《JBT10440-2016 大型煤粉锅炉炉膛及燃烧器性能设计规范》.pdf

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  ICS27.060 .198 中华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 JB/T10440-2004 大型煤粉锅炉 炉膛及燃烧器性能设计规范 Performancedesignstandardforfurnacesandburnersof large-capacitypulverized-coal-firedboilers 2004-03-12发布 2004-08-01实施 中华人 民共和 国国家发展和改革委员会 发布 JB/T10440-2004 目 次 前言.……二‘t.t‘...-- 一 ..‘ -..-.-.-...-.… … W 引言t…… ， ...… … ，二，二…‘… ..‘-.-.-...-V 1 范围……，二，二..‘……，...-..-.-……，，，.，，...--……..‘..一 I 2 规范性引用文件……，…，，一，-..-..-一 ，一 ，...‘t…1 3 术语和定义一 ，-……，……..‘…… .‘...t.1 4燃烧方式的选择……，一一‘.-‘… … ..‘t..二t‘·..·.·...···················一‘3 5 炉膛有效容积的确定及炉膛热力特性参数计算式 …… ..‘…tt…...4 5.1炉膛有效容积的确定方法….二‘t-….‘..‘··t·.··············.······，··········t4 5.2主要炉膛热力特性参数计算式…….-.‘--··············‘·..·.····t·tt···6 6 切向燃烧方式炉膛热力特性参数及燃烧器工况参数的选择… 8 6!热力特性参数的选取原则...-.‘-……..‘·.·.t·‘.·..·..·.·.. · ····4一 8 6.2 切向燃烧方式炉膛热力特性参数(BMCR工况)推荐范围..….‘8 6.3 塔式布置锅炉的炉膛热力特性及燃烧器工况参数选择一..‘..--二8 6.4 切向燃烧方式直流式燃烧器工况参数 (BMCR工况)的选择……..‘8 7 对冲燃烧方式炉膛热力特性参数及燃烧器工况参数的选择 ……t.…‘..‘..I1 7.1对冲燃烧方式炉膛热力特性参数((BMCR工况)的选择……II 7.2 对冲燃烧方式燃烧器工况参数归MCR工况)的选择… …11 8w型火焰燃烧方式炉膛热力特性参数及燃烧器工况参数选择..‘……，一 ，...一t二.一‘t12 8.1w型火焰燃烧方式炉膛热力特性参数((BMCR工况)的选择.…，… …，… 12 8.2 W 型火焰燃烧方式炉膛热力特性参数的选取原则 …‘..‘.…… 二‘..‘…… 13 8.3 W 型火焰燃烧方式燃烧器的设计原则一 …二13 8.4 W型火焰燃烧方式燃烧器及其工况参数((BMCR工况)的选择t13 9与炉膛及燃烧器设计有关的共性要求.… …，··.·.·.··..·.·‘··‘· ‘··‘················…·…13 9.1对设计煤种和校核煤种的要求..…..‘····.··.·········································一· 13 9.2炉膛高度及出口温度的选取原则.--············..··tt一14 9.3下排一次风喷嘴中心至冷灰斗拐点的距离15的选取原则... …… ，t15 9.4 切向燃烧方式炉膛截面的宽/深比(12/11)的选取一‘，‘，二.卜15 9.5冷灰斗倾角卢的选取 … ······.·.·················.············.·...······ 巧 9.6降低NO、生成浓度的措施一，-···.··.···.·.·.··.·.·.·.··.·.1····‘··‘········…·…15 9.7对炉膛及燃烧器设计布置的要求二价·‘·‘·‘·‘·····‘·····················t·一‘15 9.8 混煤的燃烧特性一t..t‘...一 一‘， 一 ，-.一价一价..--一 ，二，……巧 9.9切向燃烧锅炉下炉膛水冷壁污染系数杏:的选取一 ...‘15 9.10燃烧器一次风出口温度选择需考虑的因素一 .‘16 9.11燃烧设备设计对磨煤机及制粉系统的要求 ……..tt..t16 9.12 火焰检测及炉膛安全监控系统 (FSSS)的配备..‘一 16 9.13 煤粉细度的选取…… “… … .‘..‘……16 9.14 高原地区的锅炉设汁t-.一 ，，一 ，一 ，.，..-.…，.…，… ，，.，，.，，..… ，17 9.15防止炉膛结渣、防止水冷壁高温腐蚀 … … .‘..-.一，-.-……18 10 大型煤粉锅炉燃烧性能保证值的确定……18 I JB/I10440- 2004 10.1锅炉燃烧性能保证的内容 ··········，·······‘······，·，········…·… ·...-...-..一 18 102 锅炉燃烧效率的确定…价.