w火焰无烟煤锅炉改烧烟煤的研究

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1、W火焰无烟煤锅炉改烧烟煤的研究何健康1，黄益群1，熊金华1，丘纪华21.韶关发电厂，广东省韶关市5121322.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室，湖北省武汉市430074摘要本文针对韶关电厂燃用无烟煤W火焰锅炉改烧烟煤的技术问题开展研究，对制粉系统、卫燃带和燃烧器提出了改造措施，分析计算了改烧烟煤后W炉内的热力工况，并在韶关电厂300MW机组W火焰锅炉上实施。改造后燃用烟煤的结果表明，锅炉的安全性得到保障，主汽和再热汽参数达到设计值，锅炉热效率有明显提高。关键词W火焰锅炉；改烧烟煤；燃烧；炉内热力分析口周界风和油枪风，D、E、F挡板控制拱下部分，分级将二次方送入炉内，控制

2、风粉混合燃烧过程（见图1）。在下炉膛布置有781.26m2的卫燃带，用以强化无烟煤的着火和稳定燃烧。在锅炉尾部烟道布置了2台三分仓容克式空气预热器。受热的一次风与部分冷一次风混合后进入磨煤机，携带煤粉然后进入燃烧器。受热的二次风进入二次风大风箱，并通过各调节挡板而进入炉膛，与一次风煤粉在炉内进行混合，促进煤粉燃烧和燃尽。2．改烧烟煤的技术措施2.1制粉系统安全性能改造针对该炉拟燃用烟煤的特性，按国家电力行业标准对制粉系统采取如下措施：①在原煤仓上部空间及金属煤斗下部安装防爆、消防用蒸汽喷嘴，蒸汽的压力不应超过0.3MPa，并有引入管（DN>25）固定接口。②在磨煤机前的烟

3、风管道中引入灭火蒸汽，蒸汽的压力超过0.3MPa。③供汽的管道阀门采用电动并在锅炉操作盘上控制。在通往磨煤机的热风管道上，安装两道风门，其中第一道为隔绝门，在停运磨煤机式切断热风，第二道为调节门。在上述两个风门之间安装冷风门，以控制压力冷风，来调节磨煤机的进风温度。④消除煤粉管道中的袋形和盲肠管以及助长煤粉沉积的凸出和不光滑处，避免煤粉沉积后的自燃和爆炸。⑤磨制烟煤时，磨煤机出口温度应控制在70～75℃范围，煤粉细度控制在R90=20%～30%，送粉管道内的流速在任何负荷下不小于18m/s。2.2减少卫燃带面积（1）取消炉拱卫燃带和上炉膛卫燃带取消炉拱的卫燃带和上炉膛的卫

4、燃带，以适应烟煤的燃烧，避免结焦和烧坏燃烧器喷口。由于烟煤容易着火，其着火点距燃烧器喷口较近，如果燃烧器周围敷设有卫燃带，燃烧器附近区域的温度将会很高，导致燃烧器烧坏。如果在上炉膛（炉膛喉部）仍保持有卫燃带，当烟气由下炉膛转向180°朝上炉膛流动时，在炉膛喉部处容易形成涡流，熔点较低的烟煤灰粒撞击到卫燃带上就会被粘附，形成结焦而影响生产。引言W火焰锅炉作为燃用无烟煤或低挥发分贫煤的锅炉引进国内已有二十多年了，并得到较好的国产化，在国内已拥有300MW~660MW容量的W火焰锅炉数十台。由于煤炭的价格及供应一直影响着火力发电厂的安全性和经济性，因此，一些火电厂根据自身的煤源

5、情况，对W火焰锅炉采用无烟煤与烟煤掺烧或单烧烟煤。由于W火焰锅炉是针对无烟煤或低挥发分贫煤设计，其炉膛结构、受热面布置、截面热负荷、容积热负荷、燃烧器形式及配风等，与燃用烟煤的锅炉（如前后墙对冲燃烧锅炉、四角切圆燃烧锅炉）不同，因此，W锅炉能否燃用烟煤，在燃用烟煤之前需要对W锅炉做那些方面的调整，才能保证W锅炉燃用烟煤时过热蒸汽、再热蒸汽达到设计值，炉内不结焦，燃烧器不烧坏，锅炉效率较高等，需要进行相应的分析计算，确保燃烧烟煤时的安全性和经济性。同时，通过在W锅炉上进行烟煤试烧，明确其可行性、安全性和经济性。本文针对韶关发电厂300MW机组W火焰锅炉改烧烟煤进行分析计算，

6、提出改进方案并实施。通过机组一年多的运行，结果表明，W火焰无烟煤锅炉经过合适的技术改造后，可以安全地燃用烟煤，其锅炉效率也有明显提高。1．设备概况及选用燃煤韶关发电厂300MW机组锅炉是由东方锅炉厂设计制造、燃用粤北曲仁无烟煤的“W”型火焰锅炉，锅炉型式为亚临界压力、一次中间再热的自然循环，采用双拱型、单炉膛，双旋风分离式煤粉浓缩型燃烧器布置于下炉膛的前、后拱上、呈“W”型火焰，尾部双烟道结构，采用烟气挡板调节再热蒸汽温度，平衡通风、固态排渣。该锅炉配有四套正压直吹式制粉系统，每套制粉系统由一台BBD4060型双进双出钢球磨煤机和两台称重式给煤机组成，煤粉通过48个一次风

7、喷口和48个乏气喷口送入炉内燃烧。二次风经锅炉两侧风道送入前后墙大风箱，从拱上和拱下的风口进入炉膛，每个燃烧器作为一个单元，每个单元布置6个二次风道及挡板，其中A、B、C挡板控制拱上部分，分别对应乏气喷口周界风、一次风喷图1燃烧器结构示意图该锅炉原设计燃用无烟煤，表1为其BECR工况设计参数。现该炉拟改烧烟煤，依据目前的供煤情况，选取3种烟煤做分析计算。表2为该炉原设计煤种和拟选用3种烟煤的煤质分析。由表2可见，拟改烧的烟煤挥发分（干燥无灰基）都在35%左右，且低位发热量也都大于20MJ/kg，因此，其着火、燃烧和燃尽性能较好