设计值时，根据不同煤质调整拱下二次风倾斜角度。
本实施例，通过在W型火焰炉拱下二次风室内设置调节叶片倾角摆动装置，调节拱下二次风进入炉膛的风向。当锅炉实际燃用煤质偏离设计值时，可根据不同煤质确定最佳拱下二次风倾斜角度，既能获得高的煤粉燃烧效率，同时又可防止因下倾角度过大引起的火焰冲刷冷灰斗，从而造成炉膛的严重结渣。拱下二次风在合适的倾斜角度下进入炉膛，可以延长火焰行程，下炉膛火焰充满度加强，可提高煤粉的燃尽效果。
实施例2
本实施例W型锅炉射流优化系统，在实施例1的基础上还包括在拱上设有SOFA喷口，前后墙各四个，其中三三对冲，前墙右侧和后墙左侧分别设置一个喷口的方式布置。
由于锅炉再热器存在较为严重的超温现象，平时运行采用停运超温区域火嘴的方式来解决再热器超温问题。
认为锅炉中间位置能量比较集中，通过调整F风下倾角度和F风的配风的方式来缓解这种症状。
F风下倾角度和D、E风开度采用下表所述的配方方式，这样的运行方式对降低再热器壁温和降低飞灰含碳量都有比较好的效果。
后墙：由左至右分别对应燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5；
前墙：由左至右分别对应燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器 C6、燃烧器B6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5；
也即如下表：
F层二次风下倾可调导流挡板对降低飞灰含碳量有明显的效果，负荷越大，效果越好，325MW负荷时F风下倾30゜飞灰含碳量可以下降10.82％，300MW负荷时F风下倾20゜飞灰含碳量可以下降3.13％，260MW负荷时F风下倾20゜飞灰含碳量可以下降2.72％，如果整体调整下，下倾20゜对降低飞灰含碳量的效果比较好。
实施例3
本实施例W型锅炉射流优化系统，在实施例1的基础上，为了改善锅炉下炉膛结焦情况。翼墙纵向开4条通风缝隙向内吹二次风，翼墙处水冷壁管外径 120.65mm,中心距为146.4mm，管子间隙为25.4mm，翼墙上部和下部管子外径69.85mm，通过变径管将两端连接，通风的四道通风带处的粗管更换为细管，管子间隙为76.55mm，通风带的高度设置为翼墙管子的总长度，或设置在翼墙上半部分。
翼墙纵向开4条通风缝隙向内吹二次风，翼墙处水冷壁管外径较大(120.65mm),中心距为146.4mm，管子间隙为25.4mm，而翼墙上部和下部管子外径较小(69.85mm)，原设计通过变径管将两端连接，只需将需要通风的四道通风带处的粗管更换为细管(将上部大小头位置下移)，管子间隙就可变宽为76.55mm，通风效果良好，可预防翼墙水冷壁管大面积结焦，增加翼墙防焦风优化方案。通风带的高度可设置为翼墙管子的总长度，也可仅设置在翼墙上半部分，通风带越长效果越明显。
采用这种方法翼墙卫燃带不须大面积去除，只需去除通风槽两侧各1根管上的卫燃带即可，对燃烧影响较小。此方案中，上部大小头位置下移后，根据水循环计算分析，可直接用同规格的光管，水循环计算是安全的。
减少卫燃带敷设面积
根据相似性理论，对于翼墙卫燃带处理意见建议如下：翼墙管水循环是安全的；若去除翼墙卫燃带，会使该部鳍片的鳍端温度接近600℃，易造成鳍片过热损坏。所以从锅炉的长期安全性出发一般不去除该处卫燃带。
卫燃带改造方案一
根据国内多台锅炉的实际运行锅炉设计、运行经验，结合本工程若今后运行煤质的情况(Vdaf≥15％)，卫燃带改造方案一实施(卫燃带的面积与最低不投油稳燃负荷有关，二者成反比关系)。预计最低不投油稳燃负荷≤45％BMCR。
卫燃带改造方案二
若本工程今后运行煤质的情况(Vdaf≤12％)，卫燃带改造可参考方案二(卫燃带的面积与最低不投油稳燃负荷有关，二者成反比关系)。预计最低不投油稳燃负荷≤40％BMCR
卫燃带改造方案三
若本工程今后运行煤质的情况(Vdaf≤12％)，结合业主的实际多方考虑， 卫燃带改造可参考方案三(卫燃带的面积与最低不投油稳燃负荷有关，二者成反比关系)，预计最低不投油稳燃负荷≤40％BMCR。
实施后锅炉结焦状况得到了明显改善。原翼墙处不再有大块结焦，只有厚度不足50mm的松散焦块，不对机组安全运行造成威胁。前后墙结焦情况也得到了大幅改善，焦块厚度明显减小。NOx排放也下降了。
上述各实施例中，省煤器出口烟气的NOx、CO、O2测量采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
空预器出口烟气的NOx、CO、O2测量同样采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
省煤器出口烟气温度采用网格法测量，每侧取各测量点的算术平均作为出口平均烟气温度；
空预器出口烟气温度测量采用网格法，共2个烟道，每侧空预器出口平均烟气温度取测量点的算术平均值。
上述各实施例中，锅炉热效率计算公式如下：
式中：
ηg——锅炉热效率，％；
Hf——燃料应用基低位发热量，kJ/kg；
B——对应每千克入炉燃料总的输入物理热，kJ/kg；