-...-.--.. 一 ，.··.···················‘，··· ·，·· ·…· --一 18 10.3锅炉最低不投油稳燃负荷率 (BMLR)的确定.，一 ，，…，. -...……二.卜卜 二 19 10.4燃烧烟气NO、排放浓度限值一 “.·.·.···············……“卜·············，卜，············‘一 .‘...- .20 附录A (资料性附录)煤的着火稳定性指数RW及燃尽特性指数Rl的确定二，… … .‘二‘，二，，..2l A.1煤的着火稳定性指数Rw·.·.·····.···.·，····‘·············，，··········… ….，.… ...21 A.2煤的燃尽特性指数Ri… …，.…，，.…·…价.·····················，，·····t·········一·…·… .，-..一 22 附录B (资料性附录)煤灰的结渣特性指数RZ的确定… … ，二，--.-..-..….. _______24 附录C (资料性附录)煤粉在上排一次风喷嘴 (或上排三次风喷嘴) 中心到屏下缘平均停留时间r的计算._一 .卜.. . ..…… ‘二… ...25 附录n (资料性附录)卫燃带修正系数杏的推导，，，，，，… 价.一 ，，，，，，一.卜...… … ，...ttt...26 附录E (资料性附录)降低NO;生成浓度的措施 ，，，，……价..… 价.，一..一.一 一.，.，..，.，.二26 附录F (资料性附录)切向燃烧锅炉下炉膛水冷壁污染系数二值的选择..-...-…… ..，.二 ‘.28 附录G 资〔料性附录)不同煤质条件下推荐的磨煤机及制粉系统类型一t.-.--.一 … t..28 附录H (资料性附录)煤质特性、炉膛热力特性参数及燃烧器工况参数对44的影响… .一29 H.I 煤质特性的影响 .……，-……..‘………‘….‘..‘… …，.，.….‘‘tt29 H.2 炉膛热力参数的影响 ………卜.卜..·.····.····‘· ·，·········· ‘‘ ‘ ‘29 H.3 燃烧器工况参数的影响 二，.，.… ‘ 二，，-……价.“一‘… ，， “ .‘‘ 二，二29 附录I (资料性附录)防止燃烧器区域结渣的措施，，…，..-..-...… _.，..，，…… _‘29 1.I 总则…… ..‘...一 … …，，...‘..…… ，..二，，二，… .，29 1.2 煤灰本身的结渣特性..…，..…，……价… …，.…，一，二 ，…_-… … 29 1.3 影响炉内烟气温度的因素一 ，.价.一 .‘，卜，价.-..-... 一…‘_.‘卜… … ，.… ...29 1.4 烟气流场的影响 切〔向燃烧方式)-.… … .卜.二卜.价...--.--一_一 卜..-30 1.5 吹灰器的选用及布置 …… “...一.卜卜… ，...‘.… … ，.，..… ….‘.‘30 附录J (资料性附录)防止水冷壁外壁高温腐蚀的措施.‘……价.，.…价.一 一 ...…，. 30 图1 切向燃烧锅炉炉膛结构尺寸示意图… ，-...-..--..-..二 _……，.. … .，一 4 图2 对冲燃烧锅炉炉膛结构尺寸示意图 ……_，..-一 ，-.--……，….…… … …5 图3 W 型火焰燃烧锅炉炉膛结构尺寸示意图 ..-..-… … _ … …...… … 5 图4 塔式布置锅炉炉膛结构尺寸示意图一 二卜，-.---.-..-.一 _一卜，-..--二‘..二t6 图5 大气压力与海拔的相关图..-.-.一 ，二 .卜.卜.…，，. ，… … “._…，卜..，，卜...---… …..-...-..… 17 图6 根据煤质特性 、〔俪及A砂 推荐的44取值范围.… ‘..… …，.，，.… t‘二 ，.、，. I9 图A.1某烟煤煤样燃烧特性曲线..-.-.-… ，二，一 ，一，...--… _二，…， .二 ， ， .21 图A.2 某烟煤煤焦燃尽曲线 …….‘.‘……，， .… …，一，一t.-...-一 22 27 图E.1煤粉锅炉各类型NO、的生成浓度与炉膛温度的一般关系..… ，一‘... 图E.2 切向燃烧方式燃料分级燃烧原理示意图...-…… ，... 一.，… ...27 图E.3 对冲燃烧方式低NO,燃烧器示意图二 卜.卜...… … “一，..卜...-…… .‘27 表I机组容量、煤着火、燃尽特性及煤灰结渣倾向对炉膛热力特性参数的影响趋势.一 ...，.…，..二8 表2 切向燃烧方式炉膛热力特性参数(BMCR工况)的推荐范围… ，一， ，，..… -一 9 表3 配直吹式制粉系统的切向燃烧方式燃烧器工况参数(BMCR工况〕的推荐范围 二 ...， ...二9 表4 配中间储仓式制粉系统的切向燃烧方式燃烧器工况参数(BMCR工况)的推荐范围.-…….，..t...二 10 表5机组容量、煤的特性对燃烧器工况参数的影响趋势.… … 二‘t‘一，二二】1 表6对冲燃烧方式炉膛热力特性参数((BMCR工况)的推荐范围… _.‘一 t二t二 I1 表7 配直吹式制粉系统的对冲燃烧方式燃烧器工况参数(BMCR工况)的推荐范围-……..