1、.,對沖鍋爐燃燒調(diào)整,王亮 2017.1,.,一、我廠鍋爐燃燒器系統(tǒng)概述,三、旋流燃燒器的結(jié)構(gòu),二、旋流燃燒器的特點(diǎn),四、燃燒器輔助風(fēng)門的控制,五、對沖鍋爐燃燒常見問題,目錄,.,一、鍋爐燃燒器系統(tǒng)概述,我廠燃燒系統(tǒng)為前后墻對沖燃燒方式，采用低NOx新型的HT-NR3旋流煤粉燃燒器。燃燒系統(tǒng)共布置有36只燃燒器噴口（前后墻各布置3層煤粉旋流燃燒器，每層6只）。 24只燃燼風(fēng)噴口（前后墻各布置2層燃盡風(fēng)噴口，每層6只）。12只還原風(fēng)噴口（前后墻各各布置1層還原風(fēng)噴口，每層6只）。 12只貼壁風(fēng)噴口（前后墻各布置3層貼壁風(fēng)噴口，每層2只，靠近燃燒器層兩側(cè)墻位置）。,.,萬州電廠鍋爐爐膛燃燒器噴口整

2、體布置情況,.,上層燃盡風(fēng)噴口,下層燃盡風(fēng)噴口,萬州電廠燃盡風(fēng)布置情況,.,下層燃盡風(fēng)噴口,還原風(fēng)噴口,萬州電廠還原風(fēng)噴口布置情況,.,貼壁風(fēng)噴口,還原風(fēng)噴口,上層燃燒器,萬州電廠貼壁風(fēng)布置情況,.,上層燃燒器,中層燃燒器,下層燃燒器,萬州電廠鍋爐前墻燃燒器噴口布置情況,.,二、旋流燃燒器的特點(diǎn),氣流經(jīng)旋流器產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，當(dāng)從燃燒器噴射入爐膛時，射流就失去燃燒器通道壁面的約束，在旋轉(zhuǎn)離心力作用下，氣流向四周擴(kuò)散，形成輻射狀空心旋轉(zhuǎn)射流。相比直流燃燒器，旋流燃燒器具有以下特點(diǎn)： 1、具有內(nèi)外兩個回流區(qū)； 2、射流衰減快(軸向速度和切向速度)； 3、射程隨旋流強(qiáng)度的增大而減??； 4、旋流強(qiáng)度越大，

3、卷吸高溫?zé)煔獾哪芰υ綇?qiáng)。,.,擴(kuò)展角,旋流燃燒器模擬燃燒情況,.,旋流燃燒器旋流強(qiáng)度對煤粉著火燃燒的影響,1、經(jīng)過燃燒器進(jìn)入爐膛的煤粉是通過卷吸爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔鈦碇鸬?。隨著旋流強(qiáng)度的增大，擴(kuò)展角增大，回流區(qū)和回流量也增大，而射流衰減卻越快，射程也越短。 2、對于容易著火的煤（揮發(fā)份高、灰分低），不需要卷吸過多的高溫?zé)煔獗憧芍?，故旋流?qiáng)度可選擇小一些。對于不容易著火的煤則相反。,.,3、當(dāng)旋流強(qiáng)度增加到一定程度，擴(kuò)展角等于180度時，射流會突然貼壁，出現(xiàn)氣流飛邊現(xiàn)象。飛邊會造成燃燒器噴口及周圍水冷壁結(jié)渣，故旋流強(qiáng)度不宜過大。 4、當(dāng)旋流強(qiáng)度過小時，擴(kuò)展角就越小，射流衰減越慢，射程越長，氣流剛