L——锅炉每千克入炉燃料总的热损失，根据本锅炉情况按下式计算：
L＝LUC+L'G+Lmf+LH+LMA+Lco+Lβ+LUN
LUC—灰渣中未燃尽碳热损失，kJ/kg；
L′G—干烟气热损失，kJ/kg；
Lmf—入炉燃料中水分引起的热损失，kJ/kg；
LH—氢燃烧生成水分引起的热损失，kJ/kg；
LMA—空气中水分引起的热损失，kJ/kg；
LCO—由于生成一氧化碳而造成的热损失，kJ/kg；
Lβ—表面辐射和对流的热损失，kJ/kg；
LUN—不可测量热损失(按锅炉厂设计值取常数)，kJ/kg。
实施例4
本实施例W型锅炉射流优化系统，所述W型锅炉采用分级燃烧方式对煤种进行燃烧，具体包括：选取预定比例的易燃煤种、无烟煤，利用易燃煤种与氧气反应，成为第一级燃烧；第一阶段形成的高温烟气气氛，在高温烟气的裹挟下，引燃无烟煤，形成第二级燃烧，其中易燃煤种的挥发分含量高于无烟煤，且挥发分＞25％，烟煤、无烟煤的配比大于1:1。优选地，烟煤、无烟煤的配比为3:1。
本实施例中，充分利用W型火焰锅炉燃用无烟煤、着火距离长的特点，通过配比一定量的易燃煤种，在燃烧初期，充分利用易燃煤种挥发分高、活化能较小、着火温度低的特点，很快达到着火点，与氧气反应，成为第一级燃烧；第一阶段形成的高温烟气气氛，在高温烟气的裹挟下，引燃燃点较高、挥发分低的无烟煤，形成第二级燃烧。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种W型锅炉射流优化系统，其特征在于，下炉膛前后墙上设置有二次风室，通过隔板分为拱上二次风室和拱下二次风室，在拱下二次风室内根据燃烧器的位置和数量用纵向隔板分隔形成独立的二次风室，前后墙各十二个独立风室；
对应每个燃烧器的独立风室内，其中前墙由左至右依次为燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6；后墙由左至右依次为燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6；
后拉水冷壁管与相邻两个竖直水冷壁管之间形成长方形喷口，还包括拱下二次风倾角摆动的装置，所述的拱下二次风倾角摆动的装置包括在每个风室内沿炉膛高度方向设置八块调节叶片，调节叶片安装在转动轴上，每块调节叶片中部位置与转动轴(19)用螺栓连接，在同一高度、同一个独立风室内的转动轴穿过第一、第二、第三、第四纵隔板，将各风室内调节叶片连接，通过转动轴安装在风室内，则每个风室内沿炉膛高度方向有八根转动轴，每根转动轴(19)上均固接调节臂(8)，调节臂(8)通过铰链与连杆(5)相连，将八根转动轴(19)连接起来。在其中一根转动轴(19)上安装有转动臂(9)，在转动臂(9)上连接拉杆(6)，拉杆(6)与转动臂(9)之间通过铰链连接，转动臂(9)与拉杆(6)铰接的部位设置有滑动槽(25)，拉杆(6)端部与转动臂(9)连接的部位开有销孔(24)；
当锅炉实际燃用煤质偏离设计值时，根据不同煤质调整拱下二次风倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的W型锅炉射流优化系统，其特征在于，还包括在拱上设有SOFA喷口，前后墙各四个，其中三三对冲，前墙右侧和后墙左侧分别设置一个喷口的方式布置。
3.根据权利要求1所述的W型锅炉射流优化系统，其特征在于，翼墙纵向开4条通风缝隙向内吹二次风，翼墙处水冷壁管外径120.65mm,中心距为146.4mm，水冷壁管的管子间隙为25.4mm，翼墙上部和下部管子外径69.85mm，水冷壁管和翼墙上部和下部管子通过变径管连接，通风的四道通风带处的水冷壁管的外径小于120.65mm，通风的四道通风带处的水冷壁管的管子间隙为76.55mm，通风带的高度设置为翼墙管子的总长度，或设置在翼墙上半部分。
4.根据权利要求1所述的W型锅炉射流优化系统，其特征在于，其特征在于：所述的拱下二次风倾斜角度具体调整方法为：
获取锅炉在预定的煤种和负荷下，在不同的F层二次风下倾角度的运行状况，其中所述的运行状况至少包括：省煤器出口烟气的NOx、CO、O2；空预器出口烟气的NOx、CO、O2；锅炉热效率；入炉煤工业、元素分析；飞灰、炉渣取样分析；省煤器出口烟气温度；空预器出口烟气温度；原煤取样；环境温度、湿度及大气压；
根据所述的运行状况，确定F层二次风下倾角度。
5.根据权利要求1所述的W型锅炉射流优化系统，其特征在于，所述的预定负荷下，不同的F风下倾角度的情况具体包括：(1)在325MW负荷下，F风下倾角度0°、10°、15°、20°、30°下锅炉运行状况；(2)在300MW负荷下，F风下倾角度5°、10°、20°、30°下锅炉运行状况；(3)在260MW负荷下，F风下倾角度5°、10°、20°、30°下锅炉运行状况。
6.根据权利要求1所述的W型锅炉射流优化系统，其特征在于，F风下倾角度和D、E风开度为：
后墙：由左至右分别对应燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5；
