董海龙 热电厂3×220TH锅炉燃用劣质煤改造方案及经济性分析.doc

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1、热电厂3×220T/H锅炉燃用劣质煤改造方案及经济性分析摘要：本文对220T/h煤粉炉燃用劣质煤改造的可行性进行了理论分析及设计，并分析了改造的经济性，最后提出几点改造及运行过程中应该注意的问题。关键词：劣质煤燃烧器防结渣二次风速一次风速0前言某热电厂于1986年开工建设，共分两期，总装机容量17.5万千瓦。其中二期为3台220t/h煤粉炉，设计煤种5680Kcal/kg的优质原煤，近年来随原煤价格持续走高，发电成本居高不下，为落实分公司精煤战略，降低发电成本，热电厂二期3台220t/h煤粉炉准备燃用劣质煤（发热量3500-4000Kcal/kg）

2、。根据现有设备情况，热电厂组织技术人员充分讨论，并咨询有关设计单位，并借鉴其他电厂经验。为保证锅炉燃用劣质煤要求，需对锅炉燃烧器及其他附属设备进行相应改造。本文对此项改造进行了理论分析及实践指导。1原锅炉技术参数某热电厂220t/h锅炉系哈尔滨锅炉厂生产制造的HG220／9.8－YM10型烟煤锅炉，配50MW汽轮机组。针对燃用设计煤种具有较高的挥发份和较高热值，采用了较大的炉膛截面尺寸(炉膛宽度为7570mm；深度为7570mm)，假想切园直径为Φ800mm。采用中间储藏式制粉粉系统。燃烧设备为四角布置，切向燃烧，直流燃烧器，风粉气流从炉膛四角喷入

3、，喷口中心线与炉膛中心形成假想切圆，每角燃烧器共布置5层喷口，包括2层一次风喷口，3层二次风喷口。2影响燃烧器的设计因素分析及原则2.1燃烧器的设计因素分析原设计煤种具有较高的挥发份和较高热值，其着火和燃尽特性良好。现更换的煤种挥发分较高，但灰分也很高、发热量低，因此，防止喷嘴结焦和烧损是燃烧器设计必须考虑的重要内容。现煤种灰份高，其结焦特性是很强的。必须对防止结焦给予足够重视。较大的炉膛宽深比易造成气流偏斜，设计燃烧器时必须采取减少炉膛出口烟温偏差和防止炉膛结焦的措施。2.2燃烧器设计原则燃烧器结构设计应以尽可能减少对原设备的改造为原则。参数选取

4、应考虑到劣质煤灰分的特点，增加对燃烧的影响、防止结焦、低污染以及低负荷稳定运行的特点。3燃烧器参数的选取3.1一次风速的选取一次风速选为23m/s。按照设计燃料的燃烧特性一次风速可以选的更高，以强化一、二次风混合。考虑到雨季燃料水分增大，势必造成磨煤机通风量增大使一次风速增加。一次风速选择过高将影响锅炉燃烧稳定性。3.2二次风速的选取二次风速选为46m/s，按现有炉膛断面二次风速可以选的低一些，但是二次风速选择同样须考虑煤质变化的影响，锅炉总空气量是不变的，一次风量增加必然使二次风速下降。为保证一、二次风混合不致过差，二次风速不能选择太低。3.3二

5、次风分配一次风是分散布置的，为保证前期燃烧必需为一次风喷嘴设周界风，及时提供周界风有利燃尽，选择合适的二次风风层厚度，能有效地防止结焦的发生，周界风占二次风的15%。足够的下二次风可起到托粉、减少炉渣含碳量的作用，下二次风的喷口增加面积10%。3.4假想切圆直径和二次风反切角度的选取为减少改动工作量，风箱中心线在炉内形成的假想切圆直径仍为φ800mm，仅通过改变各喷嘴的角度来控制气流的旋转程度。一次风中心线假想切圆直径不变，但一次风浓侧（向火侧）向上游反切10°。三层二次风中心线假想切圆直径不变。第二层及第三层二次风下半个喷口中心线向下游切20°。

6、这也是防止结焦及减轻两侧气温偏差的重要因素。4燃烧器布置燃烧器二次风喷嘴基本布置方式不变。两层一次风中心线标高不变，一次风为水平浓淡煤粉燃烧器，煤粉燃烧器为分散布置并配有周界风。上两层二次风分上下两部分，下部为刚性偏置二次风。燃烧器布置见图1：改造前喷口布置图改造后喷口布置图1－燃烧器布置示意图将所有八台一次风改为对置丘体煤粉分离装置+水平浓淡WR煤粉燃烧器。布置于风箱内的对置丘体煤粉浓缩器利用机翼叶栅及浓侧的对置丘体的惯性分离作用将煤粉气流分为浓淡两股。煤粉分离器的结构示意图见图2。浓相位于向火侧，淡相位于背火侧，向火侧气流向上游反切10°。煤粉

7、喷嘴中间设置WR钝体，浓一次风喷嘴的向火侧设计为WR齿型扰流结构喷嘴。位于煤粉喷嘴四周的周界风是均匀分布的。对置丘体煤粉浓缩器对其入口段的煤粉管道无特殊要求，可保证浓煤粉位于上游，不会出现原有用煤粉管道分离所造成的某些喷嘴浓煤粉在下游现象，或用隔板强行导向所造成的四角阻力不同现象。对置丘体煤粉浓缩器可将75~80%以上的煤粉分离至浓侧，20%左右的煤粉位于淡侧，同时保证两侧浓淡风比在合适的设计要求范围之内，以真正实现浓淡分离的技术要求，即满足浓淡两侧煤粉浓度之比为比3：1。一次风喷嘴上割有多条膨胀缝，煤粉喷嘴和周界风喷嘴之间用多条拉筋相连。这种结构

8、不但可以减小热应力，而且可以防止产生过大热态喷口产生变形。一次风室、水平浓淡煤粉燃烧器、以及对置丘体煤粉分离器结构示意见图