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1、技术交流四角对冲切向燃烧在电站锅炉上的应用122何志强,庄文贤,戚光泽(1.上海高安火电技术有限公司,上海 200030;2.上海锅炉厂有限公司,上海 200245)[摘 要] 四角对冲,作为切向燃烧的新型布置方式,已成功用于各种容量等级和燃烧不同煤种的锅炉,实践证明,其在解决锅炉烟温偏差,炉膛结焦,高温腐蚀和降低NOx排放量方面效果显著。[关键词] 四角对冲;切向燃烧;锅炉;低NOx;烟温偏差;结焦;高温腐蚀;喷嘴摆动[中图分类号]TK223.23[文献标识码]B[文章编号]10023364(2003)03005304 四角对冲切
2、向燃烧,是近年电站锅炉一种新的燃由于存在着正反2个切圆,为了保持气流旋转方向稳烧器布置方式,已成功应用于上海锅炉厂生产的各种定,需要采用较大的二次风偏转角,从而造成实际切圆容量等级的锅炉,如上海吴泾第二发电厂燃烧低熔点直径偏大,仍然不能很好地消除传统切向燃烧的缺点。烟煤的2008t/h亚临界控制循环锅炉、陕西渭河发电此种缺点在敷设燃烧带的无烟煤锅炉上反映尤为明显。厂燃烧高含硫量贫煤的1025t/h亚临界自然循环锅四角对冲切向燃烧不再使用设计假想切圆的概炉、贵州金沙发电厂燃烧低挥发分无烟煤的420t/h念,设在炉膛四角的燃烧器呈对冲布置
3、,一次风按燃烧中间再热自然循环锅炉等,此外也用于一些老机组的器中心线进入炉膛中部,以偏转结构的二次风喷嘴来改造,如上海闵行发电厂8、9号炉、山东沾化发电厂组织切向燃烧,形成“风包煤”的空气动力场。由于一1、2号炉等400t/h锅炉和江苏望亭发电厂14号机组次风的假想切圆直径为0,很小的二次风偏转角就能1025t/h锅炉等,均取得良好实绩。带动整个炉内气流旋转并保持旋转方向稳定,便于按照燃烧需要来设计和组织各种工况,无论对防止炉膛1 四角对冲切向燃烧的特点结焦和高温腐蚀,还是消除锅炉的烟温偏差都大有益处。在采用四角对冲的锅炉中还没有严重
4、结焦和高温传统的四角切向燃烧,是燃烧器中心线与炉膛中腐蚀的记录,且烟温偏差亦可在一定范围内进行调节,心某一直径的设计假想切圆相切,一、二次风均以同一大大减轻了烟温偏差及其所带来的问题。垂直平面从四角按切向方向进入炉膛。其缺点是由于一次风的刚性比二次风弱,容易偏转贴墙,引起炉膛结2 四角对冲切向燃烧的实炉应用焦和高温腐蚀。同时,由于炉膛出口烟气残余旋转引起的烟温偏差难以控制,容易造成再热器超温爆管。陕西渭河发电厂1025t/h亚临界自然循环锅炉,之后由美国ABB/CE公司开发的同心反切燃烧技术,是最早采用四角对冲切向燃烧的大容量锅炉。1
5、986虽然在理论上可以减轻这些缺点,但国内的实践表明,年,几乎在获得美国ABB/CE公司开发同心反切燃烧作者简介: 何志强,原上海锅炉厂有限公司设计处燃烧组组长,高级工程师,现任上海高安火电技术有限公司执行董事兼经理、上海开源锅炉工程有限公司燃烧主任工程师。热力发电·2003(3)px©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.技术交流[3]信息的同时,就进行了四角对冲布置的考虑,并在渭机组的大型锅炉,由于有了对北仑港发电厂和平圩发河电厂的3、4号炉上付
6、诸实施。该厂用煤中含有较大电厂等传统600MW机组锅炉燃烧方式比较充分的认比例的铜川贫煤,挥发分较低,含硫量则达3%。制粉识,以及渭河发电厂1025t/h锅炉上的成功经验,在系统采用热风送粉,燃烧器采用一、二次风间隔排列。设计中大胆采用了四角对冲的新型燃烧器布置方式由于采用了四角对冲燃烧方式,形成了风包煤的炉内(图1)。从机组试运行开始,锅炉的燃烧运行情况一空气动力场,很好地解决了稳燃与防止炉膛结焦的矛直都很正常。尽管设计煤种神府东胜煤的灰熔点较盾,也没有出现其它同类型锅炉上出现的炉膛高温腐低,但炉膛中没有出现结焦现象。经鉴定试验实测
7、,锅[4、5]蚀现象。试验表明,锅炉左右侧平均烟温偏差小炉效率在93.5%以上(表1),无油稳燃电负荷为205于35℃,过热器和再热器的壁温分布曲线均优于传统MW,约为32%MCR。在不同燃烧器喷嘴摆角下的过布置和同心反切布置的1025t/h锅炉,一般工况的热器和再热器热偏差均不大,瞬间最高管壁温度为3NOx排放量小于600mg/m。由于是首次采用四角561.7℃,一般仅554℃。值得指出的是,尽管锅炉没对冲燃烧方式,有些问题难免考虑不周,如二次风喷嘴有采用分离二次风(SOFA)等特殊措施,燃烧器一次风的偏转角度等参数未尽合理,加上一
8、些其它因素,锅炉也没有采用左右水平浓淡分离装置,锅炉排烟中的3[1]的飞灰含碳量偏高,但这些问题通过改造和调试,就完NOx含量却很低,仅252mg/m,这在国内外都属全可以解决。先进水平。同时,在燃烧器设计中,对ABB/
