燃气锅炉燃烧机（精选12篇）
燃气锅炉燃烧机 篇1
本文研究的是锅炉升负荷过程中产生的燃烧振动, 燃烧振动是指非常规的稳态燃烧, 由于配风和燃料的风燃比不同, 导致升负荷过程中在炉膛内产生燃烧振动。造成燃烧不稳定, 对燃烧器、水冷壁等结构部件造成疲劳破坏。影响回火, 甚至熄火。导致锅炉不能正常加负荷。
一、燃烧振动介绍
1. 锅炉设备的介绍
本文研究锅炉为哈尔滨锅炉制造厂设计、制造的蒸发量为420t/h燃气高压锅炉, 型号为HG-420/9.8-Q23锅炉。前墙布置两层8只旋流燃烧器, 由英国汉姆沃斯燃烧工程公司设计制造, 燃料为100%燃气。本锅炉在负荷升至149t/h, 氧量6.6, 7只燃烧器时运行, 加燃料引发振动。导致锅炉不能带负荷, 长期处于低负荷运行。
二、燃烧振动的整改过程
改造过程中首先进行了将后进风改侧进风口的改造, 将侧进风开口长度缩小110mm, 即300mm。这次改造的目的是减少进风量, 减缓振动。改造后试验振动了三次, 工况分别为:
1. 负荷165, 氧量4.8, 七只燃烧器振动;
2. 负荷278, 氧量4.2, 燃烧振动;
3. 负荷233, 氧量3.3, 燃烧振动;
4. 负荷149, 氧量6.6, 燃烧振动。
A实验中数据对比
试验共将发生的四次振动工况称为工况1、2、3, 4, 四次工况对比见表2.1。
(1) 四次振动工况参数对比
2) 振动工况2参数变化及结论
结论:氧量保持一定, 负荷上升至一定阶段, 发生振动。
(3) 振动工况3参数变化及结论
结论:燃料量维持不变, 减少风量, 发生振动。
B、改为侧进风后配风情况改变
将燃烧器喷口简化为下图:中心、内环、中环、外环四个部分, 如图2.2所示。
(1) 试验工况1
实验炉燃烧器通风, 风量215000Nm3/h。采用测风仪在炉膛实测燃烧出口各环风速, 各环风速测试结果如下:
实验炉1#燃烧器各环风速对比中心风速20.2Nm3/h, 内环24.4Nm3/h中环26.1Nm3/h, 外环20.3Nm3/h。
实验炉2#燃烧器各环风速对比中心风速18Nm3/h, 内环24.7Nm3/h中环27.8Nm3/h, 外环21.1Nm3/h。
对比炉的风量215000m3/h, 测试结果如下:
对比炉1#燃烧器各环风速对比中心风速21.3Nm3/h, 内环33.3Nm3/h中环30.7Nm3/h, 外环29.3Nm3/h。
实验炉2#燃烧器各环风速对比中心风速24.9Nm3/h, 内环33.6Nm3/h中环30.5Nm3/h, 外环31Nm3/h。
对比炉燃烧器为未改造的原燃烧器, 而实验炉燃烧器是改为侧进风方式的燃烧器, 通过两者对比可以得知侧进风改造对配风的影响;
对比炉燃烧器内环风速最高, 中、外环风速较为接近。实验炉投运中的燃烧器的各环风速由大到小依次为:中环风速, 内环风速, 外环风速和中心风速。因此通过实测了解侧进风的改造使配风情况发生了改变。但对燃烧振动效果影响不明显。
三、解决措施及结果
经过改造后, 燃烧振动有所好转, 但没有彻底解决, 所以, 转换方向改造。对气枪喷嘴角度、深入炉膛距离进行测量并重新依据对比炉进行调整8只燃烧器气枪角度, 从新进行实验。
试验情况
气枪角度与深入炉膛距离参照对比炉调整后, 振动情况有所好转, 但是只能带锅炉一半负荷左右, 火焰燃烧状况也不是很好, 为了将实验炉完全参照对比炉调整, 恢复后进风方式, 在进行实验。在负荷超过150t/h的时候, 八只燃烧器全部投入, 往上提升负荷, 观察锅炉振动及火焰燃烧情况。当八只燃烧器负荷升至360t/h时锅炉非常稳定, 在现场也未见振动, 炉内的声音相对较大。当负荷升至370t/h时锅炉振动, 此时氧量大于4, 将氧量降下至2-3, 振动消失, 继续升负荷, 升至高于400t/h, 又发生振动, 继续降氧量, 当最终负荷到420t/h时, 氧量已降至1.3。此过程中可见锅炉振动在高负荷高氧量依然存在, 但是可以通过调试的手段可以避过。
结语
锅炉热力系统中, 燃烧振动是一种无法控制的具有破坏性的燃烧故障, 由于国内很少有高压天然气锅炉运行, 所以这方面关注较少, 经验较少, 因此生产运行中容易出现燃烧振动现象, 直接造成燃烧损坏, 进而损坏设备。
本文总结了配风的影响和燃烧器气枪的旋转角度两个方面, 重点研究气枪的旋转角度, 结合试验, 总结除了控制燃烧振动的方法。当燃烧发生振动时, 首先通过声压测量结合理论分析, 在根据气枪旋转角度确定整改方向, 再根据实际负荷情况有效控制了燃烧振动。并总结出调整风量, 避开振动区, 然后调整燃料, 低氧运行, 保证负荷得到提升的操作方法。
摘要：针对燃气锅炉运行中产生燃烧振动问题, 分析了进风方式、气枪旋转角度, 重点对配风的旋流进行研究, 并给出解决方法。
关键词：燃气锅炉,燃烧振动,旋流配风
参考文献
[1]季俊杰, 罗永浩, 胡瓅元。燃烧震荡的驱动原理, 燃气轮机技术, 2006, 19 (03) .
[2]程先晨, 脉动燃烧[M], 北京, 中国铁道出版社, 1994.
[3]哈尔滨锅炉厂HG-420/9.8-Q23型锅炉设计说明书.
燃气锅炉燃烧机 篇2
随着经济生产的发展，锅炉设备广泛的应用于现代工业的各个部门，，作为特种设备安全监管的设备之一，其安全性也尤为重要。笔者根据几年来的工作经验和同行之间的经验交流来简单阐述一下对锅炉燃烧方面的见解。
1 锅炉概述
锅炉是将燃料的化学能(或电能)转变成热能(具有一定参数的蒸汽和热水)的能量转化设备，同时是直接受火和高温烟气(受热)、承受工作压力载荷、具有爆炸危险的特种设备。《特种设备安全监察条例》中定义的锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备。
循环硫化床锅炉燃烧调整 篇3
【关键词】循环硫化床锅炉；燃烧方式；调整
目前，循环硫化床锅炉已得到了国内外专业人士的广泛认可。随着循环硫化床技术的不断进步，循环硫化床锅炉的性能也越来越可靠。相比于传统的鼓泡床锅炉，循环硫化床锅炉的动力性、燃烧性以及传热性更为良好，然而不可否认的是，循环硫化床锅炉在具体应用时，还是容易因为某些因素影响，或者某些条件无法满足设计要求而产生锅炉运行故障，严重者还会酿成安全事故。因此本文强调要切实做好循环硫化床锅炉的参数控制，保证其运行的稳定性。
1.循环硫化床锅炉总体结构
循环硫化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分；气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。
2.循环硫化床锅炉燃烧及传热特性
循环硫化床锅炉属低温燃烧。燃料由炉前给煤系统送入炉膛，送风一般设有一次风和二次风，有的生产厂加设三次风，一次风由布风板下部送入燃烧室，主要保证料层硫化；二次风沿燃烧室高度分级多点送入，主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬；三次风进一步强化燃烧。燃烧室内的物料在一定的硫化风速作用下，发生剧烈扰动，部分固体颗料在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛，其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动，一些较小颗料随烟气飞出炉膛进入物料分离装置，炉膛内形成气固两相流，进入分离装置的烟气经过固气分离，被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃烧室，经过分离的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后，离开锅炉。因为循环硫化床锅炉设有高效率的分离装置，被分离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛，使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度，因此循环硫化床锅炉不同于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式，而且还有对流及热传等传热方式，大大提高了炉膛的传导热系数，确保锅炉达到额定出力。
3.循环硫化床锅炉主要热工参数的控制与调整
3.1料层温度
料层温度是指燃烧密相区内硫化物料的温度。它是一个关系到锅炉安全稳定运行的关键参数。料层温度的测定一般采用不锈钢套管热电偶作一次元件，布置在距布风板200-500mm左右燃烧室密相层中，插入炉墙深度15-25mm，数量不得少于2只。在运行过程中要加强对料层温度监视，一般将料层温度控制在850℃-950℃之间，温度过高，容易使硫化床体结焦造成停炉事故；温度太低易发生低温结焦及灭火。必须严格控制料层温度，最高不能超过970℃，最低不应低于800℃。
3.2返料温度
返料温度是指经由返料器返送回燃烧室的循环灰的温度，其主要作用是调节和燃烧室的料层温度。值得一提的是，在循环硫化床锅炉中，应用了高温分离器装置的锅炉的返料温度相对较高，返料器反送回来的循环灰温度大多在20-30℃，这时候的循环灰还能继续燃烧，支持锅炉运行。在锅炉运行过程中，必须严格控制好循环灰的温度，防止返料器在运送循环灰时因其温度影响而产生结焦现象。一般来说，运行时应控制返料温度最高不能超过1000℃。
3.3料层差压
料层差压的基本作用是反映锅炉燃烧室料层的厚度。通常来说，锅炉燃烧室的料层差压多被控制在7000-9000帕之间，燃烧室料层厚越高，其料层差压参数便越大。料层差压也是影响锅炉运行稳定性的一个重要因素。在锅炉运行过程中，如果燃烧室料层厚度过大，锅炉的硫化质量将受到负面影响，严重者还有可能引起锅炉炉膛结焦，乃至灭火，阻碍锅炉运行。因此，用户在使用循环硫化床锅炉时，为了保证硫化床锅炉的硫化质量，务必要做好全方位的工序控制，料层差压作为一项重要的影响因素，其控制工作同样不可忽视。控制料层差压的有效方法是在使用之前，根据添加入锅炉内的煤种特性来设定合适的料层差压范围，确定出料层差压的上限和下限，并以此作为排放底料的开始差压和终止的基准点。
4.锅炉调整中需要注意的几个问题
4.1返料量的控制
与常规锅炉相比，循环硫化床锅炉返料量的控制共多更加复杂。从循环硫化床锅炉的燃烧和传热特性来看，锅炉返料量的多少将直接影响并决定锅炉的燃烧状况。鉴于锅炉炉膛内所存在的返料灰是已汇总热载体们，所以其在锅炉运行时，可能会将锅炉燃烧室的热量带到锅炉炉膛上，使炉膛内部的的温度得以分布均匀，炉膛内部温度均匀稳定之后，会通过多种传热方式实现与炉膛冷壁橱进行热交换，从而是锅炉极有较高的传热系数。从这一点来看，锅炉返料量多少对锅炉传热系数起着耵决定性作用。除此之外，控制好锅炉的返料量还可适当提高锅炉分离装置的分离效率。一般来说，锅炉结构中分离器的分离效率越高，锅炉运行中所所分离出来的烟气便越多，灰量便越大，循环硫化床锅炉对热量负荷的调节工作便越加容易而简便。
4.2意风量的调整
在锅炉的实际应用中，大多数用户在调节锅炉风量时，都仅仅只依靠风门开度。这种风量调节方式可能适用于普通锅炉，但是对于循环硫化床锅炉来说，其风量的调节和控制要求则相对更高。对风量的调整原则是在一次风量满足硫化的前提下，相应地调整上、下二次风风量。因为一次风量的大小直接关系到硫化质量的好坏，循环硫化床锅炉在运行前都要进行冷态试验，并作出在不同料层厚度（料层差压）下的临界硫化风量曲线，在运行时以此作为风量调整的下限，如果风量低于此值，料层就可能硫化不好，时间稍长就会发生结焦。对二次风量的调整主要是依据烟气中的含氧量多少，通常以过热器后的氧量为准，一般控制在3-5%左右，如含氧量过高，说明风量过大，会增加锅炉的排烟热损失；如过小又会引起燃烧不完全，增加化学不完全燃烧损失和机械不完全燃烧损失。
5.结束语
循环硫化床锅炉技术是最近十年来发展起来的一种新型节能技术，当前在国内外已得到了普遍的推广和应用。循环硫化床锅炉技术服务于锅炉，在实际应用中难免会因为各种因素的干扰而影响锅炉的运行。本文通过对循环硫化床锅炉结构、燃烧特性以及传热特性的析，得出控制好循环硫化床锅炉的人工参数，并根据锅炉设计要求及时对其参数作适当的调整，可有效提高并保障锅炉的运行质量。
【参考文献】
[1]王俊杰.循环流化床锅炉燃烧控制系统优化[J].热电技术，2006（01）.