4、性大，易發(fā)生沖刷對墻側(cè)水冷壁，引起結(jié)渣 。,.,三、HT-NR3型燃燒器的結(jié)構(gòu),.,中心風(fēng),燃燒器內(nèi)設(shè)有中心風(fēng)管，一股小流量的中心風(fēng)通過 中心風(fēng)管送入爐膛，在氣槍運(yùn)行時用作部分燃?xì)馀滹L(fēng) ；氣槍停運(yùn)時用作調(diào)節(jié)燃燒器中心回流區(qū)的位置，為 煤粉進(jìn)入爐膛初期析出的揮發(fā)份提供燃燒氧量，控制 著火點(diǎn)；同時起到冷卻燃燒器噴口，防止煙氣倒灌及 灰渣積聚的作用。中心風(fēng)通過氣動門和手動門控制。,.,一次風(fēng) 一次風(fēng)粉混合物首先進(jìn)入燃燒器的一次風(fēng)入口彎頭，然后經(jīng)過燃燒器一次風(fēng)管和布置在一次風(fēng)管中的煤粉濃縮器，濃縮器使煤粉氣流產(chǎn)生徑向分離，濃煤粉氣流從一次風(fēng)管圓周外側(cè)經(jīng)過一次風(fēng)管出口處的穩(wěn)焰齒和穩(wěn)焰環(huán)進(jìn)入環(huán)形回流區(qū)著火

5、燃燒；淡煤粉氣流從一次風(fēng)管中心區(qū)域噴入爐內(nèi)，并進(jìn)入內(nèi)回流區(qū)著火燃燒。,.,內(nèi)二次風(fēng) 呈直流射流狀態(tài)進(jìn)入爐膛，通過燃燒器內(nèi)二次風(fēng)環(huán) 形通道在燃燒的初期及時補(bǔ)給氧量，通過二次風(fēng)套筒式 擋板來分配調(diào)節(jié)。內(nèi)二次風(fēng)只能在就地調(diào)整，燃燒調(diào)整試驗(yàn)確定最佳位置后正常運(yùn)行不做調(diào)整（為了減小風(fēng)道阻力，一般內(nèi)二次風(fēng)套筒擋板置全開位）。,外二次風(fēng)（三次風(fēng)） 呈旋流狀態(tài)，可發(fā)生需要的旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)外二次風(fēng)的風(fēng)量和旋流強(qiáng)度，從而調(diào)整燃燒器的火焰形狀。調(diào)節(jié)桿穿過燃燒器面板，通過氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)方調(diào)整。,.,燃燒器本體,一次風(fēng)粉管,二次風(fēng)進(jìn)口,三次風(fēng)進(jìn)口,中心風(fēng)口,氣槍插入口,.,二次風(fēng)進(jìn)口,.,利用穩(wěn)燃環(huán)實(shí)現(xiàn)快速點(diǎn)火和高火焰溫度

6、,在HTNR燃燒器中，靠近燃燒器處有個負(fù)壓區(qū)，熱煙氣回流促進(jìn)著火并提高了燃燒效率。同時，在穩(wěn)燃環(huán)中安裝了阻隔環(huán)，可使二次風(fēng)和三次風(fēng)向外擴(kuò)展。因此，火焰還原區(qū)域擴(kuò)大，火焰長度被縮短，擴(kuò)大的還原區(qū)域提高了“焰內(nèi)還原NOx”的能力。,.,阻流環(huán),燃燒器一次風(fēng)噴口,穩(wěn)燃齒,中心風(fēng)噴口,二次風(fēng)噴口,三次風(fēng)噴口,.,鍋爐冷態(tài)空氣動力場試驗(yàn),.,性能優(yōu)越的煤粉濃縮器,通過慣性分離的原理，使得煤粉粒子集中在穩(wěn)燃環(huán)附近，高煤粉濃度提高了快速點(diǎn)燃和火焰的穩(wěn)定能力。,.,煤粉濃縮器,.,內(nèi)二次風(fēng)調(diào)節(jié)裝置,外二次風(fēng)調(diào)節(jié)裝置,.,外二次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板,外二次風(fēng)調(diào)節(jié) 限位裝置,.,內(nèi)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)擋板,.,外二次風(fēng)旋流片,外二次

