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时间:2019-11-19
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1、浅谈如何降低“W”型火焰炉飞灰含碳浅谈如何降低“W”型火焰炉飞灰含碳【摘要】在煤炭市场较好,来煤正常,燃用长治无烟煤比例较高,飞灰含碳一般控制在3〜4%左右,随着近几年煤炭涨价,电厂运行成本提高,为节药成本,开始采用配煤掺烧,晋城无烟煤:潞安贫煤:川煤,采用3:3:1比例配烧,配烧后发热量21000-23000KJ/KG,挥发份9%基本能满足负荷需要,但飞灰含碳较高,一般在9%〜11%,高时达到15%,严重降低锅炉效率,影响厂经济性。【关键词】降低火焰炉飞灰含碳国电九江发电厂(以下简称九江电厂)#5、6炉采用的是美国FOSTERWHEELER公司生产的双拱型单炉膛、W型火焰燃
2、烧方式、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、亚临界参数自然循环汽包炉,采用的是直吹式,配备四台双进双出低速钢球磨,分别于2002年11月26日、2003年5月27日通过168小时试运,正式投入运行,本文为例进行的论述。1锅炉结构及工作原理九江电厂采用的W型火焰锅炉的示意图如下图1所示:图1W型火焰锅炉示意图该炉的特征是拱形炉膛,上下两个炉膛。下炉膛为燃烧室,前后墙向外扩展成炉拱,拱顶布置燃烧器。煤粉气流从燃烧器垂直向下喷入燃烧室,着火后火焰向下发展。随着煤粉进一步的燃烧,煤粉颗粒变轻,速度减慢,在离开燃烧器喷口一定距离和分级送入的二次风混合后转弯向上流动,火焰在整个燃烧室内呈W
3、形状。由下炉膛前后水冷壁向炉外弯曲形成,拱部斜坡倾角25。,燃烧器布置在前后墙拱上,倾角为10。。在煤粉燃烧过程中,“W”火焰具有十分重耍作用,它将一部分高温烟气再循环至煤粉最初的点燃区,从而进一步帮助煤粉的燃烧,使燃烧器周围始终充满着高温火焰,使煤粉气流一直处于高温中;同时它具有长行程的火焰使煤粉的停留时间延长,可保证难燃的无烟煤的完全燃烧;此外,在下炉膛敷设卫燃带,提高燃烧室的温度并产生一个再辐射的高温区,加之高浓度的一次风主火咀煤粉着火条件,从而保证煤粉的快速着火和燃烧。上炉膛为燃尽室,燃料除了在燃尽室以低扰动状态继续燃尽外,主要功能是对受热面进行辐射放热以冷却高温烟气
4、。该锅炉配用的是“FW”型旋风分离式高煤粉浓度燃烧器,共有24只旋风分离式燃烧器,错列布置在锅炉前后墙炉拱上,前后墙各12只。其主要组成部分为:栅格式煤粉均分器、双旋风筒壳体、煤粉喷嘴、乏气管及其挡板、旋流调节杆和叶片等。如下图2所示:图2燃烧设备示意图拱上有3个风道,分别提供煤粉喷嘴周界二次风、乏气喷口周界二次风和油点火器燃烧的二次风,并由扌当板WH1、WH2、WH3分别控制。WH1、WH2的调节挡板均为手动调节挡板,在试运期间开度设定后除非煤质或炉膛燃烧丁况有较大改变,一般不再作调整。油点火器二次风挡板为气动执行机构远操程序控制,当油点火投入运行时,挡板全开;油点火器切断
5、后,挡板关闭(仅供少量冷却风)。65%以上的二次风从拱下垂直墙上的二次风口进入炉膛。拱下二次风分为三层进入炉膛,形成分级送风。分别由挡板WV1、WV2、WV3控制。上边两层的WV1、WV2挡板为手动挡板,在试运期间开度设定后除非煤质或炉膵燃烧工况有较大改变,一般不再作调整。第三层挡板为气动调节挡板,相应的燃烧器投运吋全开,点火时置于点火位,否则关闭(仅供少量冷却风)。2该炉燃烧的主要特点(1)由于着火区没有大量空气进入,保证了炉膛温度无明显下降,且部分高温烟气回流至着火区,有利于迅速加热进入炉内的煤粉气流,加速着火,提高火的稳定性,但是由于初期二次风混入不多,会缩短火焰长度,
6、缩短煤粉在炉内的停留吋间,使…次风过早转折向上,最后飞灰可燃物增加。(2)火焰不旋转,无烟气冲刷炉墙现象,炉膵出口烟气的速度场和温度场分布较均匀,可以减少过热器和再热器的热偏差,而且炉内热力工况良好,有利于稳燃。(3)煤粉开始自上而下流动,着火后向下扩展,随着燃烧过程的发展,煤粉颗粒逐渐变小,速度减慢,在离开一次风喷口数米处,火焰开始转折180度向上流动,既不易产生煤粉分离现象,乂获得较长的火焰燃烧行程,煤粉在炉内停留吋间长,有利于提高燃烧效率。(4)空气可以沿着火焰行程逐步加入,易于实现分级配风,分段燃烧,有利于低挥发份无烟煤的着火和燃烧。(5)一般与双进双出钢球磨匹配,因
7、此在低负荷吋煤粉较细,这有利于低负荷稳燃;另外,由于在负荷变化吋,下部着火炉膛火焰中心温度变化不大,因而负荷调节性能好,在较低负荷运行吋可以不投油或少投油助燃。由于强化了稳燃条件,在单烧无烟煤或无烟煤与贫煤的混煤时,最低不投油的稳燃负荷可达到40%。3调节原理从燃烧学考虑,对无烟煤的燃烧,有如下要求:(1)原煤磨细。因为煤粒越细小,加热到着火温度愈快,反应的表面积增大,即提高了风粉混合物的着火品质。一般取煤粉细度R90与煤的挥发份数值相近。(2)高的一次风粉混合物浓度。尽可能维持低的空气份额,加速煤粉吸
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