[2]牛培峰.大型国产循环流化床锅炉燃烧过程智能控制系统应用研究[J].中国电机工程学报，2000（12）.
燃气锅炉燃烧机 篇4
上世纪末至本世纪初, ××电厂330MW锅炉由于实际燃用煤灰分高、发热量低、挥发分低, 严重偏离了原设计煤种, 使得锅炉的燃烧稳定性差, 特别是低负荷和燃用煤热值波动时, 锅炉熄火频繁。锅炉在高负荷 (250MW以上) 时需投天然气稳燃。同时, 锅炉燃烧器周围及中温过热器结焦现象突出, 燃烧器周围水冷壁高温腐蚀明显。
1 锅炉特性
××电厂 #32机组锅炉最大连续蒸发量为1004t/h, 主汽压力18.4Mpa、主汽温度543℃。锅炉是斯坦因工业公司制造的亚临界参数、强制循环、中间一次再热、四角切向燃烧、固态排渣、п型布置煤粉炉。
锅炉炉膛断面尺寸为12.742×12.627m, 采用直流摆动式燃烧器, 四角切圆布置方式 (双切圆Ф1610mm/Ф1770mm) 。采用四组共20只四角布置直流燃烧器, 热风送粉, 燃烧系统采用天然气二级点火及低负荷稳燃, 四组燃烧器分别由五层煤粉燃烧器 (FEA、FEB、FEC、FED、FEE) 和三层天然气燃烧器 (FDA、FDC、FDD) 组成。四角燃烧器周围均布置有卫燃带。过热器采用两级喷水减温调节汽温, 再热器采用改变燃烧器喷口倾角调节汽温。
锅炉采用两侧大风箱方式配二次风, 煤粉燃烧器配有周界风, 每只煤粉燃烧器和天然气燃烧器的上下二次风量均不可调, 运行中靠控制总风量及烟气氧量修正总风量。每路一次风从一次风箱引出, 通过三通分成两路, 与同层对角两只燃烧器连接, 双出口给粉机同时向同层对角的两只燃烧器给粉, 实现同层对角的两只燃烧器同时投或停。
2 锅炉燃煤情况及燃烧分析
2.1××电厂330MW锅炉设计煤种和实际燃用煤种发生了较大差异。实际煤质低位发热量只有设计煤质的65%, 设计煤质灰分为32.4%, 实际煤质灰分为55.2%。
2.2燃烧分析
从锅炉运行和试验情况看, 锅炉燃用煤质变差是导致锅炉燃烧稳定性差的直接原因。由于煤质变差, 锅炉要达到满负荷, 投入燃料量增加, 风量增加, 导致锅炉炉内温度水平低, 直接导致煤粉气流的着火热源温度低, 煤粉气流着火困难。要燃用实际煤, 并保持锅炉高负荷, 必将导致入炉煤粉气流浓度增加, 直流燃烧器已不能适应运行需要。根据我国现有电站锅炉燃烧技术, 采用浓淡燃烧器可以改善运行状况。
3 浓淡技术
3.1 浓淡燃烧技术简介
煤粉浓淡燃烧技术是指通过一定的措施把一次风分成煤粉浓度高的浓气流和煤粉浓度低的淡气流喷入炉内进行燃烧。理论和实践均证明:采用浓淡燃烧技术可提高煤粉着火的稳定性和有效地降低NOx排放量。
煤粉的燃烧过程包括煤粉的预热、挥发份析出、着火 (燃烧的初始阶段) 和煤焦的燃尽 (燃烧的结束阶段) 。研究表明:煤粉燃烧的初始阶段是强化燃烧的关键。粒度为0~200μm的煤粉的燃烧试验显示:煤粉从常温升至1500℃, 在0.2S的时间内, 煤粉燃尽率达到80%左右, 而余下的约20%的部分则需要四倍左右的时间才能烧完。因此, 稳燃技术的关键在于燃烧器出口附近的气流和煤粉流的组织。
百叶窗浓淡燃烧技术是东方锅炉集团 (股份) 有限公司于上世纪九十年代从哈尔滨工业大学引进的。百叶窗叶片式浓缩器实现浓淡分离的原理图见图1。
百叶窗水平浓淡燃烧器实现浓淡分离的基本原理是利用煤粉和空气的惯性不同来实现煤粉和空气的分离。百叶窗水平浓淡燃烧器对气固两相的分离从本质上讲, 仍然是一种惯性分离装置, 它与WR燃烧器、旋风分离器等分离装置的原理是一致的, 都是利用了气、固两相在改变流动方向时, 因惯性的不同而流动方向也不同的特性。
3.2 百叶窗浓淡燃烧技术特点
百叶窗水平浓淡燃烧器除了具有上述浓淡燃烧器的特点外, 由于自身结构及布置上的特点, 还具有如下优点。
(1) 燃烧器的布置。水平浓淡燃烧器在布置上使浓侧气流靠近向火侧, 使进入炉膛的浓侧煤粉气流直接与上游来的高温烟气混合。上游来的高温烟气直接冲刷浓侧一次风气流, 使一次风气流迅速得到加热。煤粉气流能通过这种强烈的混合得到大量的着火燃烧所需要的热量, 能及时地着火燃烧, 提高含粉气流的着火稳定性。
(2) 防止结渣和高温腐蚀。熔渣大多都属于非牛顿流体, 熔渣刚开始出现固体物时的温度称为熔渣的临界粘度温度Tcv, 它与灰渣的软化温度Tst可用下式简单描述:
研究表明, Tcv与灰渣的化学成分有关:
其中:
熔渣所在区域的气氛状态通过化学成分改变Tcv。由于淡侧煤粉气流中氧含量较高, 氧化性气氛强, 此时二价铁离子将被氧化为三价铁离子Fe+3, 就可以提高Tcv, 从而达到提高灰渣软化温度Tst的目的。
较之WR和PM型等竖直浓淡型燃烧器, 水平浓淡燃烧器中的淡侧一次风位于背火侧可减小颗粒冲刷水冷壁的可能。一方面, 目前的水平浓淡燃烧器基本上都采用的是惯性分离的原理, 这使得淡侧一次风的煤粉含量少、颗粒细, 这可避免大量颗粒冲刷水冷壁。另一方面, 煤粉浓度低的淡一次风在客观上起到了“风屏”的作用, 可有效地阻碍和延缓浓侧一次风中大的煤粉颗粒向水冷壁方向移动, 进一步减小颗粒冲刷水冷壁的可能。WR和PM型等竖直浓淡型燃烧器的浓侧气流与水冷壁间没有起阻碍和延缓作用的空气 (或煤粉浓度极低) 气流, 高浓度的煤粉气流极易冲墙贴壁。比起不采用浓淡燃烧的普通燃烧器, 竖直浓淡型燃烧器将使颗粒冲墙贴壁的可能性增加, 而水平浓淡燃烧器将使颗粒冲墙贴壁的可能性降低。
(3) NOx排放
Pershing等对煤粉燃烧过程中的NOx的形成进行研究的结果表明, 对煤粉燃烧过程中的NOx的形成进行研究阐述, 煤燃烧时形成的NOx中, 燃料型NOx占90%, 热力型NOx占10%。燃料燃烧时, 燃料N几乎全部迅速分解而形成产物HCN、N、CN、NHi等中间产物。这些中间产物与O、O2、OH反应生成NO, 与NO发生反应生成N2。因此, 在燃烧过程中减少燃料N向燃料型NO转化的重要措施就是尽量减少含氧化合物的存在, 从而强化NO的还原反应, 使燃料N转化为N2。
NOx生成机理:
再燃区:
燃尽区:
从水平浓淡燃烧器的燃烧过程来看, 浓侧煤粉气流先着火, 然后是淡侧气流的混入, 然后才是与二次风的混合, 因此从燃烧过程看, 它属于分级燃烧, 有利于降低锅炉机组的NOx排放量;一次风煤粉气流经过浓缩器分离后, 浓侧煤粉气流内浓度高, 含粉量大, 空气量变化不大, 浓侧一次风气流中的空气量仅仅能维持煤粉内挥发份的着火和燃烧, 燃料相对较多, 即过量空气系数小, 属于缺氧燃烧, 燃烧温度低, 故燃料型NOx和热力型NOx都低, 因而能大大降低NOx的排放量;而在淡侧由于空气量相对较大, 属于富氧燃烧, 燃烧温度也低, 热力型NOx生成也少。这样水平浓淡燃烧器就能从总体上控制热力型NOx, 降低锅炉机组的NOx等污染物的排放量, 根据研究, 采用分级燃烧, 最高可降低NOx30%~40%。经工业性试验表明, 对于不同的煤种, 采用水平浓淡煤粉燃烧技术可以将NOx的排放量控制在以下范围:无烟煤<650mg/mn3, 贫煤<550mg/mn3, 烟煤<450mg/mn3, 达到国家排放标准。
(4) 水平浓淡燃烧技术的着火燃尽性能
由于浓侧煤粉气流固体颗粒浓度高, 一次风量相对较少, 煤粉气流所需着火热少, 着火温度低、火焰传播速度大、浓侧煤粉气流的一次风量仅能维持浓侧煤粉气流中挥发份的燃烧, 煤粉气流着火及时;而一、二次风的混合特性与传统的燃烧器没有本质上的区别, 因而水平浓淡燃烧器的燃烧效率不会低于传统的燃烧器的燃烧效率。在布置上, 使浓侧煤粉气流处于上游已着火燃烧的高温烟气的直接冲刷下, 也能保证煤粉气流能得到足够的热源, 加热煤粉气流, 使煤粉气流能及时地着火燃烧。
图2显示了在冷态模化试验台上利用PDA (Particle DynamicAnalyzer) 分别就竖直浓淡和水平浓淡燃烧方式炉膛内的颗粒浓度场的测量结果。从该图2中可以看到, 采用水平浓淡燃烧器时, 水冷壁面附近的颗粒浓度远小于采用竖直浓淡燃烧器时的情况。
4 技术改造方案
