衡水二期燃烧系统说明书.doc

第 4 - 15 页 共 20 页50-G11600-0B&WB-1025/17.5-M锅炉 锅 炉 说 明 书第四章 燃烧系统编制校对审核批准日期2003年12月9日日期日期日期 本章主要叙述采用钢球磨中间贮仓制热风送粉系统燃用贫煤的EIDRB(EnhanceIgnition-DualRegister)型燃烧器及其辅助设备(如大风箱、OFA风箱、NOx喷口、乏气管、贴壁风箱、高能点火器、点火油枪等)的结构、布置、操作和维护检修等内容。它是依据EI-DRB型及其类似的燃烧器的实际运行经验编制而成。仅适用于前后墙对冲布置，带分隔风仓式大风箱的EI-DRB型燃烧器，在使用本燃烧器以前，操作者应完全熟悉本燃烧系统的特点，并充分了解其控制系统及相关设备。一、制粉系统 关于设计煤种及灰渣特性前章已有交代。本锅炉的制粉系统应能保证供给燃烧所需要的煤粉量与设计要求的煤粉细度以及所需的风温和通风量，并能适应外界负荷的变化及时改变给粉量和风量。为了保证炉内热负荷分配均匀，使锅炉能长期正常运行，煤粉管道的设计和布置应使各燃烧器的一次风量及煤粉量尽可能均匀，一次风风粉分配偏差10%。1.本工程制粉系统采用四台钢球磨煤机，中间贮仓制热风送粉系统，锅炉设计煤粉细度R90=10%。锅炉燃煤为山西阳泉无烟煤和晋中地区贫煤，两煤种按65：35混合后的混煤做为本工程的设计煤种，考虑到混煤的着火特点，制粉系统选用了较细的煤粉细度及较高的一次风混合物温度(230246)，有利于低挥发份煤的着火和燃烧。每台锅炉设有四台350/700型球磨机，在一般情况下，额定出力时和MCR负荷时均投运四台磨煤机，投运24台燃烧器。投运的燃烧器数量与锅炉负荷关系可参考下表：(对设计煤种)锅炉负荷CP50%VP50VP75THATMCRBMCR锅炉出力t/h512.5438.7650.6897.1971.61025煤耗t/h78.568.197.1127135.7142.3投运燃烧器数量*台161220242424煤粉细度R90101010101010*锅炉负荷变化时，投运的燃烧器数量应相应增加或减少，但是要保证燃烧器一次风风速在1417ms范围内。2磨煤机的型式、型号和出力A型式：钢球磨煤机B型号：350/700型C每台磨煤机最大出力43t/h(按锅炉设计煤种)D煤粉细度R90=10E制造厂家北京良乡电力设备总厂二、燃烧系统的组成及结构：锅炉的燃烧系统由EIDRB型燃烧器、乏气管、大风箱、高能点火器、点火油枪、NOx喷口、OFA风箱、贴壁风箱等组成。1. EI-DRB型燃烧器(图41)EIDRB型燃烧器上配有双层强化着火的调风机构，从大风箱来的二次风分两股进入到内层和外层调风器，内层二次风作引燃煤粉用，外层二次风用来补充已燃烧煤粉所需的空气，使之完全燃烧。内、外层二次风的旋转方向是一致的，二次风的旋转强度可以通过调整轴向叶片和切向叶片的设置角度加以改变，其旋转气流能将炉膛内的高温烟气卷吸到煤粉着火区，使煤粉得到点燃和稳定燃烧。采用这种分级送风的方式，不仅有利于煤粉的着火和稳燃，增强燃烧器对煤质变化的适应能力，同时也有利于控制火焰中NOx的生成。燃烧器对冲布置在炉膛的前后墙上，前墙三层、后墙三层，每层4个燃烧器，每台锅炉共24个燃烧器，其中12个燃烧器的二次风顺时针方向旋转，另外12个系逆时针方向旋转，燃烧器的布置见图42。燃烧器设计数据见表1。内层二次风是通过盖板上的两个驱动装置控制滑环沿轴向移动来调节的，通道内装有8个轴向可调叶片,轴向叶片和滑环之间用曲柄和连杆连接，当旋转驱动装置使拉杆向外移动时，8个轴向叶片开度减小，拉杆向里移动时轴向叶片开度增大，通过改变轴向叶片的角度可以改变内层二次风的旋转强度。内二次风轴向叶片的最大开度为70(与燃烧器轴线夹角成20)，最小开度为20（与燃烧器轴线夹角成70)。内二次风沿着喷口处煤粉射流的边界形成一个局部的回流，卷吸高温烟气，形成稳定的着火前沿。内二次风量的控制靠外盖板上的驱动装置操纵调风盘改变环形的开度来控制。外二次风通过外层调风器进入到燃烧器，外层调风器可使外层二次风具有很高的旋流强度，它是由12片切向叶片组成，切向叶片装在由前板和后板构成的骨架上，叶片之间用传动连杆、传动板相互连接。