‘… ‘..12 JB/T10440-2004 表8配中间储仓式制粉系统(热风送粉)的对冲燃烧方式燃烧器工况参数((BMCR工况)的推荐范围一 12 表9W型火焰燃烧方式炉膛热力特性参数B(MCR工况)的推荐范围… …，… … ，.一 13 表10 W型火焰燃烧方式双旋风筒分离式燃烧器工况参数((BMCR工况)的推荐范围.…_-14 表IIW型火焰燃烧方式双调风旋流式燃烧器的工况参数归MCR工况)的推荐范围，.二14 表 12 保证锅炉额定出力及出口蒸汽参数允许的煤质变化范围 二，..，……… ，ttt15 表13磨煤机出口允许的最高温度二 ‘二，二_…..，.，.- …_二，16 表14 根据煤质特性 1Rw,Vd,、A护 推荐的44取值范围，二 ‘.一，.，，，，. ‘.，二 一‘，… … ，.，… 19 表15 各型燃烧方式的锅炉最低不投油稳燃负荷率((BMLR)推荐值--..…..‘ …，，...‘二20 表A.1煤的燃烧和燃尽热分析曲线特征指数 .，.-…….‘.…t二‘.…21 表A:2各特征指标划定的燃尽等级…，，··，··.‘.，·，··· ······t····，一23 表A.3 一些300MW级以上电厂实际燃用的炉前煤的Rw,RR;数据……..‘‘…...23 表B.)各种结渣倾向判别指数的判别界线和准确率 ，二“ ‘_“，……，， _“ “，.t24 表G.1 磨煤机及制粉系统的类型选择 ，… … ..‘，… … .，..二，...…，... 二 28 JB/r10440-2004 前 言 本标准为首次发布 本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G、附录H、附录I、附录J为 资料性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国锅炉标准化技术委员会 ((CSBTS/IC73)归口 本标准起草单位:哈尔滨普华煤燃烧技术开发中心、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、上海锅炉厂股 份有限公司、东方锅炉 (集团)股份有限公司、北京巴布科克 ·威尔科克斯有限公司、武汉锅炉集团有 限公司 。 本标准主要起草人: 、陈春元、侯栋岐、张加安、张琦恩、韩 宾、霍锁善、乌R兆春、曹荫 f、郑文学、胡仁德。 JBIT10440-2004 引 言 我国主要电站锅炉制造厂家己有近半个世纪的设计制造经验，能够生产燃用国内各类燃料所需的电 站锅炉设备，在适应中国国情方面有许多独到的特点。20世纪80年代初，又陆续引进了一些国外公司技 术，经过消化吸收和逐步优化，可以说从设计制造技术上已达到了世界领先水平 锅炉实际运行情 况表明，绝大多数锅炉机组拥有非常良好的性能，但也有部分锅炉机组不尽完善，因此，有必要总结锅炉设 计运行经验，形成中国统一的设计规范，以指导机械行业大型锅炉燃烧设备的性能设计，同时为用户提 供选型参考 〔 JB/T10440-2004 大型煤粉锅炉 炉膛及燃烧器性能设计规范 1 范围 本标准规定了大型煤粉锅炉燃烧方式的选择、炉膛主要尺寸的选择、燃烧器设计工况参数的选择、 设计性能保证值确定，以及与炉膛和燃烧器选型设计有关的共性要求 本标准适用于大型煤粉锅炉 (配300MW级及以上容量发电机组)炉膛及燃烧器性能设计，容量小于 300MW的煤粉锅炉也可以参照使用。本标准不适用于增压燃烧锅炉、旋风姗烧锅炉及液态排渣煤粉锅炉 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单 (不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这一些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 (3B/T212煤的S业分析方法 (GB/T212-2001,eqvISO11722:1999) GB/T213煤的发热量MJ」定方法 (GB/7213-1996,eqvISO1928:1995) GB/T219煤灰熔融性的测定方法 (GB/T219-1996,egvISO540:1993) GB/T476煤的元素分析方法 (GB/T476-200,1eqvISO625:1996) GB/T1574 煤灰成分分析方法 GB/T2900.48 电工名词术语 固定式锅炉 GB/T3715煤质及煤分析有关术语 (GB/T3715-1996,eqvISO1213-2:1995) GB/F10184 电站锅炉性能测试规程 GB13223 火电厂大气污染物排放标准 DL435 火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程 3 术语和定义 GB/T2900.48和GB/T3715确立的以及下列术语和定义适用于本标准 3.1 煤粉锅炉燃烧方式 firingmodesofpulverized-coal-firedboiler 由煤粉燃烧器布置在炉膛的不同位置而构成的锅炉燃烧方式 注:现代煤粉锅炉一般有切向燃烧方式、前后墙对冲燃烧方式和w型火焰燃烧方式 3.2 W型火焰燃烧方式 W-flamefiringmode 将直流或弱旋流式煤粉燃烧器布置在炉膛前后墙炉拱上。