采用百叶窗水平浓淡燃烧器对××电厂 #32锅炉A、B、C层直流燃烧器进行改造。具体方案 (确保原一次风管、燃烧器位置不改变) :重新设计燃烧器喷口、设计加装浓淡分离器。具体布置图见图3。
根据本次燃烧器改造的目的对百叶窗燃烧器的结构参数进行选取, 使百叶窗燃烧器出口浓淡侧风量比达到1.1:1, 以满足改造目的。
为保证燃烧器改造后和原有一次风煤粉管道相连接, 改造后的燃烧器总长度与原有燃烧器长度一致, 以减小现场改动工作量。
5 试验结果
5.1首先进行了一次风调平试验、二次风喷口流量偏差试验, 对一次风速度进行了标定;根据二次风喷口气流速度偏差, 对二次风喷口速度进行了修正。
5.2炉内空气动力场试验。炉内空气动力场试验的表盘参数分别为:一次风风量80000m3/h、二次风风量390000m3/h、乏气风量58000m3/h, 采用炉底挡板调节控制燃烧系统风量, 保证系统设备一次风机、二次风机、引风机的安全运行。
从空气动力场的测量结果看, 炉内切圆直径约7600mm, 切圆略微偏小, 对煤粉的燃尽影响不大, 而对于防止锅炉结焦有利。
6 运行情况
6.1 增强了低负荷稳燃能力和带负荷能力
#32锅炉A、B、C层煤粉燃烧器改造结束投运以来, 燃烧低位发热量在11000~17000KJ/Kg范围内煤种, 未出现一次熄火。同时, 如果燃烧低位发热量在16000KJ/Kg左右煤种, 可以不投天然气稳燃。燃烧低位发热量在16500Kj/Kg的煤质, 投A、B、C层煤粉带170MW负荷稳燃。每天较改造前节约稳燃天然气约60000m3。
6.2 NOx排放有一定降低
改造前平均462.43mg/ndm3, 改造后平均415.23mg/ndm3, 减少47.2mg/ndm3。
6.3 结焦现象有所改善、水冷壁高温腐蚀现象消除
改造前, 锅炉燃烧器周围结焦严重, 中温过热器 (屏过) 管束之间长期存在挂焦现象。改造后煤粉燃烧器周围及卫燃带、水冷壁上没有了结焦现象, 中温过热器管束之间挂焦也消除了。同时, 燃烧器改造后由于火焰中心的稳定, 高温区较之直流燃烧器远离炉膛水冷壁, 火焰冲刷水冷壁较少, 以及水冷壁周围的富氧环境, 水冷壁高温腐蚀得到了有效控制。
7 结束语
上世纪末至本世纪初, 国内电厂用煤普遍紧张, 原煤掺假现象突出, 煤质参数宽幅波动。由于直流燃烧器受设计煤质影响较大, 煤质差时, 锅炉带高负荷能力和低负荷稳燃性能较差, 熄火频发、NOX排放超标。随着国家环保排放要求越来越严, 直流燃技术在燃煤电厂受到极大冲击。很多燃煤电厂为了解决高效、稳燃、低污染以及防止结渣和高温腐蚀问题, 纷纷采用浓淡燃烧器对直流燃烧器进行技术改造。比如青岛电厂、富拉尔基电厂、四川江油电厂等, 从而, 浓淡燃烧技术在我国燃煤电厂得到了广泛推广和发展。
摘要：××电厂采用水平浓淡燃烧器对锅炉原美国CE技术直流煤粉燃烧器进行了技术改造, 从运行来看, 锅炉燃烧稳定性显著提高, 锅炉结焦明显好转, 烟气中NOX含量减少。
关键词：燃煤严重偏离设计值,燃烧稳定性,减少NOX排放,减少助燃
参考文献
[1]王恩禄, 张海燕, 罗永浩, 等.低NOx燃烧技术及其在我国燃煤电站锅炉中的应用[Z].
[2]盛昌栋.高浓度煤粉燃烧时炉内结渣的机理分析[J].电站系统工程.
[3]秦裕琨, 李争起, 吴少华.风包粉系列浓淡煤粉燃烧技术研究[J].中国工程科学.
锅炉燃烧器安全措施 篇5
燃气本身具有有毒，易燃易爆等特性，根据燃气在炉膛内的燃烧特性，在燃气锅炉燃烧器使用过程中，要注意各阶段的安全使用问题。
1.预吹风
燃烧机在点火前，必须有一段时间的预吹风，把炉膛与烟道中余气吹除或稀释。因为燃烧机工作炉膛内不可避免地有余留的燃气，若未进行预吹风而点火，有发生爆炸的危险．必须把余气吹除干净或稀释，保证燃气浓度不在爆炸极限内。预吹风时间与炉膛结构及吹风量有关一般设置为15-60秒。2.自动点火
燃气燃烧机宜采用电火花点火，便于实现自动控制。可用高压点火变压器产生电弧点火，要求其输出能量为：电压≥3.5K V、电流≥15mA，点火时间一般为：2～5秒。
3.燃烧状态监控
燃烧状态必须予以动态监控，一旦火焰探测器感测到熄火信号，必须在极短时间内反馈到燃烧机，燃烧机随即进人保护状态，同时切断燃气供给。
火焰探测器要能正常感测火焰信号，既不要敏感，也不要迟钝。因为敏感，燃烧状态如有波动易产生误动作而迟钝，反馈火焰信号滞后，不利于安全运行。
一般要求从熄火到火焰探测器发出熄火信号的响应时间不超过0.2秒。4.点火失败后的保护
燃烧机点火时，通入燃气，燃气着火燃烧。点火动作要求发生在燃气通入前，先形成点火温度场，便于着火燃烧。如果点不着火，火焰探测器感测不到火焰信号，燃烧机进入保护状态。
从点火到进入保护状态的时间要适当，既不能过短也不能过长。若过短，来不及形成稳定火焰；过长，点不着火时造成大量燃气时入炉膛。一般要求在通入燃气2-3秒，燃烧机对火焰探测器感测的火焰信号进行判断，未着火则进入保护状态，着火则维持燃烧。
5.燃烧器熄火保护
燃烧机在燃烧过程中，若意外熄火，燃烧机进入保护状态。由于炉膛是炽热的．燃气进入易发生爆燃，故须在极短时间内进入保护状态，切断燃气供给。
从发生熄火到燃烧机进人保护状态，该过程的响应时间要求不超过1秒。
6.燃气压力高低限保护
燃气燃烧机稳定燃烧有一定范围，只允许燃气压力在一定范围内波动。限定燃气高低压的目的是确保火焰稳定性：不脱火、不熄火也不回火，同时限定燃烧机的输出热功率，保证设备安全经济运行。当燃气压力超出此范围，应锁定燃烧机工作。
燃烧机设计一般用气体压力开关感测压力信号，并输出开关量信号，用以控制燃烧机的相应工作。
7.空气压力不足保护 燃气燃烧机设计热强度大，其燃烧方式采用鼓风强制式。如果风机发生故障造成空气中断或空气不足，立即切断燃气，否则会发生炉膛爆燃或向风机回火。因此在提高风机质量的同时，燃气控制必须与空气压力连锁，当空气压力不足时，应立即切断燃气供给。一般用气体压力开关感测空气压力信号，并输出开关量信号，用以控制燃气电磁阀的相应工作。
8.断电保护
燃烧机在工作过程中突然断电，必须立即切断然气供给，保护设备安全。燃气控制电磁阀必须是常闭型的，一旦断电，自动关闭切断燃气供给。电磁阀关闭响应时间≤5s。
9.预防燃气泄漏事故的措施
节约燃气的自动燃烧控制系统 篇6
□文/记者 王夕
不管是家庭日用，还是工业制造，燃气都是不能缺少的能源。但是由于燃气和空气配比的不精确，每年燃气的浪费都相当惊人。不过自动式燃烧系统，能使燃气的浪费大大降低。利用燃气流量传感器、燃气压力传感器、混合气压力传感器以及空气压力传感器的实时监测，这些信号传输到电脑后，经过运算，会生成燃气与空气的最佳配比值，而自动风阀系统会按照这个值，调整空气和燃气的配比。而这个值会根据各传感器监测的数据随时调整，使燃烧效率一直保持在最佳的状态。此外，当出现意外情况时，自动控制电磁阀还能自动切断燃气并报警。这套设备除了可以在家庭应用外，在工业上的用途更为广泛。比如陶瓷业是耗气大户，每天的耗气量平均在6000立方米左右，使用这项技术后，每天能节约燃气20%以上。 参展企业：北京博泽翔科技有限公司
餐厨垃圾要『消灭』
□文/记者 秦勉
科博会上，想要消灭餐厨垃圾的不止一家企业。餐厨垃圾消灭技术是将餐厨垃圾倒入处理机后，经过稀释、加温、泵送、加除味剂、搅拌等循环过程，将其逐步分解为可排放的水。这个过程大约需要24~48小时。24小时后，餐厨垃圾消灭量达到93.5%；而到了48小时，消灭量就达到了100%。使用中，垃圾可随时倒入餐厨垃圾消灭机，只要确保倒入垃圾的总量不超过机器的最大容量即可。根据消灭机的大小，每天可消灭100~200公斤的餐厨垃圾。
参展企业：北京恩希爱环保科技有限公司
新热源：汲取自然的温度
□文/记者 李婵
在自然界中，天然蕴藏着巨大的热能，如气温、各种水体和土壤的温度等。如果有一种技术可以将这些自然中的热量提取出来，就可以为人们所用。
