浓淡型煤粉燃烧器的设计与运行浓淡,运行,设计,燃烧器,浓淡燃烧器,煤粉燃烧器

  1004--8774(20o0)02--2103文章编号一^^/浓淡型煤粉燃烧器的设计与运行f1济南锅炉集团有,济南咖济力夸器检验研究昕)?DesignandOperationoftheDenseandThinPulverizedCoalBurnerXIAOLiangMAMing—yuanCHENZhen—LinLIUJi—iifin浓淡型煤粉燃烧技术是近年来在国际上新发展的一种煤粉燃烧技术,其主要优点是::D改善了劣质煤和低挥发份煤的着火条件,扩大丁煤粉炉的煤种适应范围;扩大了煤粉炉的负荷调节范围能够使煤粉炉在低负荷下连续运行.上,挥发份20的煤,常规的燃烧器能够在7O～100负荷范围内稳定运行而对于20,低位发热值在5000kca[/kg下煤种.设计中就要特别加以考虑,如提高热风温度.加大炉膛射流切圆直径,即使如此,当锅炉负荷降低时,也易产生灭火.而对于挥发份12的贫煤或无烟煤.采用常规燃烧器,即使尽力调整锅炉与燃烧器的各个设计参数,把增强着火,稳定燃烧的各种可能性都利用上,还是很难保证煤粉稳定燃烧,负荷稍有降低.便会灭火.浓淡型煤粉燃烧器的基本原理是:在燃烧器设计中增加气固分离装置,使进入燃烧器一次风管的煤粉一空气混合物产生分离,在射入炉膛之后,向出侧的煤粉浓度高,背火侧的煤粉浓度低,从而加快和强化煤粉的着火和燃烧.1996年11月,笔者接受单位野排.为厂里新开发的75t/h煤粉炉(此前济南锅炉集团有限萤司从来生产过75t/h煤粉炉)设计燃烧器没计煤种为淄博贫煤,煤元素分析如下::60.06%;:3.29%;O2.43%;N,:1.22%;S:4%}A;24%:,:5%;t12.5%;Q:23408kJ/kg(560//kca1./kg)收稿日期j~000--02—15这一产品的首家用户是山东聊城东昌热电厂(首期工程为2台),要求锅炉能在50～i00负荷范围内可靠运行在设计中.采用了先进的浓淡型煤粉燃烧技术.有关情况及参数叙述如下热力计算表明,该锅炉输出功率为电一5771MW.燃料消耗量西一9936kg/h设计燃烧器形式为四角切向直流式由于设计煤种为低挥发份贫煤,故采用钢球磨储仓式热风送风系统.分级配风.每组燃烧器各风管自上而下为:三次风一上二次风中二次风上层一次风下层一次风下二次风r详见图1～图3)锅炉炉膛与燃烧器的有关热力与结构参数列于炉膛与燃烧器有关参数序项目1}炉膛深度A一一…～～一2-瞠宽度B3.燃烧器间距离R炉膛窖积V兑驯数值5790n1mlI38bmm燃烧器删墙布置.3960mm537.64m.5f炉臆窖积热负荷579kWm一一一61炉瞠断面热负荷Q1.7MWm?燃烧器总高度H.l-22~,10mm假想啊圆直径di700m9;趺丑喷El11j发冠喷口总截面积A;的总截面棚,0~885nj为三次风喷口中心线o炉膛搪风率rf,经验效据,设计选取4由翻粉系统计算得出l9.I二次风率lO0-r】^一n,-J56.910三戎风量v18889.5m11一次风速,25m/sl2二次风速,:43.4m/s13三次风速5Sin/s说明奉图示出了浓搜型煤粉燃烧器的结掏原理,燃烧器以其外面的一次风管道夸头作为气固分离装置.风粉混合物经目oo离后,内半侧与外半侧的平均堪粉浓度E:为f1-29.炉左侧的燃烧器将产生辣1区后的一次风直接疃^护膛.炉右侧的燃烧器删将产生辣漱分区后的一班凡旋转18后赜入炉膛.图示出了亟组燃烧器的风口配置丹别示出了外两种浓馥型燃烧器的结构原理.在本燃烧器设计中,以输送风粉混合物进入燃烧器的一次风管道的弯头作气固分离装置,将进入燃烧器的前端的一次风管设计成g0.弯曲,风粉混合物自弯头中流过时,由于离心力的作用,密度大的煤粉被甩向弯管的外侧,从而使弯管外侧区域煤粉浓度增大,弯管内侧区域煤粉浓度减小对于9..