前墙：由左至右分别对应燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5。
7.根据权利要求1所述的W型锅炉射流优化系统，其特征在于，
省煤器出口烟气的NOx、CO、O2测量采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
空预器出口烟气的NOx、CO、O2测量同样采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
省煤器出口烟气温度采用网格法测量，每侧取各测量点的算术平均作为出口平均烟气温度；
空预器出口烟气温度测量采用网格法，共2个烟道，每侧空预器出口平均烟气温度取测量点的算术平均值。
8.根据权利要求1所述的W型锅炉射流优化系统，其特征在于，所述W型锅炉采用分级燃烧方式对煤种进行燃烧，具体包括：选取预定比例的易燃煤种、无烟煤，利用易燃煤种与氧气反应，成为第一级燃烧；第一阶段形成的高温烟气气氛，在高温烟气的裹挟下，引燃无烟煤，形成第二级燃烧，其中易燃煤种的挥发分含量高于无烟煤，且挥发分＞25％，烟煤、无烟煤的配比大于1:1。
9.根据权利要求8所述的W型锅炉射流优化系统，其特征在于，烟煤、无烟煤的配比为3:1。
10.根据权利要求1所述的W型锅炉射流优化系统，其特征在于，
锅炉热效率计算公式如下：
<mrow> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mi>g</mi> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>100</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>L</mi> <mrow> <msub> <mi>H</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>B</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100</mn> </mrow>
式中：
ηg——锅炉热效率，％；
Hf——燃料应用基低位发热量，kJ/kg；
B——对应每千克入炉燃料总的输入物理热，kJ/kg；
L——锅炉每千克入炉燃料总的热损失，根据本锅炉情况按下式计算：
L＝LUC+L'G+Lmf+LH+LMA+Lco+Lβ+LUN
LUC—灰渣中未燃尽碳热损失，kJ/kg；
L′G—干烟气热损失，kJ/kg；
Lmf—入炉燃料中水分引起的热损失，kJ/kg；
LH—氢燃烧生成水分引起的热损失，kJ/kg；
LMA—空气中水分引起的热损失，kJ/kg；
LCO—由于生成一氧化碳而造成的热损失，kJ/kg；
Lβ—表面辐射和对流的热损失，kJ/kg；
LUN—不可测量热损失(按锅炉厂设计值取常数)，kJ/kg。
CN201610390833.2A 2016-06-02 2016-06-02 W型锅炉射流优化系统 Expired - Fee Related CN107355808B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610390833.2A CN107355808B (zh) 2016-06-02 2016-06-02 W型锅炉射流优化系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610390833.2A CN107355808B (zh) 2016-06-02 2016-06-02 W型锅炉射流优化系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107355808A true CN107355808A (zh) 2017-11-17
CN107355808B CN107355808B (zh) 2020-02-07

Family

ID=60271599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610390833.2A Expired - Fee Related CN107355808B (zh) 2016-06-02 2016-06-02 W型锅炉射流优化系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107355808B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111023084A (zh) * 2019-12-19 2020-04-17 哈尔滨工业大学 一种双旋风筒浓淡煤粉分离式燃烧器的w火焰锅炉

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB750776A (en) * 1953-10-02 1956-06-20 Foster Wheeler Ltd Improvements in vapour generating apparatus