这个装置就是一个水源热泵，由京海企业制造。它可以把湖水、河水、地下水、地热水、海水中的能量“取”出，供给室内采暖、制冷。在夏季，它可以把室内的热量取出、释放到水中，在降低室温的同时，“免费”为住户提供生活热水。
它消耗的电能，只相当于所转换热能的1/4左右。由于研发人员对它的蒸发、冷凝装置做出了改进，因此，耐腐蚀性、防堵性、工作效率都得到了提高，还缩小了体积、节省了占地面积。除了可以用于学校、商场、办公楼等场所之外，小型的水源热泵更适合于别墅、住宅。
参展企业：北京市京海换热设备制造有限责任公司
自动生热的水龙头
□文/记者 胡珉琦
是水龙头吗？听说是热水器！快速电热水龙头，既是水龙头也是热水器。别看它和普通龙头外观相差不大，其实它是个水龙头与热水器的结合体。
这款快速电热水龙头采用的是流动加热式的终端加热方式，即在离出水口最近的地方加热，这就省去了长长的热水管道。此外终端式加热不需要放冷水，即开即热，享受24小时的热水。水与电的结合产品往往让人怀疑它不够安全。不过，该产品采用了水电分离的加热技术、自动超温保护、漏电保护等，人们不必担心其安全性。
参展企业：
如何应对锅炉燃烧波动 篇7
关键词：锅炉,燃烧,波动
湛江电力有限公司Ⅰ期2×300MW机组采用东方锅炉厂产的亚临界压力、中间再热、自然循环锅炉。设计煤种为50%贫煤+5 0%无烟煤, 蒸汽参数为主蒸汽540+5-10℃, 再蒸汽540±5℃, 机侧打闸值为557℃。操作系统为ABB贝利3.1版本。
由于最近电煤供应紧张, 机组很难在设计煤种下运行。湛江电力有限公司领导与时俱进, 采取了高发烧热量煤种与低发热量煤种混合燃烧的混煤方法应对。但由于配套的混煤工程尚未搞好, 故采取了将两种不同的煤种分别用两条输煤皮带同时上煤的方法。由此伴随而来的是煤粉混合不均, 给粉波动, 燃烧不稳的现象时有发生。如何应对锅炉燃烧波动, 保证发电机组安全、稳定运行是运行值班人员的当务之急。
锅炉燃烧波动影响比较大的往往是主汽压力和主、再热气温, 其他异常往往是由此伴随而来的。相对来说, 如果主、再热蒸汽压力波动在允许的范围里, 则危害不是很大。由此可见, 锅炉燃烧波动影响最大的往往是主、再热汽温。
根据燃料增减方向的不同, 锅炉燃烧波动可分为燃料增加方向和燃料减少方向, 从而对锅炉主、再热汽温的影响效果也不一样。下面分别论述其不同的处理方法。
当锅炉燃料突增时, 往往是最危险的, 因为锅炉热惯性的存在, 当运行值班人员发现异常时, 汽温上升往往已经有一段时间了;而在处理的过程中, 在燃料的加热效果下汽温还会继续上升一段时间。相对而言, 由于热惯性相对较小, 再热汽温受燃料增加的影响更加大, 尤其是当再热器减温水调整门, 电动门全关的情况下。下面主要围绕燃料增加导致主、再热汽温升高时的不同处理办法展开论述。
根据燃料增加时对主、再热蒸汽影响的紧急情况不一样, 处理方法也可以不一样。
当汽温上升速度比较缓慢, 情况不是很紧急时, 值班人员应先检查主、再热器减温水是否投入, 如没投入则适当投入减温水, 再适当减少给粉量, 尤其是上层给粉机给粉量即可。
如果汽温上升速度较快, 呈直线上升之势, 几秒钟之内即上升十余度, 值班人员应立即投入过热器或再热器的减温水, 并可适当加大点减温水的投入量, 同时迅速将上层给粉机给粉量降低, 待汽温回调后再调至正常值。
如果原来减温水调整门为自动状态, 在汽温气急剧上升的过程中某些减温水调整门有可能自动调至全开状态而无法自动关闭, 这时需要手动关小该调整门, 以免汽温下降速度过快或给水泵跳至手动。
如果主、再热器减温水在超温之前没有投入, 则投入减温水只能将投入减温水之后的那部份蒸汽温度降下来, 没有投入减温水之前的那部分蒸汽在燃料的加热作用下温度仍会继续上升。这时可以通过减少燃料和增加蒸汽流量的方法使温升尽可能的低。降低给粉量尤其是上层给粉机的给粉量是方法之一, 必要时甚至可以拉掉部分给粉机。除此之外, 由于三次风管携带有大量的煤粉, 且在各粉管的最上端、风速较大, 其对高过、高再的汽温的影响尤甚。正常的做法是拉掉部分制粉系统。但有没有不拉制粉系统却达到拉掉部分制粉系统的效果呢?有, 湛江电力有限公司制粉系统利用热二次风干燥给煤, 正常运行时冷风门是关闭的。制粉系统正常运行过程中如果将热风门关闭, 则制粉系统无风源供给, 从而无法正常制粉, 其对应的三次风管自然也不会带粉, 从而达到不拉制粉系统而达到拉掉制粉系统的效果。
其外, 加大主、再热蒸汽流量也是控制温升的一个好方法, 主、再热蒸汽超温时开大汽轮机调整门的主要作用就是如此。
由于贝利3.1操作系统优良的可操作性, 使得上述措施变得简单易行。简而言之, 当看到主、再热汽温快速上升时, 一个比较好的处理方法可为:
(1) 立即投入过热器或再热器的减温水;
(2) 将给粉机尤其是上层给粉机的转速设定值降低, 减少给粉量;
(3) 将正在运行的制粉系统热风门开度设为零, 从而降低乃至停止制粉系统的出力;
(4) 将汽轮机进汽调整门开大, 加大蒸汽流量;
(5) 必要时拉掉部分上层给粉机;
(6) 待汽温回调后再逐步恢复上述措施。
如果汽温仍持续升高, 可考虑开启过热器或再热器出口对空排汽门。但要注意调整再热汽温、锅炉汽包水位和给水泵运行状态, 防止再热汽温、水位超限, 或给水泵跳至手动运行。
当处理无效, 汽温至汽轮机打闸停机值 (机侧557℃) 时, 应按紧急停炉处理。
锅炉燃料减少时往往会导致主蒸汽压力下降, 主、再热蒸汽汽温下降等。相对而言, 由于锅炉热惯性的存在, 只要处理及时, 由于锅炉燃料减少导致的危害一般不大。
当锅炉燃料减少导致主、再热蒸汽汽温降低时, 处理方法可为:
(1) 立即检查主、再热器减温水投入情况, 适当减少主、再热器减温水;
(2) 适当加大上层给粉机的给粉量; (3) 调整锅炉燃烧中心等;
(4) 适当关小汽轮机进汽调节阀等。
参考文献
论锅炉燃烧的调节方法 篇8
燃料量的调节是燃烧调节的重要一环。不同的燃烧设备和不同的燃料种类, 燃料量的调节方法也各不相同。
中间储仓式制粉系统的特点之一是制粉系统运行工况变化与锅炉负荷并不存在直接的关系。当锅炉负荷发生变化时, 需要调节进入炉内的燃料量, 它通过投入 (或停止) 喷燃器只数或改变给粉机转数、调节给粉机下粉挡板开度来实现的。当锅炉负荷变化较小时, 只需改变给粉机转速就可以达到调节的目的;改变给粉机的转数是通过平型控制器的加减完成的。当锅炉负荷变化较大时, 用改变给粉机的转数不能满足调节幅度的要求, 则在不破坏内燃工况的前提下, 可先以投、停给粉机只数进行调节, 而后再调节给粉机转数, 弥补调节幅度大的矛盾。若上述手段仍不能满足调节需要时, 可用调节给粉机挡板开度的方法加以辅助调节。
投、停喷燃器 (相应的给粉机) 运行方式的调节。由于喷燃器布置方式和类型的不同, 投运方式也不相同。当需投入备用的喷燃器和给粉机时, 应先开启一次风门至所需开度, 对一次风管进行吹扫;待风压正常时启动给粉机给粉, 并开启喷燃器助燃的二次风, 观察着火情况是否正常。反之, 在停用喷燃器时, 则先停给粉机并关闭二次风, 一次风吹扫数分钟后再关闭, 以防一次风管内煤分沉积。为防止停用的喷燃器受热烧坏, 有时对其一、二次风门保持适当开度, 以冷却喷口。给粉机转数调节的范围不宜太大, 若调至过高, 则不但会因煤粉浓度过大堵塞一次风管, 而且容易使给粉机超负荷和引起煤粉燃烧不完全。若转数调至过低, 则在炉膛温度不太高的情况下, 由于煤粉浓度不足, 着火不稳, 容易发生炉膛灭火。单只增加给粉机转数时, 应先将转数低的给粉机增加转数, 使各给粉机出力力求均衡;减低给粉机转数时, 应先减转数高的。
对于喷燃器布置在侧墙的锅炉, 可先增加中间位置的喷燃器来粉, 对四角布置的喷燃器锅炉, 需要相对称的增加给粉机转数。用投入或停止喷燃器运行的方法进行燃烧调节, 尚需考虑对气温的影响。在气温偏低时, 投用靠炉膛后侧墙的喷燃器或上排喷燃器。气温偏高时则停用靠炉膛后侧的喷燃器或上排喷燃器。有时由煤粉仓死角处煤粉的堆积或煤粉自流等原因将给个别给粉机的给粉量调节带来一定的困难。此时, 对来粉量的调节将是一个细致而麻烦的工作。这就需要反复的开、停给粉机, 或开关给粉机下粉挡板, 用木锤敲打、振动给粉机上部空间, 促使煤粉仓内沉积的煤粉进行流动或迫使流动较大的煤粉沉积下来。这种调节操作较为笨拙、繁重, 但能达到调节要求。