使火焰先向下流动，再返回向上，形成 W状火焰的燃烧方式 3.3 炉膛及燃烧器性能设计 performancedesignoffurnacesandburners 为达到良好的燃烧性能，合理选择锅炉燃烧方式、炉膛主要热力特性参数、结构尺寸及燃烧器工况 参数等，不包括材料、附件等选用及施工细节 注:燃烧性能最重要的包含着火稳定性、燃尽性、防渣性能、防水冷壁高温腐蚀、低污染性能以及降低炉膛出口残余旋 流 等 JB/T10440-2004 3.4 直吹式制粉系统 direct-firedcoalpulverizationsystem 将从磨煤机 (中速磨煤机、风扇磨煤机或双进双出钢球磨煤机)引出的气、粉混合物作为一次风， 直接通过燃烧器喷人炉膛燃烧的制粉系统。 注:为提高人炉一次风温，在粗粉分离器后的一次风管路上装设细粉分离器及锁气器，从而能够利用高温热风来置 换废干燥剂作为人炉一次风的系统称为半直吹式制粉系统。 3.5 中间储仓式制粉系统 coalpulverizationsystemwithpulverizedcoalbunker 从磨煤机 (一般为钢球磨煤机)引出的气、粉混合物通人细粉分离器，将约90%的煤粉分离到煤 粉仓，然后再用给粉机分别注人相应的一次风管 (或乏气风管)，输送到燃烧器组织燃烧的制粉系统 注 用制粉乏气愉送媒粉的称为乏气送粉系统，用空气预热器出来的热风携带给粉抓 「来的煤粉的称为热风送粉系统 3.6 炉膛有效容积 effectivefurnacevolume 实施煤粉悬浮燃烧及传热的空间，并用以计算炉膛容积热负荷的容积部分 3.7 煤的着火稳定性指数 coalflammabilityindex Rw 表征煤的着火稳定难易程度，由浅柑锅热天平 (如TGS-2型热天平)测得燃烧特性曲线特征值后 经计算求得 (见附录A) 3.8 煤的燃尽特性指数 coalburnoutindex Ri 表征煤的燃尽难易程度，由浅增锅热天平 (如TGS-2型热天平)测得燃烧特性曲线和煤焦燃尽速 率曲线，取特征值经计算求得 (见附录A) 3.9 煤的结渣特性指数 coalslaggingindex R, 表征煤灰的结渣倾向，R,与煤灰熔融性及煤灰成分有关 (见附录B) 3.10 锅炉最低不投油稳燃负荷率 boilerminimumstableloadratiowithoutauxiliarysupport 召M乙双 在设计煤种和合同规定条件下，锅炉不投油助燃的最低稳定燃烧负荷与锅炉最大连续负荷(BMCR) 之比。即: 不投油助燃的最低稳燃负荷 23几了ZR X100%(1) 锅炉最大连续负荷 (BMCR) 庄:每台煤粉锅炉都可能具有 3个不同定义的最低不投油稳燃负荷率数值，即; — 设计保证值:锅炉制造厂保证的数值: — 试验值 在设计煤种及正常工况条件下经持续4h-6h稳定运行 (无局部灭火及炉膛负压大幅度波动现象， 试验可达到的最低数值 — 可供调度值:考虑到日常人沪煤质波动及设备状态和控制水平、火焰检测系统的可靠性等条件后由业主规定 的可供负荷调度用的实际运行数值 3.11 氮氧化物 (NO,)生成浓度 primaryNOconcentration JB/T10440-2004 锅炉排出干烟气中含有的初始NO、浓度，NO、是N02,NO和其他微量氮氧化物的总称。 4 燃烧方式的选择 4.1燃烧方式的选择主要是根据煤质特性。煤质特性依据GB/T212,GB/T213,GB/T219.GB/T476 和GB/T1574，并参考附录A、附录B所给出的专项测试结果确定 4.2 煤的着火稳定性宜采用煤的着火稳定性指数RW来表征。由附录A确定的RW判定着火难易程度的 划分界限为: — Rw4.02:为极难着火煤种: — 4.02Rw4.67:为难着火煤种: — 4.67RW5.00:为中等着火煤种; — 5.00RW5.59:为易着火煤种; — RW5.59:为极易着火煤种。 RW的高低与煤中的干燥无灰基挥发分Vd.f有一定关系，当无条件取得RW的试验值，而又要使用以 RW为参数的计算式和图表时，可用Vdsf估算Rw，但对灰分 ((A})大于35%或水分 (M)大于40%的 煤种，则应根据估算RW确定的着火稳定性界限相应的降低一级，如易着火煤种降为中等着火煤种 据30多台大容量锅炉炉前煤数据Rw与Vd.f的拟合关系式如下: Rw=3.59+0.054Vd,········································一· 2‘) 4.3 煤的燃尽难易程度由煤的燃尽特性指数Rf来表征。由附录A确定的Rf判定燃尽程度的划分界限 为: — Rf2.5:为极难燃尽煤种: — 2.5Rf3.0 为难燃尽煤种: — 3.0Rf4.4:为中等燃尽煤种: 一一4.4R,5.29:为易燃尽煤种; — Rf5.29:为极易燃尽煤种。 4.4 煤灰的结渣倾向由煤的结渣特性指数凡来表征。由附录B确定的R:判定结渣倾向的划分界限为: — R,1.5:为不易结渣煤种; — .15R,2.5:为中等结渣煤种; — R,32.5:为严重结渣煤种。 