CN101324332A (zh) * 2008-08-05 2008-12-17 贵州电力试验研究院 W型火焰炉二次风室的调整方法及w型火焰炉的二次风室
CN201251177Y (zh) * 2008-08-05 2009-06-03 贵州电力试验研究院 W型火焰炉的二次风室
CN102235664A (zh) * 2011-07-15 2011-11-09 华电电力科学研究院 W型火焰炉的燃烧系统
CN203116021U (zh) * 2013-01-31 2013-08-07 北京科电瑞通科技有限公司 一种燃烧器摆动装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB750776A (en) * 1953-10-02 1956-06-20 Foster Wheeler Ltd Improvements in vapour generating apparatus
CN101324332A (zh) * 2008-08-05 2008-12-17 贵州电力试验研究院 W型火焰炉二次风室的调整方法及w型火焰炉的二次风室
CN201251177Y (zh) * 2008-08-05 2009-06-03 贵州电力试验研究院 W型火焰炉的二次风室
CN102235664A (zh) * 2011-07-15 2011-11-09 华电电力科学研究院 W型火焰炉的燃烧系统
CN203116021U (zh) * 2013-01-31 2013-08-07 北京科电瑞通科技有限公司 一种燃烧器摆动装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
柳宏刚等: "Ｗ型火焰锅炉无烟煤掺烧烟煤试验研究", 《热力发电》 *
石践等: "拱下二次风下倾角可调的W型锅炉燃烧特性试验分析", 《热力发电》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111023084A (zh) * 2019-12-19 2020-04-17 哈尔滨工业大学 一种双旋风筒浓淡煤粉分离式燃烧器的w火焰锅炉

Also Published As

Publication number Publication date
CN107355808B (zh) 2020-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104791772B (zh) 具有两级烟气再循环的低氮燃烧链条炉
CN104748104B (zh) 一种耦合分级燃烧和烟气再循环的低NOx链条炉
CN101949535B (zh) 低倍率生物质循环流化床锅炉及其燃烧方法
EP2998651B1 (en) Boiler and method for operating boiler
CN105509085B (zh) 一种三次风浓淡分离降低锅炉NOx排放的系统及方法
CN105783025A (zh) 一种监测低NOx切向燃煤锅炉炉内风粉分布的方法
CN107355809A (zh) 减少W型火焰锅炉NOx排放的方法
CN202884901U (zh) 一种利用高温烟气实现乏气煤粉再燃并降低NOx 的锅炉
CN107355774B (zh) 减少w型火焰锅炉飞灰含碳量的方法
IL171017A (en) Air-separated air systems for heaters fed with crushed coal
CN204574001U (zh) 一种耦合分级燃烧和烟气再循环的低NOx链条炉
CN103672950B (zh) 拱下二次风下倾角度可调的ｗ型火焰炉的燃烧调整方法
CN103697465A (zh) 一种利用高温烟气实现乏气煤粉再燃并降低NOx的锅炉
CN107355802B (zh) W型火焰锅炉分级燃烧方法
CA1172924A (en) Steam temperature control with overfire air firing
CN107355807A (zh) W型火焰锅炉配风方式优化方法
CN107355775B (zh) W火焰锅炉多煤种分级燃烧策略优化方法
CN104792007A (zh) 一种耦合侧墙分级风和烟气再循环的卧式链条炉排热媒炉
CN107355808A (zh) W型锅炉射流优化系统
CN107355811B (zh) 锅炉燃烧优化调整方法
CN102927560A (zh) 一种低nox的风粉优化燃烧器组
CN202902262U (zh) 一种低nox的风粉优化燃烧器组
CN205372606U (zh) 三次风浓淡分离降低锅炉NOx排放的系统
CN107355804B (zh) 对w型火焰锅炉分级燃烧提效方法
CN107355803B (zh) 提升w型火焰锅炉炉效的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200207

Termination date: 20210602