2 锅炉风量的调节
当外界负荷变化需要调节锅炉出力时, 随着燃料量的改变, 对锅炉的风量也需做相应的调解。
在实际运行中, 从运行的经济方面来看, 在一定的范围内, 随着炉内过剩空气系数的增加, 可以改变燃料与空气的接触和混合, 有利于完全燃烧, 使化学未完全燃烧损失和机械未完全燃烧损失降低。但是, 当过剩空气系数过大时, 则炉膛温度的降低和燃烧时间的缩短 (由于烟气流速加快) , 可能使不完全燃烧损失反而有所增加。而排烟带走的热损失则总是随着过剩空气系数的增大而增加, 所以当过剩空气过大时, 总的热损失就要增加。此外, 随着炉内过剩空气系数的增大, 使烟气容积也相应增大, 烟气流速也提高, 因而使送、引风机的耗电量也增加。
从锅炉的安全方面来看, 若炉内过剩空气系数过小, 则会使燃料燃烧不完全, 造成烟气中含有较多的一氧化碳等可燃气体, 降低了灰分的溶点因而引起水冷壁结渣。这将会导致锅炉运行恶化, 严重时会被迫停炉。由于飞灰对受热面的磨损量与烟气流速三次方成正比, 所以当过剩空气系数过大时, 将使受热面管子和引风机叶片的磨损加剧, 影响设备的使用寿命。此外, 过剩空气系数增大时, 由于过剩氧量的相应增加, 将使燃料中的硫分易于形成三氧化硫, 烟气露点温度响应提高, 从而使尾部烟道的空气预热器遭到腐蚀。
总之, 风量过大或过小都会给锅炉的安全经济运行带来不良的影响。
3 炉膛负压的控制
炉膛负压维持过大, 会增加炉膛和烟道的漏风, 引起燃烧恶化, 并导致灭火。反之, 若炉膛风压变正, 则高温火焰及烟灰就要向外冒, 不但会影响卫生, 烧坏设备, 还会造成人身事故。
在正常情况下, 炉膛风压和各部分烟道的负压都有大致的变化范围。因此, 运行中如发现它们的指示值有不正常的变化时, 即应进行分析, 检查原因, 以便及时处理。
摘要：锅炉燃烧的好坏直接影响着锅炉机组及整个发电厂运行的安全和效益。燃烧过程是否稳定直接关系到锅炉运行的可靠性;锅炉燃烧的好坏直接影响锅炉运行的经济性, 燃烧过程的经济性要求合理的风与煤粉的配合, 及保证适当的炉膛温度。
燃气锅炉燃烧机 篇9
近年来, 各地环保与节能政策日趋严格, 燃气燃烧机以其燃烧效率高、环境好、工作安全可靠、自动控制水平高等特点受到了各类工业用户的青睐, 燃气燃烧机安装数量急剧上升, 与此同时, 燃气燃烧机在投产运营中碰到的问题也逐渐增多, 亟需解决。
1 燃气燃烧机
1.1 燃气燃烧机系统组成图 (图1)
1.2 燃气燃烧机的运行周期
启动条件→验证→风机启动→前扫气→电极产生电火花→建立点火火焰→建立主火焰→正常燃烧 (自动或手动调节燃烧负荷) →主火火焰熄灭 (含主火火焰故障) →后扫气→停机
1.3 相关参数
1.3.1 切断压力
燃气燃烧机是在额定燃气压力下设计的, 允许燃气压力在一定的范围内波动, 如果超出这个范围, 燃烧将变得不稳定, 有可能发生脱火、回火或者不完全燃烧现象, 所以许多燃烧机配备了电磁阀来限定燃气的高低压力。低压切断值 (Prd) 一般为额定压力 (P额) 的80%, 高压切断值 (Prg) 一般为额定压力的150%, 当超出了限定压力范围, 电磁阀将自动关闭[3]。
1.3.2 安全时间
点火火焰建立安全时间:燃烧机在点火火焰形成前, 允许点火燃料控制阀处于开启状态的最长时间间隔。
主火火焰建立安全时间:燃烧机在主火火焰形成前, 允许主火燃料控制阀处于开启状态的最长时间间隔。
火焰熄灭安全时间:燃烧机在燃烧过程中主火火焰熄灭后, 允许主火燃料控制阀仍处于开启状态的最长时间间隔。
1.3.3 调节方式
分为连续调节和位式调节。连续调节指进入燃烧机的燃料量和助燃空气量可按比例平滑控制的调节方式;位式调节指进入燃烧机的燃料量和助燃空气量可按比例跳跃控制的调节方式。
2 调压器
2.1 调压精度 (AC)
指在调压器正常工作时, 出口压力偏离设定值的程度。一般工业用直接作用式调压器的调压精度为5%左右, 间接作用式调压器的调压精度为1%左右。
2.2 响应时间
指调压器从管道内出口压力发生变化到调压机构响应变化的时间。
直接作用式调压器出口压力变化直接反应给敏感元件薄膜, 指挥阀杆来调节阀口开度, 响应时间较短;间接作用式调压器, 出口压力的变化需先通过指挥器, 再由指挥器指挥阀杆来调节阀口开度, 所以间接作用式调压器响应时间通常比直接作用式调压器长。
2.3 切断压力
很多工业用户调压器都带有超压和欠压切断功能, 当管道压力超过超压切断压力 (Ptg) 或者低于欠压切断压力 (Ptd) 时, 调压器将自动关闭。
3 典型燃烧工况分析
3.1 点火失败
按照国标 (GB/T 19839-2005) 要求, 燃烧机在进入点火程序前, 应确保空气、燃气调节装置的开度均处于其调节范围的最低点, 否则不应进入点火程序[2]。但对于仅有全开和全关两种状态的燃烧机, 点火负荷即是其额定工作负荷。
锅炉燃烧机启动瞬间, 燃烧机燃气流量由零增大至点火负荷对应的流量, 调压器后管段中压力降低, 由于调压器的启动需要一定响应时间 (tq) , 所以在此段时间内, 调压器后管段中的压力将大幅降低。当燃气压力降至低压切断压力, 无论燃烧机是否点着, 燃气将被切断, 导致点火失败。
3.2 关机非正常切断
在正常情况下, 关闭燃烧机应该是先将其负荷调节至最小, 然后关闭。但对于仅有全开和全关两种状态的燃烧机, 关闭负荷即是其额定工作负荷。另外, 如果燃烧机火焰意外熄灭其关闭负荷就是火焰熄灭前的工作负荷。
燃烧机关闭瞬间, 燃烧机燃气流量由关闭负荷对应流量减小至零, 调压器后管段中压力升高, 由于调压器的关闭需要一定响应时间 (tt) , 所以在此段时间内, 调压器后管段中的压力将大幅升高, 当燃气压力升高至高压切断压力时, 燃气将被切断, 导致燃烧机非正常切断。
3.3 位式燃烧机负荷突变引起的切断
对于位式调节的燃烧机, 如果燃烧负荷阶跃式由低变高 (由高变低) , 负荷变化较大, 那么燃烧机的燃气流量将发生较大变化, 调压器后管段中压力将降低 (升高) , 由于调压器从一种状态过渡到另一种状态需要一定响应时间 (tb) , 所以在此段时间内, 调压器后管段中的压力将大幅降低 (升高) , 当燃气压力降低 (升高) 至低压切断压力 (高压切断压力) 时, 燃气将被切断, 导致燃烧机非正常切断。
4 解决办法
由于大功率工业燃气燃烧机用气量常出现突变情况, 在非常短的时间内流量变化非常大, 而调压器的启动、关闭以及过渡 (从一种稳定调压状态过渡到另外一种稳定调压状态) 都需要一定的响应时间, 所以调压器后管道中压力波动非常大, 当压力的波动超出了电磁阀或调压自身设定的切断压力时, 燃气将被切断。为了尽量避免燃气被切断, 可采取以下办法。
1) 选择响应时间尽可能短的调压器以适应压力的波动。对于用户应尽量选择响应时间较短的直接作用式调压器。
2) 设置缓冲管。在调压器后设置一段缓冲管, 缓解管道中燃气压力的变化, 保证燃烧机正常点火, 避免非正常切断。
5 缓冲管段的计算
由于管道中压力不高, 我们可以按照理想气体状态方程PV=nRT进行分析。
以P0为大气压力, T为温度, V0为缓冲管容量, 下面就不同情形分析缓冲管容量的计算方法。
5.1 点火
设调压器出口压力为P2s, 它应该等于用气设备所需压力与管线阻力损失之和, 若调压器的稳压精度为AC, 按照最不利的情况考虑, P2s向下偏离程度越大, 则启动瞬间管道中压力降低时越接近低压切断压力。
点火前管道中燃气的量为:
调压器的响应时间为tq, 在此段时间内流出缓冲管的标况体积为:
式中:Qq为点火负荷对应的标况流量 (Nm3/h) 流出缓冲管的燃气量为:
燃烧机启动后调压器开启前一瞬间管道内的相对压力为:
要想点火时不发生欠压切断则必须满足:
也即
式中:Pd=max (Prd, Ptd)