4.5 设计者可根据业主意向，并结合本单位积累的经验，按下述原则选择煤粉锅炉燃烧方式: a)极易着火煤种 (R,--5.59或Vmf-}37%的褐煤)宜采用切向燃烧或对冲燃烧，采用直吹式制粉 系统。当人炉煤的收到基水分M}330%时，从干燥和防爆需要仔细考虑，宜采用抽炉烟干燥的风 扇磨煤机直吹式制粉系统:但对于人炉煤收到基水分M}35%、低位发热量Q_,_10MJ/kg 的褐煤，也可采用中速磨煤机，并采用较高的热风温度 (33800C)。 b)易着火煤种及中等着火煤种 (RW34.67或Vdg--20%的烟煤)，宜采用切向燃烧或对冲燃烧方 式，采用直吹式制粉系统，当煤的磨损性很强时，也可采用钢球磨煤机中间储仓乏气送粉系统。 c)难着火煤种中4.24RW4.67或12%V&f20%的贫煤，一般宜采用切向燃烧或对冲燃烧方 式，采用钢球磨煤机中间储仓式制粉系统热风送粉、双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统或中 速磨煤机直吹式制粉系统 (当采用中速磨煤机时，宜配用回转式分离器) d)难着火煤种中4.02RW4.24或8%aV&f12%的煤种，当要求较强的调峰带低负荷能力、 较高的燃烧效率或煤灰具有中等以上结渣倾向时，宜优先采用W型火焰燃烧方式，否则可采用 切向或对冲燃烧方式。 e)极难着火煤种中RW4.02或Vdzf8%，或Rf2.5的无烟煤，宜采用W型火焰燃烧方式，可配 钢球磨煤机中间储仓式热风送粉制粉系统、双进双出钢球磨煤机直吹式系统或高温热风置换的 半直吹式制粉系统 JB/I10440-2004 炉膛有效容积的确定及炉膛热力特性参数计算式 5.1 炉膛有效容积的确定方法 应按下述三项原则计算炉膛有效容积: a)对于切向燃烧锅炉炉膛出口烟窗截面，一般规定为炉膛后墙折焰角尖端垂直向上直至顶棚管形 成的假想平面，如图1所示。布置在上述假想平面以内 (即炉膛侧)的屏式受热面横向间距如果 457mm，则该屏区应从炉膛有效容积中扣除;对于对冲燃烧锅炉及W型火焰燃烧锅炉横向间 距457mm的屏式受热面，一般超出折焰角尖端垂直向上的平面 (见图2、图3)，则炉膛出 口烟窗可以沿水平烟道向后移至出现受热面横向间距(457mm的截面，但是不能超出后墙水冷 壁 (对于W型锅炉指上炉膛后墙水冷壁)延伸的平面:对于塔式锅炉炉膛出口烟窗为一水平假 想平面，在该平面下方的受热面管束，其水平方向管子中心线所 不 。 b)炉膛冷灰斗区有效容积只计上半高度，认为下半高度是死滞区，不计在炉膛有效容积内 c)炉膛截面积按水冷壁管中心线所围成的矩形平面计算.当设计带有较大的切角 (小直角边l 抓万/10，对于W型锅炉则为侧玩 )时，如图3所示，则其炉膛有效容积应按切角壁面包裹的 实际体积计算。 ?子 图示的切向嫩烧锅炉的后竖井为单烟道布置，也有用双烟道平行挡板调温的炉型 图1 切向嫩烧锅炉炉膛结构尺寸示意图 JB/T10440-2004 图2 对冲燃烧锅炉炉膛结构尺寸示意图 图3W型火焰燃烧锅炉炉膛结构尺寸示意图 JB门，10440- 2004 nar-,, l 屏式过热器 今从一}计算}ji血 注:图示的塔式炉为切向燃烧方式。另外.也有对冲燃烧及w 型燃烧方式塔式炉 图4 塔式布置锅炉炉膛结构尺寸示意图 注 图I一图a中符号说明如下; 1,一一炉膛深度 前后墙水冷壁管中心线间的距离，单位为肚 h一一炉膛宽度 左右墙水冷壁管中心线间的距离，单位为m: 1,— 对于切向及对冲燃烧锅沪为燃烧器最上排一次风喷嘴中心线 (对燃用无烟煤的切向燎烧锅炉采用中间储 仓式热风送粉系统，而三次风喷嘴布置在一次风喷嘴中心标高以上时，则为最 1排二次风喷嘴〕至屏最 下排管中心线的距离，单位为m:对于塔式布置锅炉为最上排一次风喷嘴 、或二次风喷嘴、中心线至炉 内水平管最F排管中心线— 最上排一次风喷嘴L或三次风喷嘴，参见1。说明，至最F排一次风喷嘴中心线间的距离 单位为m: I,- 最下排一次风喷嘴中心线至冷灰斗拐点间的距离，单位为m: 16- 炉膛高度.指从炉底排渣口至炉膛顶棚管中心线间的距离:对于堪式布里锅炉，指从炉底排渣曰至炉膛 出口水平烟窗最 「排管子中心线一--W 型火焰燃烧锅炉上炉膛深度，单位为瓜 1,一-w型火焰燃烧锅炉下炉膛深度，单位为价 1y— W型火焰燃烧锅炉下炉膛高度，从炉底排渣口至拱顶上折角顶点的距离，单位为m: 116- W型火焰燃烧锅炉上炉膛高度，从拱顶上折角顶点至炉膛顶棚管中心线的距离，单位为m: /- 炉膛切角小直角边长，单位为m: I,,— 炉膛出口烟窗高度，单位为m 八。一一护膛冷灰斗拐点至炉底排渣口间的距离，单位为m: llJ— 折焰角深度 折焰角顶端至后墙水冷壁管中心线间的距离，单位为m: 115— 排渣口净深度，冷灰斗底部出口的水平净间距，单位为。is h- 冷灰斗斜坡与水平面所成角度、单位为度 5.2 主要炉膛热力特性参数计算式 JB/T10440- 2004 5.2.1炉膛容积热负荷9, 炉膛容积热负荷9、计算式如下: 9.