7、風(fēng)旋流片,.,燃燼風(fēng)調(diào)風(fēng)器的配風(fēng)示意圖（AAP）,.,中心風(fēng)進(jìn)風(fēng)擋板,外二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)擋板,燃燼風(fēng)調(diào)風(fēng)器外觀,.,四、燃燒器輔助風(fēng)門的控制,旋流燃燒器冷態(tài)動力場試驗(yàn) 鍋爐燃燒器形成對沖氣流，同層相鄰兩個燃燒器三次風(fēng)旋轉(zhuǎn) 方向相反，相鄰層燃燒器三次風(fēng)旋轉(zhuǎn)方向也相反。,.,燃燒器中心風(fēng)調(diào)節(jié)特性試驗(yàn) 結(jié)論：燃燒器中心風(fēng)隨風(fēng)門開大，風(fēng)速逐漸呈線性增大，冷態(tài)試驗(yàn)工況下30%開度時風(fēng)速在2m/s左右，50%開度時風(fēng)速在4m/s左右，75%-100%開度時風(fēng)速達(dá)到最大7m/s左右。運(yùn)行中可以通過調(diào)節(jié)中心風(fēng)開度達(dá)到對一次風(fēng)著火點(diǎn)的細(xì)微調(diào)整。,.,中心風(fēng)風(fēng)門的控制 中心風(fēng)是從燃燒器的中心風(fēng)管內(nèi)噴出的一股直流風(fēng)，起

8、到冷卻燃燒器噴口和控制著火點(diǎn)位置的作用。 中心風(fēng)門開度控制過小，著火點(diǎn)提前，能起到穩(wěn)定火焰 的作用，但是中心風(fēng)量過小不利于燃燒器噴口的冷卻，同時 還可能會引起燃燒器噴口結(jié)渣結(jié)焦。 中心風(fēng)門開度控制過大，著火點(diǎn)推遲，有利于燃燒器噴 口的冷卻，避免了燃燒器噴口結(jié)渣的可能性，但是不利于火 焰的穩(wěn)定（特別是燃用低揮發(fā)份無煙煤時），同時增加了屏 過結(jié)焦的可能性。 故中心風(fēng)風(fēng)門開度的控制，根據(jù)鍋爐燃用煤質(zhì)的不同， 開度配置也不盡相同，開度范圍在10%100%。,.,外二次風(fēng)（三次風(fēng)）氣流的兩種主要形態(tài),.,三次風(fēng)氣流形態(tài) 三次風(fēng)氣流有兩種主要形態(tài)： 當(dāng)旋流強(qiáng)度一定時，氣流是與一次風(fēng)有一定夾角（擴(kuò)展角）的旋

9、轉(zhuǎn)閉合氣流，當(dāng)旋流強(qiáng)度過小時，擴(kuò)展角就越小，射流衰減越慢，射程越長，氣流剛性大，易發(fā)生沖刷對墻側(cè)水冷壁，引起結(jié)渣。 當(dāng)旋流強(qiáng)度增大時，氣流擴(kuò)展角度逐漸增加，并最終形成沿水冷壁向周圍的發(fā)散氣流。試驗(yàn)中三次風(fēng)門開度40%以下時，三次風(fēng)氣流容易形成貼壁氣流。,.,燃燒器三次風(fēng)調(diào)節(jié)特性試驗(yàn) 結(jié)論：三次風(fēng)門在40%開度以上時風(fēng)速保持穩(wěn)定，風(fēng)門的調(diào)節(jié)主要改變?nèi)物L(fēng)旋流強(qiáng)度。三次風(fēng)門開度越大，氣流擴(kuò)展角越小，旋流強(qiáng)度越小。三次風(fēng)門開度越小，氣流擴(kuò)展角越大，氣流旋流強(qiáng)度越大。 試驗(yàn)確定：三次風(fēng)門開度40%以下時，三次風(fēng)氣流容易形成貼壁氣流。三次風(fēng)門開度80%以上時，旋流強(qiáng)度小，擴(kuò)展角小，射流衰減慢，射程越長，

10、氣流剛性大，有可能發(fā)生沖刷對墻側(cè)水冷壁，引起結(jié)渣。,.,貼壁汽流其它影響因素 燃燒器噴口的多股氣流存在相互作用，尤其風(fēng)量較大的一次風(fēng)和三次風(fēng)之間相互吸引。三次風(fēng)的方向（即擴(kuò)展角）受一次風(fēng)風(fēng)速的影響，一次風(fēng)風(fēng)速越高，三次風(fēng)擴(kuò)展角越??；一次風(fēng)風(fēng)速越小，三次風(fēng)擴(kuò)展角越大。一次風(fēng)停掉后，三次風(fēng)擴(kuò)展角最大，變?yōu)橘N壁氣流； 當(dāng)某個燃燒器三次風(fēng)出現(xiàn)貼壁時，氣流沿水冷壁沖刷到周圍相鄰燃燒器，影響其氣流形態(tài)。下層影響中層，中層影響上層和下層。,.,萬州電廠鍋爐輔助風(fēng)門DCS畫面,三次風(fēng)門,二次風(fēng)門,燃盡風(fēng)門,中心風(fēng)門,.,燃燒器二次風(fēng)箱二次風(fēng)門的控制 1、正常運(yùn)行階段： (1)運(yùn)行中燃燒器二次風(fēng)門的配風(fēng)常見有以