Prd:燃烧机的低压切断压力值。
Ptd:调压器的欠压切断压力值。
5.2 燃烧机关闭
调压器的稳压精度为AC, 按照最不利的情况考虑, P2s向上偏离程度越大, 则关闭瞬间管道中压力升高时越接近高压切断压力。
关闭燃烧机前管道中燃气的量为:
调压器的响应时间为tt, 在此段时间内流入缓冲管的标况体积为:
式中:Qt为关闭负荷对应的标况流量 (Nm3/h)
流入缓冲管的物质量为
燃烧机关闭后调压器关闭前一瞬间管道中的相对压力为
要想关机时不发生超压切断必须满足:
也即
式中:Pg=min (Prg, Ptg)
Prg:燃烧机的高压切断压力值。
Ptg:调压器的超压切断压力值。
5.3 燃烧负荷突变
用同样的方法可以推导出燃气负荷突变时, 缓冲管中的燃气相对压力计算公式如下:
式中:P实际为缓冲管中燃气的相对压力 (k Pa)
P2s:调压的出口设定压力 (k Pa)
AC:调压器的稳压精度等级 (%)
P0:大气压值, 取101.325 k Pa
Q后:突变后的负荷对应标况燃气小时用量 (Nm3/h)
Q前:突变前的负荷对应标况燃气小时用量 (Nm3/h)
t响应:调压器的响应时间 (根据实际情况应分为:启动响应时间tq、关闭响应时间tt和过度响应时间tb, 由于数据较难获得, 一般情况下可近似认为tq=tt=tb=t响应)
V0:缓冲管容量 (m3)
当燃烧机负荷降低时取“+”, 当负荷升高时取“-”。
由式 (13) 可看出, 缓冲管中的燃气相对压力只和管内净变化的燃气量即燃烧机的负荷变化情况相关。
计算最小缓冲管容量的通用公式:
式中:P切为当燃烧机负荷降低时取高压切断压力Pg, 当负荷升高时取低压切断压力Pd。
当燃烧机负荷降低时取“+”, 当负荷升高时取“-”。
由式 (14) 可看出, 如果系统出口设定压力已定, 切断压力已定, 那么缓冲管的容积只与燃烧机负荷变化情况以及调压器反应时间有关。我们近似认为, 调压器的反应时间一定, 那么就只需考虑负荷变化对缓冲管容量的影响, 所以只考虑满负荷点火及满负荷停机两种极端情况即可。在取两种极端情况下, 算出的最小缓冲管容量的较大值, 即可保证燃烧机稳定运行。也即:
根据算出的V0和即可确定现场安装的缓冲管的管径和长度。
6 工程实例
某公司现有4 t燃气锅炉、2 t燃气锅炉各一台, 分别配备百得 (Baltur) BGN350P和BGN200P燃烧机, 燃烧机前都无稳压器, 两台锅炉配备的调压器均为直接作用式, 调压器出口燃气压力均为10 kp, 调压精度为5%, 现有缓冲管长度都是1 m, 管道直径分别为DN100和DN80, 已知燃烧机起动时处于最小功率状态, 天然气低热值按照37.5 MJ/Nm3计算。
燃烧机主要技术参数如下:
BGN350P:最小功率为1 188 k W, 最大功率4 752 k W, 自带低压切断功能, 低压切断压力为3 k Pa。
BGN200P:最小功率为590 k W, 最大功率2 000 k W, 自带低压切断功能, 低压切断压力为0.7 k Pa。
投入运行后发现BGN350P燃烧机基本无法启动, 而BGP200P燃烧机偶尔启动失败。
按照式 (6) , 最小缓冲管容量应为:
在上式中, 除tq无法得知, 其余参数均可获得, 由于BGP200P燃烧机偶尔启动失败, 说明目前已有的缓冲管容量与理论最小缓冲管容量差别不大。
6.1 对于BGN200P燃烧机
目前缓冲管容量为:
设V0最小=V0原按照式 (16) 有:
由上式得出tq=0.028 s, 由于目前BGN200P燃烧机偶尔启动失败, 说明缓冲管容量仍然偏小, 故将现有值上浮20%, 设tq=1.2×0.028s=0.034 s
6.2 对于BGN350P燃烧机
由于调压器同样是直接作用式, 所以取tq=0.034 s
按照式 (6) 计算的最小缓冲管容量为:
目前缓冲管容量为:
因为V0原≤V0最小, 所以燃烧机总是起动失败, 要想启动成功必须保证:
得出l=2.14 m
即在保证缓冲管管径不变的前提下, 缓冲管管长至少为2.14 m。
考虑到尽可能的保险, 最终我公司工作人员将BGN350P燃烧机和BGN200P燃烧机前的缓冲管长度都改造成了4 m, 改造后两台燃烧机均能正常启动。
7 结语
对于燃烧负荷瞬间变化较大的燃烧机, 由于调压器响应出口压力的变化需要一定的时间, 所以调压器后管道中燃气的压力波动非常大, 为保证燃烧机正常运行, 必须保证调压器后管道中燃气的压力变化处于可控范围内。一种有效的方法就是通过计算得出调压器后缓冲管段的最小容量, 设置满足条件的最小缓冲管段即可保证燃烧机的正常运行。
参考文献
[1]李军, 姚欣.燃气锅炉和直燃机专用调压器的选型设计[J].机械工程与自动化, 2004 (2) .
[2]中国船舶工业集团公司江西航海仪器厂, 中国船舶工业综合技术经济研究院.GB/T#space2;#19839-2005工业燃油燃气燃烧器通用技术条件[S].北京:中国标准出版社, 2005.
[3]冯华仲.燃气燃烧机安全操作的自动控制[J].煤气与热力, 2000, 20 (4) .
不同燃料对锅炉燃烧影响分析 篇10
电站锅炉燃料包括固体燃料、液体燃料、气体燃料。其中消耗最大的是煤。煤的关键参数包括元素分析成分 (包括碳、氢、氧、氮、硫) 、工业分析成分 (包括固定碳、挥发分、水分、灰分) 和低位发热量等。不同燃料, 或者同种燃料成分不同, 都会对锅炉的本体结构、燃烧情况和控制量产生较大影响。
2 固体燃料、液体燃料、气体燃料燃烧的区别
固体燃料如煤、城市垃圾等, 首先经过干燥、加热, 挥发性成分析出后, 其中的可燃部分与空气中的氧气反应, 燃烧, 剩下的固体残留物中的可燃物与氧气发生燃烧反应, 最后剩下不可燃固体物质, 如无机矿物质等。固体燃料的燃烧是扩散燃烧, 即使温度较低时也可能发生, 但仍然是氧气向固体表面扩散、燃烧、产物向周围空间扩散的过程。
液体燃料如各种油, 首先需要加热、降低黏度, 然后雾化, 在高温下液滴群蒸发形成油蒸汽流, 与空气接触、燃烧。液体燃料的燃烧过程是一个依靠扩散实现的燃烧过程。
气体燃料的燃烧可以通过人为控制燃料和空气的混合时间。预混燃烧是指燃烧前燃料与空气已按所需的空燃比混合, 火焰长度最短, 火焰几乎无色, 温度最高。而半预混火焰的形成是由于燃烧前燃料与少量空气混合, 火焰长度及温度中等。如果在燃烧前燃料与空气没有混合, 只在燃烧时在火焰面上接触、燃烧, 这种火焰称为扩散火焰, 火焰长度最长, 火焰温度最低。
3 不同煤种的影响
3.1 锅炉本体结构
3.1.1 煤的发热量及挥发分降低
燃煤发热量、挥发分降低会使着火热提高, 着火难度增加, 煤粉锅炉的炉膛截面积应有所降低;会延长煤粉气流的燃尽时间, 煤粉锅炉的炉膛高度应有所增加;要求热风温度达到380-400℃, 因此省煤器的烟气出口温度有所提高, 在给水温度不变的条件下, 为保证省煤器的吸热量不变, 需增加省煤器的受热面积;会影响摆动燃烧器喷嘴对再热蒸汽温度的调节效果, 应改用分隔尾部烟道、挡板调温。
3.1.2 煤粉粒径改变
如果将煤粉粒径降低到1-100nm, 煤粉颗粒可分为可燃质颗粒和非可燃质颗粒。可燃质颗粒的比表面积增加很多, 燃烧反应速度非常快, 则炉膛高度会大大降低, 而锅炉的结构随着煤种的变化而变化的幅度会降低。非可燃质颗粒的比表面积也很大, 大部分颗粒会聚团、熔化形成粒径较大的飞灰颗粒。因此纳米煤粉颗粒的燃烧过程形成的底渣份额很低。但由于纳米煤粉的快速反应性能, 磨煤机、煤粉仓及煤粉管道中的一次风发生爆炸燃烧的可能性会大大增加, 因此纳米煤粉气流的燃烧器一次风喷嘴要增设防止回火的装置。
3.2 受热面
3.2.1 挥发分降低
燃煤挥发分降低, 锅炉炉膛容积不变, 炉膛横截面积减小, 炉膛高度增加, 水冷壁面积增加;热风温度升高, 空气预热器面积增加;热风温度升高, 省煤器进口烟气温度升高幅度小于出口烟气温度升高的幅度, 为达到额定吸热比例, 省煤器面积增加;过量空气系数增加, 烟气的温度有所降低, 过热器及再热器的面积增加。