=N,N (3) 式中: 4Y 炉膛容积热负荷，单位为M m: N,一一锅炉输人热功率，单位为kW: V一一炉膛有效容积，单位为m3- 注 本标准中锅炉输人热功率是指在锅炉最大连续出力(BMCR)工况下锅炉设计计算煤耗量B)与设计煤收到基低 位发热量Q-1..。的乘积，即: N,二BjQ,.，二‘二‘二‘二‘二‘二‘二‘ (4) 易二B(1-叫100)，·‘·…·’二’”·二’“““““““ (5) 式中 Bi-一锅炉设计讨算煤耗量，单位为kg/s; B一一锅炉设计煤耗量，单位为kgls; 9a 一固体未完全嫩烧热损失，% Q.-,.- 煤的收到基低位发热量，单位为kJ/kg. 5.2.2 上排一次风喷嘴 (或上排乏气喷嘴)中心标高到屏下缘的煤粉平均停滞时间丁 从燃烧特性去选取炉膛容积热负荷主要是控制煤粉在炉内的停滞时间 (以烟气的平均停留时间替 代)，本标准认定煤粉的有效燃烧时间为上排一次风喷嘴(或上排乏气喷嘴)中心至屏下缘的这段停留 时间丁。丁的计算方式参见附录C. 5.2.3炉膛截面热负荷9F 炉膛截面热负荷4;计算式如下: 一 N, 9F二丁代二份二 」uuur 式中: 9F— 炉膛截面热负荷，单位为MW/澎; 厂一‘一炉膛截面积，单位为mz。除有较大的切角外，按下式计算: F=1,X12 (7) 对于W型火焰燃烧锅炉应取用下炉膛截面积19X2!- 5.2.4 燃烧器区壁面热负荷9n. 燃烧器区壁面热负荷9*计算式如下: 式中: 一 ﹃ J 8 . . . . . . . . ( 9H}.一一燃烧器区壁面热负荷，单位为MW/m2- FFu— 上下一次风喷嘴中心线m所包围的炉膛围带面积，单位为m2几的计算公 式如下 F,=2 八〔十几)X (1,+3)Xb·········，，，，·，，·············‘········，，·，，，，，二(9) 式中: 若— 卫燃带修正系数。4的计算公式 (推导参见附录D)如下; 口 =1一 0.535F, 2(!l+12)(1,+3) 式中: Fw— 卫燃带面积，单位为MI. JBll l044-0es2004 w型火焰然烧方式锅炉不计算燃烧器区壁面热负荷。 52石 炉膜辐射受热面热负荷Hq 沪膛辐射受热面热负荷qH计算式如下: N_ qH二二-;:;下一 · ‘·.‘·，一 ”“’”‘“ ·“·二‘，‘·，，·······…… “‘·········4·二 〔11) 1斌叉X】凡 式中: qHes一一炉膛辐射受热面热负荷，单位为Mw/mZ; 凡-一，护膛有效辐射受热面积，单位为mZ。在此面积的计算中，冷灰斗面积是从冷灰斗底部开始。 另外后墙面积计算包括炉膛出口窗面积.凡的计算公式如下: 凡=F.+F后十ZF.+F.+Fr··············，···4························，…(21) 式中: F，月— 横向节距大于457n。的屏的面积(当单片屏间距与管径比不大于1，5时，按单片屏的两面投 影计算;当单片屏间距与管径比大于1，5时，按单片屏管子的外表面积计算)，单位为mZ。 6 切向姗烧方式炉膛热力特性参救及姗烧器工况参救的选择 6.1热力特性参数的选取原则 a) 热力参数的选取可根据多台已投运的锅炉设计数据采用类比法进行确定; b) 机组容量、煤着火燃尽特性及煤灰结渣倾向对炉膛热力特性参数值的影响趋势见表1; c)炉膛容积热负荷的选取要适中。热负荷过高会影响赫尽，并导致炉膛出口烟温过高，以致受热 面局部结渣:热负荷过低，则会使辐射与对流受热面分配失衡，甚至省煤器受热面趋近于零 这不仅增加锅炉制造成本，也不利于锅炉运行性能; d)q。与qHr共同构成主燃烧区姗烧强度，因此，在其中某一参数，如qF为一定时，为了更好的提高燃烧 稳定性，可提高叮*值; e)各一次风喷嘴中心线间的平均距离与单只一次风喷嘴输人热功率有关。热功率增加，其平均距 离应增大; )f对于采用热炉烟干澡制粉系统低温姗烧的褐煤锅炉，上一次J刃喷嘴中心线至屏下缘距离的煤粉平均 停滞时间选取既要保证充分姗尽，又要考虑由于徽烧温度低听造成的辐射受热面积增加的问题: 9)对于切向燃烧方式配中间储仓式制粉系统，要懊重考虑三次风 (乏气)引人炉膛的位置，要采 取必要的加强煤粉燃尽的措施。 名 称 叭 和 夕扭 几 公 机组容t t 去 t ; 一} 煤的着火性能 布 了 寸 I 煤的燃尽性能 ; 一} 各 t 乍 t {一 于 煤灰结渣倾向 1 }  }鑫} 毒 一} 丰 t 一一 t 62 切向姗烧方式炉膛热力特性参数扭耐C况工况)推荐范围 切向燃烧方式炉膛热力特性参数B(MCR工况》推荐范围见表2。 63 塔式布t锅炉的炉膛热力特性及燃烧器工况参数选择 不论切向、对冲或w型燃烧方式都可采用塔式布置，除炉膛出口烟窗需要特殊定义外 (见5.们 其余的热力特性参数及燃烧器工况参数选择，均决定于其选用的燃烧方式 6滩 切向燃烧方式直流式姗烧器工况参数双〔材C况工况)的选择 641本标准所指的是常规的直流式燃烧器，配风结构特殊的新型燃烧器可不受本标准限制。 6点2 配直吹式制粉系统的切向燃烧方式直流式燃烧器工况参数臼叼CR工况)的推荐范围见表3。 