_1炉低氮燃烧器改造工程设计说明

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1、玛纳斯发电有限责任公司#1炉低氮燃烧器改造工程初步设计阶段设计说明(MD1RS-J01)甘肃宏发电力工程技术有限公司二○一二年九月8审定：审核：校核：编写：81锅炉设备简介新疆玛纳斯发电有限责任公司一期1号410t/h锅炉机组为武汉锅炉厂生产的WGZ410/100-Ⅱ型燃煤、平衡通风、悬浮燃烧，п型布置，钢筋混凝土构架，悬吊结构，固态排渣、自然循环汽包炉。燃烧器为直流燃烧器，四角切圆燃烧方式，从下至上共布置三层一次风煤粉燃烧器喷口。采用钢球磨煤机中间储仓式乏气送粉制粉系统，每台锅炉配有两台磨煤机。炉膛宽10320mm，深9040mm，锅筒中心线标高44000m

2、m，锅炉顶板梁上标高50000mm。炉膛四周由φ60×5节距80mm的鳍片管组成，前后水冷壁共分四个回路，两侧水冷壁共分三个回路，共14个回路。炉膛后水冷壁上部有深3200mm的折焰角，水平烟道的侧墙及底部分别由侧水冷壁及后水冷壁拉稀包覆而成。饱和蒸汽由锅筒进入顶棚过热器，顺序经过尾部包墙过热器、低温过热器、屏式过热器、高温过热器，最后由锅炉两侧引入汽轮机主蒸汽管。省煤器采用φ32×4的管子，错列排入尾部烟道，减轻飞灰磨损及烟气阻力，设计上采取额定负荷下省煤器处平均烟速不超过7.5米/秒，并在省煤器烟气进口处加装有防磨装置。与省煤器相间布置有管式空气预热器，预

3、热器采用φ40×1.5钢管密集布置。为防止积灰结焦，预备在炉膛水平烟道与折焰角下方装设10台长吹与8台炉膛吹灰器，吹灰汽源可取自锅炉锅筒自用蒸汽。2改造方案简介结合锅炉低氮燃烧器改造目标以及锅炉运行现状，投标方拟采用AESL宽煤种适应性、低NOx、防渣、高效洁净煤燃烧技术对招标方1号锅炉燃烧器进行局部改造，方案制定过程中将燃料分组和空气深度分级有机结合，将着火时机、低氮燃烧、锅炉防渣以及燃烧效率通盘考虑，具体改造方案描述如下：2.1更换三层一次风喷嘴体，对中、上两层一次风的标高进行调整充分考虑低氮改造目标以及因低氮燃烧改造将可能导致燃烧效率下降等因素，将三层一

4、次风的喷嘴体（包括一次风方圆节、一次风方风道以及一次风喷口等）进行整体更换，#1、#3角的小油枪燃烧器维持现有方式，只对角度进行调整，8因此，本次改造需要更换的一次风燃烧器总共为10只。对上一次风、中上二次风、中一次风以及中下二次风的标高进行下调，其中上一次风和中一次风的下调300mm，同时，中上二次风下调300mm，中下二次风下调150mm。一次风采用垂直浓淡分离形式，其中上、中两层一次风采用下浓上淡形式，下层一次风采用上浓下淡形式（对于下层一次风的#1、#3角小油枪燃烧器，保持现有形式）。2.2一次风喷口进行特殊设计，力求防渣、低氮、强化着火将原设计一次风

5、的周界风改为侧边风，一次风喷口两侧的周界风通道为不对称结构设计，具体为向火侧的通流截面较小，射流方向与一次风射流方向一致，背火侧通流截面较大，且射流方向与二与一次风呈夹角布置，如图1-2所示。其目的是：一方面，通过改善一次风射流两侧的补气条件，防止一次风着火气流过早偏斜冲刷水冷壁，另一方面，有意让火焰中心区形成煤粉相对富集，在炉膛火焰中心形成强还原性气氛，抑制燃料型NOX的形成，与一次风射流呈夹角的背火侧周界风气流能够有效延长熔融灰渣颗粒摔向水冷壁的路径，并使其得到及时冷却，阻止了炉膛水冷壁结焦。同时，这种布置方式能够保证靠近水冷壁的区域呈氧化性气氛，有效防止

6、水冷壁高温腐蚀的发生。另外，通过浓淡分离装置对煤粉气流进行水平浓淡分离，力求在火焰中心区形成煤粉富集的还原性气氛，靠近水冷壁区域形成氧化性气氛的差异气氛格局。一次风燃烧器喷口示意图一次风喷口采用异型齿钝体结构设计，其目的主要是增大一次风射流卷吸炉膛热烟气的能力，保证一次风射流的稳定及时着火。2.38对二次风率进行重新分配，更换二次风挡板风箱以及各层二次风喷口，增加紧凑燃尽风以及高位燃尽风重新对二次风率进行优化分配，增加一层紧凑型燃尽风，并在燃烧区域上部加装高位燃尽风装置，高位燃尽风占二次风率的25%左右，这样对主燃烧区域垂直高度方向的过剩空气系数进行了重新分布

7、，为此，将更换现有四角二次风小风门挡板风箱，以适应改造后各层二次风的重新分配和控制。二次风的重新分布的主要目的为：①通过多喷口小流量的布置方式，来实现对燃烧过程的精确控制，将燃料分级和空气分级有机的结合起来，降低主燃烧区域热负荷、防止锅炉结渣的同时，遏制炉内氮氧化物的生成，实现深度低氮燃烧；②主燃烧区域与高位燃尽风中部形成合理的火焰缓冲区，防止因燃煤快速燃烧所引起的该区域烟气体积急剧膨胀以及燃烧温度过高，致使炉膛部分严重结焦。③紧凑型燃尽风，可实现低氮燃烧的同时，增加对火焰中心高度、主蒸汽温度、锅炉燃烧效率等方面的灵活调节。④加装三层高位燃尽风，能够有效调节和

8、控制燃烧过程，保证焦炭颗粒后期燃尽率的