3.2.2 省煤器
(1) 省煤器面积与煤质参数的关系 (锅炉容量一定) 。
对于燃烧优质烟煤、劣质烟煤、贫煤、褐煤、无烟煤的锅炉, 热风温度依次升高, 省煤器所在烟道出口烟气温度也依次升高, 省煤器的烟气与工质之间的温差则依次减小, 而省煤器的面积依次增大。
(2) 燃煤挥发分降低、发热量降低、灰分增加。
燃煤的挥发分降低会使煤粉的燃尽时间延长, 水冷壁吸热相对不足, 锅炉蒸发量减小, 出力不足。为了维持锅炉出力, 必须投入更多的煤, 烟气温度升高、烟气量增加, 增加了省煤器的吸热量, 同时也降低了飞灰颗粒对省煤器的磨损。而燃煤的发热量降低, 一般会伴随着煤的挥发分的降低和灰分的增加, 过量空气系数会增加, 烟气量增加, 烟气流速加快, 烟气中含有的飞灰浓度有所提高, 省煤器的磨损会更加严重。
3.2.3 水冷壁、过热器吸热比例
为了稳定燃烧, 若燃煤的挥发分、发热量降低, 必须增加过量空气系数, 则炉膛烟气温度必然降低, 水冷壁的蒸发量下降, 由炉膛的辐射换热量公式可知, 炉膛烟气温度的降低对辐射换热量的影响是4次幂的关系。为了维持锅炉的蒸发量, 需按相同的空燃比增加燃料和空气, 烟气流量增加, 因烟道通流面积不变, 过热器所在烟道的烟气流速也增加, 根据稳态强制对流的准则方程得, 烟气流速的增加对烟气侧对流换热系数的影响是烟气流速的n次幂, n=0.6-0.65。综上所诉, 燃煤的挥发分和发热量降低, 较多的减少了炉膛辐射换热量, 而较少的增加了过热器的对流换热量, 即水冷壁的吸热比例下降, 过热器的吸热比例上升。
3.2.4 燃煤的发热量与水冷壁污染系数的关系
若所燃用的煤种的发热量明显低于设计煤种, 则煤粉颗粒群的燃尽时间延长, 过量空气系数大于设计值, 理论燃烧温度降低, 炉膛内的烟气温度也降低, 使较少的灰分熔化、蒸发, 水冷壁的污染程度降低, 污染系数增加。反之, 污染系数降低。
3.3 温度
3.3.1 不同煤种的速率常数对温度的敏感性
根据阿雷尼乌斯定律k=k0exp (-E/ (RT) ) , 通用气体常数R和频率因子k0不变, 活化能E与煤种有关, 活化能的数值排序为无烟煤>贫煤>烟煤>褐煤, 因此煤粉燃烧速度对温度的敏感性为无烟煤>贫煤>烟煤>褐煤。
3.3.2 对汽温的影响
水分、灰分增加, 或挥发分、发热量、煤粉细度降低, 都会造成煤粉着火推迟, 火焰中心位置上移, 水冷壁吸热能力降低, 过热器、再热器吸热能力相对增加, 过热蒸汽和再热蒸汽温度升高。
3.4 煤粉锅炉低NOx燃烧技术
燃煤的发热量、挥发分降低, 使着火不稳定, 使煤粉燃尽时间延长, 炉膛内的燃烧中心位置垂直向上移动。低NOx燃烧技术要求在主燃区的过量空气系数a<1.0, 这对着火稳定性不利, 会使焦炭在燃烧过程形成的烟气中CO浓度升高, 造成较多的气体不完全燃烧损失。可以通过增加燃烧器区域的卫燃带面积, 以提高燃烧器区域的温度, 从而保证燃烧稳定。
3.5 煤粉锅炉水循环动力
燃煤的发热量降低、挥发分降低、水分提高、或者灰分提高, 均导致过量空气系数提高, 烟气量增加, 炉膛烟气温度降低, 水冷壁吸热量相对不足, 自然循环水动力下降。反之, 如果燃煤的发热量升高、挥发分提高、水分降低、或者灰分降低, 都会使过量空气系数降低, 烟气量减少, 炉膛烟气温度提高, 水冷壁吸热量相对过剩, 自然循环水动力提高。
对于自然循环锅炉, 考虑到其自补偿特性, 燃煤的煤质参数波动不会引起自然循环的故障。对于控制循环锅炉和超临界直流锅炉, 煤质参数的小幅度变化也不会破坏其水循环稳定性, 循环正常进行。
3.6 传热恶化
煤粉炉的炉膛热负荷分布不均匀。对于挥发分高、燃烧反应速度快的燃煤, 如烟煤, 过量空气系数校, 炉膛烟气温度高, 在垂直方向和水平方向上, 高温区域比较集中, 更容易发生传热恶化。反之, 如贫煤, 高温区域比较分散, 较不容易发生传热恶化。
摘要：燃烧不同种类的燃料, 对应不同的锅炉结构、燃烧基本环节和工作过程以及温度控制等。主要针对不同煤种对锅炉本体结构、受热面、温度、安全性、水循环等方面的影响进行简要的分析。
关键词：燃料,煤质参数,受热面,波动
参考文献
[1]樊泉桂, 阎维平.锅炉原理[M].北京:中国电力出版社, 2004.
电厂热能动力锅炉燃料及燃烧 篇11
近年来对相关问题的细致探究得出，采用热能动力燃烧锅炉系统，不仅有利于资源的合理运用，电厂的电能利用率也有一定程度的提升。这一系统的好处主要在于不仅能够将资源合理充分的利用并且有利于节能减排，一举多得。是现在国内电厂系统的大势所趋。因此本文通过对电厂热能动力锅炉燃料及燃烧进行分析讨论。
热能动力锅炉设施概念
在进行研究之前。首先要对热能动力装置的概念有所明确。我们通常意义上的热能动力装置，其实指的就是与热力热能有关的装置设施。通过相关的设施将动能之转换成机械能，再将机械能应用到发电领域之中。热能，就定义上来讲表示物体所有分子无规则热运动的动能与相互之间势能的总和。在这里我们所运用的动能除了煤，燃油等化石燃料的燃烧之外，还有取之不尽用之不竭的太阳能，以及生物质能和近年来走在科技前沿的核能。这些新型热能都具有共同点一来源广泛和污染小。了解了热能的定义以及来源，我们还需要了解产生热能动力的装置，主要有两种一内燃机和其他的辅助性装置。除此之外还需要了解什么是火力发电，火力发电是我国现在大多数发电厂普遍采用的一种方式，将原材料及燃料燃烧，通过装置将发出的热能转化为发电的原动力，带动发电机器，形成所需要的动能。
电厂热能动力装置的工作原理是将热能转换成机械能。热能的来源是由煤，天然气，石油燃烧形成的，形成的热能经由动力装置作用。火力发电的作用原理正在于此，通过上述的动力装置产生的初始动力对电厂的发电机器产生驱动的作用，进而发电形成能量的转换。电厂热能动力锅炉装置的是将产生的热能等能量输入装置中，经过装置的作用输出高温的液体或是水蒸汽。这种输出的作用原理正是将输入的热能传递给装置中的水，使装置中的水达到一定的温度。达到一定温度的水进入锅炉中后，接触高温的锅炉表面会形成蒸汽或是具有压力的高温水，再被输出使用。当采用燃料燃烧提供热能时，燃料会在装置设备部分燃烧，燃烧产生持续的热能，而这种热能同样会在上述的传递中，传给锅炉装置的受热表面。
电厂热能动力锅炉使用的燃料分类
在上述的作用原理下，电厂的锅炉装置更为通俗的说应该是一种传递能量的装置。锅炉的种类繁多，包括燃气锅炉，燃煤锅炉和燃油锅爐等等。这几种锅炉作用的最大区别是原料的不同。依次辨明，首先燃气锅炉有燃气沸水，燃气蒸汽和燃气热水锅炉，使用的原材料主要就是天然气；燃煤锅炉，是在锅炉内将原材料燃烧，产生所需要的热能，将锅炉内的水加热到一定的温度，或者改变水的状态，由液态变为气态。这样的锅炉的燃料大体分为烟煤和无烟煤两种类型；燃油锅炉分为燃油热水，燃油沸水，采暖暖气等锅炉类型，燃料主要是柴油，石油，重油等。就现代的资源储备，科技发展现状讲，我国发电采用的燃料主要是煤，也就是燃煤发电是主要发电方式。
电厂热能动力锅炉燃烧的类型及特点
气体燃料燃烧类型。气体燃料燃烧类型一般也被称为扩散性的燃烧方式，这种燃烧方式的烧嘴一般是不直接和空气接触的。而是在其喷射时再将其以空气充分结合，紧接着进行燃烧，这种方式的燃烧后的火焰比较长一些。这种方式在烧嘴部分仅仅与小部分的空气进行接触。正是因为能够接触的空气比较少，导致接触的氧气比较少，在喷射之后仅能局部燃烧。在喷射时其他部分的燃料才能与空气充分的进行接触燃烧，这阶段的燃烧火焰相较于上个阶段的火焰较短。而与空气充分混合的气体燃料，也可能因为充分混合，燃烧过快使得气体火焰很快消失。
固体燃料燃烧类型。这种燃烧类型所指的固体，主要是指很少甚至根本不会发生挥发或因为受热而分解的可能性的燃料，主要指煤这种燃料。这种燃料的特性是在充分接触氧气的情况下，在一定的作用条件下产生较为剧烈的氧化反应。燃料燃烧时，燃料表面会燃烧产生CO2或微量的CO2在这过程中，一定的作用条件下部分的C02会和碳反应生成CO这种反映的原因是因为部分燃料的熔点相对较低，甚至在燃烧的过程中，还未燃烧已经融化，由固态转变为液态，这种液态随着温度的进一步升高转化成气态。因此气态的该物质与燃料反应进一步生成CO，这种CO虽然可燃，但由于其是气态，极易挥散，因此可能会导致燃烧不充分的后果。就具体现象而言，当固体燃料燃烧产生浓烟时，会出现燃烧不充分的情况，并常伴有有害气体的产生。