6点3配中间储仓式制粉系统的切向燃烧方式直流式燃烧器工况参数留MRc工况)的推荐范围见表4 JB汀 1044仆一2004 64.4 选择切向燃烧方式直流式燃烧器工况参数时应遵从以下原则: a)单只一次风喷嘴最大允许热功率的选取与炉膛截面积及煤灰熔融特性温度有关。炉膛截面积增 加，则单只一次风喷嘴最大允许热功率可增加:煤灰熔融特性温度上升，则单只一次风喷嘴最 大允许热功率可增加。单只一次风喷嘴热功率增大，则一次风喷嘴数量减少，层数减少。 表2 切向燃烧方式炉膛热力特性参数沼肘C况工况)的推荐范围 机组容量等级 300 M切 6加〕M 认1 低 姚、煤 } 85一;61. }1 (52一。02) 炉膛容积热负荷、 一 烟 煤 90一118 85~105 wkm/， 一 } 褐 煤 75一90 60 ~80 } 低妈a，煤 4.5~52 (4.6一5沸) 炉膛截面热负荷?。 烟 煤 3名一5! 4.4一52 M、叼mZ 褐 煤 33一40 36~45 低 瑞f煤 14‘~22‘ 〔16一2.2) 燃烧器区壁面热负荷 咖 烟 煤 11~21 13~一22 MWZmZ 褐 煤 10~15 10~一16 一 。膛辐射受热面赢 、1「，一 低 凡可煤 0.18~026 (020一028) MW/mZ { 烟煤 016一025 0.18一026 } 褐 煤 } 。.;5一024 0.18~025 上排一次风喷嘴 戈或上排三次风喷 低 礼 “煤 17一215 (19~23) 嘴 中心至屏F缘距离八 烟 煤 〕6一 20 18一 22 . — 一 一 m { { 1名一24 20~25 褐 煤 ! 低 约廿煤 18一23 1(吕一24) 16一22 16~23
一?.0 一26一门20~2.吕 注1:距离几、停滞时间丁以及容积热负荷宁朱考虑低气压的影响 注2低巧 ‘煤指R*(467 (Vd『乏02%)的无烟煤、贫煤煤种。 注3烟煤指R*扮46万·饰盯)02%)的烟煤煤种 注4:褐煤指左，乡595 (、袖扮37%)的揭煤煤种 注5:表中括号内数值均为参考值 注6:低均、煤的宁H，未考虑卫燃带修正系数 表3 配直吹式制粉系统的切向燃烧方式燃烧器工况参数旧脚C双工况)的推荐范围 机组容量等级 300MW 日刃MW 低 姚 ‘煤 16~24 20~24 一次风喷嘴只数 烟 煤 } ;6一24 20~24 褐 媒 18一28 24~32 低 姚，煤 4~6 5~6 一次风喷嘴层数 烟 煤 4~6 5~ 6 褐 煤 3a(5一7)b 3.(6~8)七 低 岭盯煤 90~ 130 90~130 一次风温度 烟 煤 70~ 1的 70~1X)( aC 褐 煤 80~180c 80一180c 低 坑目煤 14~25 14~25 一次风率 烟 煤 18一25 18~25 % 褐 煤 5【~25 20~35 低场煤 一} 02一24 22~26 一次风速度 烟 煤 22~30 24~32 而 S 褐 煤 16~22 18~25 低 、场煤 350~380 350~380 二次风温度 烟 煤 300~3印 300 ~3印 ℃ 褐 煤 3的~320 } 29。一3。。 JB厂1，10440一2004 衰 3(续) 习华且容量等级 一 300加n刀 仅刃MW 低瑞煤 } 

11 一5一8617 75一56 二次风率 烟 煤 } 75~82 % } 75一。2 揭 煤 75~85 65~80 低 、恤煤 40 ~48 42~50 二次风速度 烟 煤 45~52 46~ 56 n侧5 褐 煤 45 ~55 46~56 低吃矛煤 1.2~1.25 1.2~1.25 炉膛出口过量空气系数 烟 煤 }一 1一125 } 1.2~1.25 揭 煤 1.2一1.25 ! 1，2~ 125 风扇磨系统. 中速磨系统有备用层。 上限用于烟气空气混合物作干燥剂，当仅用空气作干燥剂时取用80℃一102℃ 表4 配中间储仓式制粉系统的切向姗烧方式韶烧器工况参数(丑“C况工况)的推荐范围 机组容量等级 300MW 低 1恤煤 16~24 一次风喷嘴只数 烟 煤 卫6~42 劣质烟煤. 16~24 低 、橱煤 4~5 一次风喷嘴层数 烟 煤 4~6 劣质烟煤 4~6 一次风温度 低 姚吐煤 一 200一260e ℃ 烟 煤 70~100 劣质烟煤 1刃《~160 ‘ 低场煤 一} 12一22 一次风率 % 烟 煤 一1 25一33 劣质烟煤 16~27 低 、抽煤 20~28 一次风速度 耐 S 烟 煤 25~30 劣质烟煤 22~27 低 、恤 煤 320~380 二次风温度 C 烟 煤 300 ~360 劣质烟煤 } 310~360 低 矶 ‘煤 53~72 二次风率 % 烟 煤 67~75 劣质烟煤 } 53~85 低、击f煤 40~50 二次风速度 耐 s 烟 煤 45~52 劣质烟煤 40~50 低 呱了煤 16~22 三次风率 % 烟 煤 0 劣质烟煤 16~26 低 、乞f煤 50~60 三次风速度 耐 S 烟 煤 劣质烟煤 50~60 低踢f煤 70~ 130 三次风温度 ℃ 烟 煤 劣质烟煤 } 70~130 低凡煤‘ } 1.25 炉膛出口过量空气系数 烟 煤 12~】t25 劣质烟煤 12~1.25 当烟煤灰分A)‘40%、Q.，。