11、下幾種形勢：寶塔式、正塔式、倒塔式、縮腰式、均等配風(fēng)方式。 東方對沖式燃燒器常采用的配風(fēng)方式為：均等配風(fēng)方式。 萬州電廠采用均等配風(fēng)方式，上中下三層運(yùn)行燃燒器二次風(fēng)門投自動后根據(jù)磨煤機(jī)給煤量增加，逐漸開大。 (2)正常運(yùn)行中應(yīng)保持二次風(fēng)箱左右兩側(cè)二次風(fēng)量平衡，將前后墻風(fēng)量調(diào)平。 (3)停運(yùn)的層燃燒器，關(guān)小其對應(yīng)二次風(fēng)門，最低不得低于10%的冷卻風(fēng)量，防止燃燒器燒壞。,.,燃燒器三次風(fēng)門的控制,1、正常運(yùn)行： （1）未投運(yùn)燃燒器三次風(fēng)擋板按80%控制。 （2）投運(yùn)層燃燒器三次風(fēng)擋板 高負(fù)荷按80%、70%、60%、50%、50%、60%、70%、80%控制。 低負(fù)荷按70%、60%、50%、40

12、%、40%、50%、60%、70%控制。 2、啟動階段：三次風(fēng)擋板可適當(dāng)關(guān)小，但不得低于40%。,.,燃盡風(fēng)門控制 1、燃盡風(fēng)對火焰中心的影響： 爐膛火焰中心要看調(diào)整燃盡風(fēng)擋板對各層二次風(fēng)的影響，開大燃盡風(fēng)擋板，下面各層燃燒器的二次風(fēng)量必然減少，使中下層燃燒器缺風(fēng)，煤粉在中下層沒有燃盡，火焰中心上移，排煙溫度升高； 2、燃盡風(fēng)開度過大，使中下層燃燒器缺氧燃燒，易產(chǎn)生還原性氣體CO，增加鍋爐受熱面發(fā)生高溫腐蝕及結(jié)焦的可能性； 3、燃燼風(fēng)開度隨負(fù)荷升高逐漸開大，燃盡風(fēng)中間有隔板，二次風(fēng)中間聯(lián)通無隔板。 4、燃盡風(fēng)開度過小，飛灰含碳量升高，煙氣中Nox含量升高。 5、燃盡風(fēng)門開度一般控制在40%60%。,.,五、對沖鍋爐燃燒常見問題,燃燒不穩(wěn)控制措施 1、適當(dāng)關(guān)小燃燒器層二次風(fēng)擋板（煤質(zhì)較差時）； 2、適當(dāng)關(guān)小三次風(fēng)擋板，但必須保證在40%以上； 3、適當(dāng)關(guān)小中心風(fēng)擋板（ 80%）； 4、適當(dāng)提高磨出口溫度； 5、適當(dāng)減少磨一次風(fēng)量，提高煤粉濃度和煤粉細(xì)度 6、調(diào)整磨出口分離器轉(zhuǎn)速，提高煤粉細(xì)度； 7、投氣助燃。,.,燃燒器區(qū)域結(jié)渣/結(jié)焦 調(diào)整措施： 1、根據(jù)鍋爐負(fù)荷-氧量曲線控制合適的氧量，避免燃燒器區(qū)域缺氧形成還原性氣氛。 2、在穩(wěn)燃的基礎(chǔ)上盡量開大三次風(fēng)擋板，避免形成貼壁氣流。 3、爐膛掉焦頻繁時，適當(dāng)增加中上層制粉系統(tǒng)出力，分散爐膛熱負(fù)荷，防止中下層燃燒器局部熱負(fù)