锅炉燃料燃烧的过程和特点。所有的燃料，无论是气态还是液态，任何燃料的燃烧都有两个部分，通俗的说就是着火和燃烧。着火就是燃料到达一定的温度，条件时发生的氧化反应，这种氧化反应从缓慢逐渐增强变温剧烈的氧化反应时叫做着火，当这种氧化反应持续一段时间后称之为燃烧。而这种燃烧只有在到达特定温度后燃料才可能会持续燃烧。当燃料在燃烧是只有在与气体充分结合是，也就是说当燃料在整个混合物中占有一定的百分比后，即到达一定的限度后才能着火燃烧。也就是说燃料燃烧的条件并非只有温度。具体来说需要有两个方面的条件：需要有充足的氧气和燃料与氧气充分的接触。在气体燃料燃烧过程中，分为三种即分为长焰，短焰和无焰三种。在固体燃料燃烧过程中，分为表面，蒸发，分解，冒烟四种。
热能动力锅炉燃料燃烧的过程
从燃烧的燃料角度来说主要是有碳，硫，氢三种，而这种燃料燃烧，通常会存在燃烧不充分的问题，如果燃烧不充分就会产生C0等，不仅仅使得燃料的热能不能充分地发挥，浪费资源。并且这种不充分燃烧的产物通常是有毒气体造成大气污染，破坏环境。而如果作用充分时这些燃料充分的燃烧会产生C02，SO2或是气态的水，使得资源充分利用。从燃烧阶段将固体燃料燃烧主要分为三部分：
燃料的预热阶段。燃料的预热阶段是在燃料的燃烧阶段前，将待利用的燃料进行燃烧前的准备工作，需要做的有燃料烘千，燃料预热。燃料燃烧的最佳温度是三百到四百摄氏度左右，在这个温度条件下，燃料的燃烧最为充分。在燃料进行燃烧前的预热工作时，高温会将燃料的水分迅速脱掉，预热的最后部分，燃料脱水仅剩焦炭。需要注意的是在燃料预热阶段不需要氧气。
燃料的燃烧阶段。燃料的预热阶段，燃料得到挥发，在挥发尽后，脱水剩下的焦炭部分开始燃烧，进入第二个阶段，在此阶段需要充分的氧气作用，这一阶段的作用原理是将燃料与氧气充分的燃烧放热，产生能量。
燃料的燃尽阶段。在燃料燃尽的阶段，此时燃料中剩余部分几乎不含有可燃物质，仅仅在被炭灰中少残存少许，这部分的可燃物仍旧需要一定的氧气，使得这部分的剩余可燃物质燃烧发热。需要注意的是，这部分的燃烧速度较慢，产生能量比较少。
正转链条锅炉分层燃烧技术 篇12
正转链条锅炉分层燃烧技术介绍
该装置适用于所有正转链条锅炉, 改进后的锅炉性能得到提升并在节能的基础上降低人工。能从根本上解决正转链条锅炉存在的煤种适应性差、出力不足、燃烧效率低等问题。
改造内容
主要改造锅炉的给煤装置, 拆除原来闸板式给煤装置, 安装由定量给煤和筛分组成于一体的正转链条锅炉节能装置。
效益分析
正转链条锅炉节能装置技术具有以下优点:
1、灰渣可燃物可降到10%以下。
2、锅炉改造后均能满负荷运行。
3、煤炭燃烧效率可提高5-8%, 节煤率3-5%以上;可节电3-5%以上。
4、煤种适应性明显提高。
5、锅炉辅机故障率明显降低。
6、锅炉改造后带负荷迅速, 调整方便。
7、该装置煤闸板无需水冷, 可节约用水。工作机理
利用重力机械筛分的方法, 使原煤在进入炉膛时形成煤粒下大上小, 厚度分布均匀的分层状态, 改善煤炭的着火条件, 提高了火床热强度和煤层燃烧速度。
二、分层燃烧给煤装置工作机理
燃煤经滚筒拨动疏松落到机械复合筛分装置上。复合筛与炉排有一个夹角, 煤在滑落时与炉排转动相反, 使得大小颗粒分离。通过炉排运转在炉排上形成下大上小层的煤层, 煤粒间的间隙得到保留, 减少煤层的通风阻力, 增加单位面积的通风量。煤层细煤粉改善了煤炭的着火条件, 显著地提高了火床热强度和煤层燃烧速度。
三、影响锅炉热效率及出力的因素
(1) 燃煤的品质、热值、挥发份、灰分、固定炭含量及含水量; (2) 煤和空气的混合程度;
(3) 煤层厚度、炉排速度及引鼓风的合理配比; (4) 合理调节风门;
(5) 锅炉水冷壁及锅炉水管壁的换热效率; (6) 省煤器和空气预热器的换热效率。
四、日常运行情况分析
(1) 我公司12t/h正转链条锅炉, 每天大约燃煤36-40吨左右;年燃煤1万吨以上, 热值5000大卡上的煤炭, 价格为700-800元每吨, 年消耗700万元。
(2) 锅炉房现场了解到炉工不时使用炉钩捅煤, 以便能使煤充分燃烧。
(3) 锅炉前排渣灰较多, 漏粉煤较严整。
(4) 灰渣残炭含量一般偏高;如果采取强化燃烧时灰渣残碳量会更高, 燃煤利用率较低。
(5) 经平时运行观察, 锅炉正常运营煤燃烧时还存在着以下问题:
a、炉房外的炉渣现场, 炉渣发黑, 粉煤较多, 说明灰渣残炭含量偏高, 能量没有充分利用。
b、炉膛内, 后面排炉炉渣即将出炉时, 炉渣还发红, 挂火严重。
c、煤经煤闸门的调节, 进入炉膛后又会出现这样的现象:
(1) :煤层较厚的部分与空气接触面积小, 燃烧不彻底, 能量无法释放;
(2) :煤层较薄的部分与空气接触面积极大。造成冷风直接进入炉膛, 降低炉膛温度, 能源浪费;
d、若遇到煤质较差 (如淮北贫煤、瘦煤) , 煤矸石较多时, 燃烧效果更不充分, 能源利用率更低。
五、该技术的可靠性
该技术从根本上解决了正转链条锅炉存在的出力不足, 燃烧效率低, 煤种适应性差, 烟含尘量大, 环境污染严重等一系列问题, 另外, 为解决锅炉供气量不足, 使锅炉供气不必让炉排转速加快, 使用分层燃烧给煤技术使煤充分燃烧, 能量完全释放, 便可达到预期目的。
实践证明该技术很成熟、很完善。很有效、实用及可靠。
六、直接经济效益及间接经济效益
1、直接经济效益
(1) 由于灰渣可燃物降至10%以下, 灰渣残炭含量下降到
10%以下;煤炭燃烧效率可提高5-8%, 锅炉出力可提高3-5%以上;节煤率可达到3-5%以上。按每年烧煤近1万吨计算, 将节约20万以上。
(2) 由于通风条件改善, 引、鼓风电机电流减小, 炉排电机电流及出渣机电流降低, 可节电3-5%以上。
(3) 改造后的锅炉无需冷却水来对煤闸门进行冷却, 故可节约用水, 节省一部分水费。
(4) 炉排漏粉煤量大大减少, 既可直接节省能源, 又可减少工人的劳动量。
2、间接经济效益
(1) 锅炉出力饱满, 能满负荷运行, 并具有超负荷运行能力, 可以提升锅炉出力可提高3-5%以上。
(2) 煤种适应性明显提高
正转链条锅炉要求燃煤的低位热量在18840~20914kj/kg, 挥发份25%以上, 经改造后, 煤的热值可降到16747kj/kg, 挥发份降到15%, 明显降低企业生产成本, 提高企业的经济效益。
(3) 锅炉辅机, 故障率降低, 提高了运行稳定性、可靠性。 (4) 锅炉改造后带负荷迅速, 调整方便;
(5) 由于改造后的锅炉燃烧工况较好, 火床短, 平整, 疏松, 不会出现“大火口”, 煤燃烧充分, 大大减轻了工人的劳动强度。
七、改造项目内容及施工周期改造项目的基本内容为:
1.分层燃烧给煤装置确尺寸要根据锅炉的实际尺寸来定, 因此要进行现场测量, 并根据实际尺寸进行设计;
2.根据设计尺寸制作分层燃烧给煤装置
该装置主要包括箱体、滚筒拔煤器、闸煤板、轴承座及自动离合器等。附件包括接拱器、压火板、档煤板、传动主动链轮及链条等;
3. 拆除旧式给煤斗, 及旧式给煤斗煤闸门所需的水冷装置的拆除;
4. 分层燃烧给煤装置的现场安装;
5. 分层燃烧给煤装置的从动装置与炉排大轴主动装置的连接;
6. 分层燃烧给煤装置通过压火板与锅炉前拱的连接;
7. 整体调试与示范;
8. 视情况对上煤装置进行改造;
9. 为了更好地提高锅炉效率, 根据实际情况, 还要相应对锅炉围燃带及炉拱进行改造。
1 0. 对操作人员进行培训。施工周期:
整个改造, 从设计到制作以及安装调试, 以及人员培训, 大约20天就完成。
八、改造项目的成本构成及项目费用
1.分层燃烧给煤装置及附件制作、人工费39000元
2.起吊、安装、前拱连接材料、围燃带改造材料等费2100元