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1、第19卷湖 南 电 力1999年第6期W型火焰下喷燃烧锅炉技术特点及选型参考熊蔚立 龚柏云 湖南省电力试验研究所(长沙410007)摘 要 主要介绍了FW,GEC-A,B&W等3大锅炉制造公司的无烟煤燃烧理论、W型锅炉设计技术及特点,并对我省耒阳二期工程锅炉选型提出建议。关键词 下喷燃烧 锅炉 技术特点 选型数据。0 引 言新机组设计时,首先根据用户提供的“新”燃W火焰炉膛通常由较宽的下炉膛(燃烧室)和料的工业分析和元素分析数据进行初步分析审核,较窄的上炉膛(燃烬室)组成。向下喷射的燃烧器检查其分析值的一致性。通常采用标
2、准分析的交叉安装在上下炉膛束腰结合部,煤粉气流自此向下喷校核:a.直观检查工业分析、元素分析数值累加是射,着火后穿透到接近下炉膛下部。然后在火焰浮否都为100%;b.预计的氢、氧含量是否较低;c.力和压差作用下,向上转折穿过束腰进入上炉膛完工业分析中的固定碳含量必须小于或最多等于元素成燃烬过程。分析中的总含碳量;d.工业分析的挥发分必须高于国内外运行经验表明,W型火焰下喷燃烧锅炉元素分析挥发元素之总和;e.测量的热值与从工业是燃用无烟煤的基本炉型之一,也是目前世界上最分析进行计算的“理论”热值之差应在4%之内。先进的燃用无
3、烟煤锅炉炉型。到1998年末,我国已煤的挥发分本身并不能作为预测某一特定煤种投运的W型火焰下喷燃烧锅炉有珞璜(1、2号炉)、的着火及燃尽特性的可靠基础,特别是对设计燃烧上安(1、2号炉)、岳阳(1、2号炉)、阳泉(1～低挥发分煤种的锅炉更是如此,而需要采用更加精4号炉)、鄂州(1、2号炉)等5个电厂12台,机确的参数来预测煤。通常需对“新”燃料的代表性组的额定电功率在300～362MW范围内。这些锅煤样进行特殊的试验研究,并且与已知燃料进行定炉分别采用或引进FW,GEC-A、B&W等3大锅量比较,例如:a.煤粉的着火温度;
4、b.绝热燃烧炉制造公司技术,由国外或国内厂家制造。温度;c.煤在惰性环境中的热解重量分析;d.碳在大气环境中燃烧的热解重量分析;e.岩相学分析;f.1 无烟煤燃烧理论及其锅炉设计特点实验炉燃烧试验;g.挥发分的质量。1.1 煤质判别FW及B&W公司认为,干燥无矿物质挥发分根据ASTMD388标准,对那些具有很低挥发较能代表煤质特性,GEC-A公司则认为,可燃质物成分(可燃基挥发物低于14%)的陈年老煤定义挥发分热值是判断煤质好坏的重要标准。为无烟煤。无烟煤一般被看作是“高贵”煤种(高1.2 强化着火和稳燃机制品位,高热值)
5、,要有效地利用它,需要解决2个主1.2.1 煤粒子受热升温的速度与粒度大小成反比,要问题:一是稳定着火,二是完全燃烧。美国福斯因此煤粉必须达到很细的程度。同时煤粉完全燃烧特惠勒公司(FW)、法国通用电气阿尔斯通公司的时间直接正比于煤粉颗粒的表面积,采用机械方(GEC-A)和巴威公司(B&W)等3大锅炉制造公式产生充足的比表面积以进行氧化反应来弥补煤粒司开发和研究无烟煤燃烧技术都有50多a的历史,较差的孔隙率是必要的。并且已建立了巨大的煤质资料数据库,包括煤的工1.2.2 火焰传播速度随挥发分降低而降低,因此一业分析、煤的反
6、应指数特性、煤的热重分析次风粉必须以很低的速度喷入炉膛。(TGA)、煤的滴管炉(DTF)试验等煤质特性分析1.2.3 着火热随一次风粉中煤粉浓度增高而降低,—31—©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.1999年第6期湖 南 电 力第19卷对于无烟煤的燃烧来说,它需要较高的煤粉浓度较低,以防止过度的混合及干扰和冷却着火点。3(大约1kgöm),并且在活性降低时,风粉混合物的b.火焰发展的第二阶段是在煤粉的着火和部温度应尽可能高。分燃烧已
7、经达到以后,在该处产生较强的混合。1.2.4 煤粉气流的稳燃除与自身的燃烧性能和炉c.最后是低湍流的燃尽阶段,燃烧过程刚好在内空气动力因素有关外,煤粒温度升高的速度是由略高于炉拱的标高处结束。周围局部高温烟气温度决定的。23大锅炉制造公司W型锅炉主要1.3 有效燃烧的燃烧系统设计技术特点良好的燃烧系统设计是保证烧好劣质煤的关键,W型锅炉炉膛设计的关键是下炉膛,其设计的2.1FW公司主要技术特点一些重要原则可以归纳如下:FW公司开发和研究低挥发分燃煤锅炉技术已a.采用下喷W火焰炉型大大增加了煤粒在炉有50多a的历史,其成功的
8、根本原因,是福斯特惠内的停留时间,形成一长而稳定的火焰以保证难燃勒的带有旋风分离器垂直燃烧的燃烧器和双进双出燃料的完全燃烧。此外,选择垂直燃烧可保证较高钢球滚筒磨煤机配合。的管道煤粉输送速度,而实现一次风粉以很低的速2.1.1双旋风浓淡分离式燃烧器度喷入炉膛。这在水平燃烧的炉膛上显然是不可能福斯特惠勒的