弯头,有关试验表明:当风粉混合物自弯头中流过后,按管子中心线将风管平均划分为内外两个区域,则内半侧区域与外半侧区域的平均煤粉浓度比29:71,浓淡分区极其显着,足以满足需要.实验研究还表明:对于弯曲角度不小于60.的弯头.当风粉混合物自其中流过时,都会发生明显的气固分离作用,并导致煤粉在出口处产生浓淡分区.考虑到锅炉与制粉系统在空间上的布置,如果在燃烧器前设置一次风管道产生9O以上的弯曲,在结构上存在极大的困难;当弯头角度小于60.时,则弯头的气固分离作用不足,满足不了需要.因此,选择60.～90.的一次风管道弯头作煤粉浓淡分离装置,并且尽可能设计成90.另外,该弯管应水平布置,弯管半径取3～4倍的一次风管直径,设计方案见图试验研究?浓淡型煤粉燃烧器的设计与运行23从图中可以看出:对于炉左侧,即1#,2#燃烧器一次风管道输送的风粉混合物经过燃烧器前弯头分离后,煤粉浓度大的一侧自喷口喷出后,正好处于向火侧}而炉右侧,即3#,4#燃烧器恰恰相反,风粉混合物自一次风喷口喷进炉膛后,处于背火侧,故在炉右侧的燃烧器中,需放置煤粉浓棱分配转向装置,使一次风流过后,旋转180.,使煤粉浓度大的一侧处于向火侧.此项产品的设计在1997年春完成后,山东省高唐县热电厂叉订购了两台,并且由于资金充裕,很快安装完毕投产聊城东昌热电厂的两台产品则直到去年底才投运,运行情况表明:状态良好,燃烧器的各项指标均达到了设计参数.此燃烧器设计完成后,我厂又按照这种浓淡燃烧器的原理结构,接其他煤种设计了另外两种燃烧器,一种是按照兖州烟煤(Q;23380kl/kg,V38.24),为兖州太阳纸业股份有限公司设计了燃用烟煤的浓淡型煤粉燃烧器,其结构布置及风口配置见图2,用户订购了三台锅炉,现已有一台安装完毕投产,效果良好;另一种按照贫煤t一2l4l4.3kJ/kg,:18.06%),为山东华搴纸业集团公司设计的浓淡型煤粉燃烧器,目前还在安装,其燃烧器布置及风口配置砭囝3.对于其他使用普通煤粉燃烧器的煤粉炉,若需要增大负荷调节范围,或改燃低挥发份煤种而难于保证稳定运行时,均可按照此结构原理进行改造.投资不多,而效果非常理想.中国电器工业协会工业锅炉分会与工业锅炉编辑部联合征文通知近年来.工业锅炉行业得到了迅速发展,应用领域越来5.配合GEF项目,如何做到自主开发与引进相结合;越广,巳成为人们生活中不可缺步的一个蛆成部分随着我5.加入WTO对我国工业锅炉行业的影响国加^世贸组织进程的不断加快以及我国能源环保要求的7各种新型技术(包括脱硫,节能等)及最新国内,外行逐步提高,进^21世纪的中国工业锅炉如何适应新形势下业动态等.经挤发展的需要,适应国内,外市场竞争平国家有关政策的二,来稿请写清作者详细的联系地址并将征文稿奇至要求,巳成为我国锅炉行业发展面临的重要课题上海200126耀华路121号中国电器工业协会工业锅炉分 为了研讨新形势下工业锅炉行业的发展趋势特别是配会 合近年来工业锅炉行业开始实施的 GEF 项目,由中国电器三,录用的征文我们将 在有关的杂.乐匕作莺点发表-并 工业协会工业锅炉分台与工业锅炉杂志编辑部联合发起征邀请其参加十月在北 京召开的由行业协会组绷的拄术研讨 文活动.为了确保该项活动的顺利进行现将有关征文要求会= 通知如下,希望得到你们的大力支持和参与四,所有征文资料概不退还将作为工业 锅炉条志编辑 ,征文主题部资料存档1.中国工业锅炉的现状与发展,对策和建议; 2.国家能螺环保政策对我国工业锅炉行业的影响 3.燃煤锅炉的前途与改进(包括燃油燃气锅炉)} 4.工业锅炉新产品的设计与开发; 五,征文截止日期:2000 中国电器工业协会l[业锅炉分会 工业锅炉编辑部 20O0 年五月二十日

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