16.7扣JI压只或A‘23%的洗中煤可定为劣质烟煤: “200℃一260℃用于热风迭粉系统，当用乏气送粉时，贫煤一次风温度约为103℃: 当用于热风送粉时可取200℃。 JBff 1O440一2004 b) HP、RP、MPs型磨煤机直吹式制粉系统均需要有备用磨煤机，因而均需有一次风喷嘴备用层: 双进双出钢球磨煤机一般不设备用磨煤机，也不设备用一次风喷嘴;风扇磨煤机需要备用 卜一2 角燃烧器;中间储仓式制粉系统一般不设备用一次风喷嘴 c 机组容量、煤的特性对燃烧器工况参数的影响趋势见表5。 )d 各次风率均以扣除炉膛漏风和火检探头冷却风后的风量为100%进行计算。 e)对于高水分褐煤抽高温炉烟干燥时，其一次风率应降低;对灰熔融特性温度低而发热量高的褐 煤采用低温燃烧时，为防止结渣，一次风速应高些，二次风温应低些。 表5 机组容t、煤的特性对燃烧器工况参数的影响趋垫 名 称 一次风温 一次风率 一次风速 二次风温 二次风率 二次风速 煤粉细度R、 〔 { % 而 S ℃ % 而 S % 机组容量 t l t { 一 煤的着火性能 二 了 ‘ ‘ t 1 1 I
一工 寸 ! 工 一融燃尽性能 ;{ ; ! ! 煤灰的结渣倾向} 一 一 籺} 劣 t 姜 7 对冲燃烧方式炉膛热力特性参数及燃烧器工况参数的选择 71对冲燃烧方式炉膛热力特性参数旧月“.左工况)的选择 对冲燃烧方式炉膛热力特性参数B(MRc工况)的推荐范围见表6。其确定原则与切向燃烧方式基本 相司{.参见6.1及6互4。 表6 对冲燃烧方式炉膛热力特性参数旧材亡况工况)的推荐范围 机组容量等级 300加p刀 600M防 低 丫诫煤 90~120 (85~ {05夕 炉膛容缈。荷q 卜坦二丝 95~125 90~115 褐 煤 80~】00 75~90 低怖，煤 42一52 、4石~54夕 炉膛截面热负荷rq M丫V尹mZ 鲤-燮 3石一50 38~5_2 褐 煤 3.2一4j 35一48少 低叭侧煤 1.1~18 (12~21) 燃烧器区壁面热负荷如r MW/m二 胭 煌 1.1一17 12一20 褐 煤 1.0~1.j 14一18 低 蛛f煤 0.18~0.26 (020~028夕 沪膛辐射受热面热负荷。、 (一 烟 煤 0.16~0.25 018~一026 Mw/mZ 卜- - 褐 煤 一 016一0.25 018一026 上排一次风喷嘴中七 低 岭“煤 15~20 (18一23) 至屏下缘距离八 烟 堤 14一 18 18 22 褐 煤 16~ 22 (18，一24少 上排一次 风喷嘴中心 ﹂ 低 妈曰煤 1.6~2.2 了17一23、 ‘ 至屏下缘停 留时间T 阵 烟 终 lts~2一0 15一22 一 褐 煤 20一25 20~26 丈均 、二J2(%)的无烟煤、贫煤煤种 少2()呢J的烟煤煤种 东’37伟)的褐煤煤种 以及容积热负荷吼未考虑低气压的影响 考值 72 对冲燃烧方式燃烧器工况参数 B〔M(沃工况)的选择 配直吹式制粉系统的对冲燃烧方式燃烧器工况参数B(MCR 工况)的推荐范围见表7 配中间储仓式制粉系统的对冲燃烧方式燃烧器工况参数B(MCR 工况)的推荐范围见表8 rB/T 10440-2004 表7 配直吹式制粉系统的对冲鹅烧方式烟烧器工况参数(EMCR工况》的推荐范围 机组容量等级 300M W 61洲)MW 低V}煤 16--24 24-36 燃烧器只数 烟 煤 16-32 24-48 低Vaa煤 2-4 2-4 燃烧器层数 烟 煤 2-4 2-4 低V-煤 150^200 150--200 一次风温度 ℃ 烟 煤 70- 100 70- 1的 低Vm煤 16^25 16^25 一次风率 % 烟 煤 16-25 16-25 低VM煤 14-20 14--20 一次风速度 m/s 烟 煤 14^24 14-24 低V-煤 320-380 320-380 二次风温度 ℃ 烟 煤 300^360 300-360 低Vmr煤 { 58-72 二次风率 % { 烟煤 71^-80` 71一80` 低 、恤 煤 8- 13 8-13 乏气风率b% 烟 煤 低V-煤 16-22 16-22 几次风内环风速度 rods 烟 煤 16-26 16-26 一 低Ve.e煤 28~今寻 28一今4 二次风外环风速度 m/s 烟 煤 28--42 28-42 低Ve.t煤 1.2-1.25 1.2- 1.25 炉膛出口过量空气系数 烟 煤 1.16- 1.25 1.16-1.25 “150C--200℃用于一次风置换型燃烧器，否则采用90℃一1300C 卜指经过一次风置换型双调风燃烧器后的淡相乏气风率. ‘备用燃烧器停用时冷却用风风率 (约为4%)未计在内. 表8 配中间储仓式制粉系统 (热风送粉)的对冲燃烧方式燃烧器工况参数 B(MCR工况)的推荐范围 机组容量等级 300MW 600MW 燃烧器只数 只 低Ved煤 20- 32 36-48 燃烧器层数 层 低Vdm煤 3- 4 3-4 一次风温度 七 低、公煤 200-240 200-240 一次风率 % 低V}煤 12--18 12- 18

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