当操纵轴转动时，带动12片叶片同步转动。操纵轴通过套筒与长连杆连接，最后由装在燃烧器操作盖板上的驱动装置来操纵长连杆并带动切向叶片的转动。本燃烧器的结构设计在防磨及耐高温方面给予了充分的考虑。燃烧器的入口弯头采用HRC48的ZG40CrNiMnMoSiRe耐磨铸钢材料，位于燃烧器出口段承受高温的零件采用耐热不锈钢1Cr20Ni14Si2或1Cr18Ni9Ti，一次风喷口及一次风管道均采用ZG8Cr26Ni4Mn3N高铬优质耐热铸钢材料制成；所有叶片均由不锈钢1Cr20Ni14Si2制成。燃烧器的荷重支承在大风箱内的支承梁上，支承梁的一端与水冷壁相焊，另一端与大风箱的板壁相焊，其全部荷重通过大风箱传递到水冷壁上。燃烧器可以随水冷壁一起往下膨胀，各层燃烧器的向下膨胀量见锅炉系统膨胀图。在燃烧器盖板上设有看火孔、火焰监测孔、高能点火装置和油枪，以及控制内、外二次风挡板和调风盘的驱动装置。EI-DRB双调风旋流燃烧器具有低NOx排放的特点，其原因是内外二次风采用了分级送风措施，具有合理的风量分配比和适当的旋流强度。一次风中的煤粉着火后，首先与数量较少的内二次风混合实现低氧浓度燃烧，从而减少了燃料型NOx的生成量，然后再与数量和刚性相对较大的外二次风混合进一步燃烬，煤粉燃烧的过程历时较长，燃烧区域内的温度水平整体降低，因而减少了热力型NOx的生成量。2乏气管从磨煤机出来的乏气经6306管子送到炉膛前后墙风箱外部后，再分流经由4226的管子进入炉膛，整台锅炉共16个乏气喷口，前后墙各8个，对称布置在相邻两燃烧器之间下部(见图42)乏气喷口的内径尺寸为410毫米，由1Cr20Hil4Si2材质制成，喷口允许30毫米的膨胀滑动。3风箱为了提高燃烧器的经济性和降低NOx的排放量，本锅炉采用隔仓式大风箱，在锅炉的前、后墙各有一个14.1112.4米(宽高厚)的隔仓式大风箱，每个大风箱由隔板分为三个隔仓，分别对三层燃烧器进行均匀配风。采用分隔式大风箱可使风量的调节能满足最佳燃烧的要求，使每层燃烧器的供风量与进入燃烧器的煤粉量相适应，风量是由大风箱入口处的挡板来控制的，挡板前需有机翼型测风装置，以精确地测定进入本层燃烧器的风量，当某一层燃烧器停止运行时，该隔仓的进风挡板应调整到“冷却”位置(此时的进风量约占该隔仓正常运行时风量的25左右)，以便对停运的燃烧器进行冷却。隔仓式风箱的布置，使运行人员在保持适当风煤比的条件下，有可能通过调节隔仓挡板，使各层燃烧器的热功率不同，从而改变炉内的传热并改进对汽温的控制。4高能点火器每个燃烧器均配备一套高能点火器(见图43)可对各燃烧器实现自动点火，点火器由点火激励器、点火电缆、导电杆(包括电嘴)，点火油枪及推进装置组成。推进装置有两个电机，分别使导电杆和点火油枪产生进退动作，行程为500毫米，点火油枪及导电杆进、退到位均能分别输出开关讯号，开关容量为220伏1A。激励器的输入功率：交流电压220伏10、50Hz。交流电流35安培。激励器的输出功率：单次储能20焦耳。火花放电频率1418次秒。半导体火花塞(电嘴)发火电压：1200伏点火电缆抗电强度：工频电压5000伏(50Hz)。每套高能点火装置上装有一支点火油枪（见图4-4），可用来点火、暖炉、升压及引燃和稳燃所属的煤粉燃烧器。油喷嘴是可以用压缩空气或蒸汽雾化的Y型喷嘴，这种油枪可以在不改变结构的情况下，只改变油压即能大幅度调节出力。油喷嘴有技术数据见下表：出力油压恩氏粘度气压气耗Kg/hMPaoEMPaKg/h6000.630.79024支油枪的总输入热量占锅炉负荷B-MCR热量的17%。锅炉点火过程按程控要求进行。5. NOx喷口燃烧系统设计了NOx喷口（NOX喷口的结构见图41a，布置见图42），利用分级燃烧的原理控制烟气中NOx的生成量。NOX喷口布置于所有燃烧器的上方，其气流的旋转方向与其所对应列的燃烧器气流旋向一致。它可以通过总风门、调风盘来调节风量；同时，利用旋流叶片来改变气流的旋转强度。NOX喷口中心风为直流以保持进风的刚度，外环装有旋流叶片，产生的旋转气流帮助空气与烟气充分混合，为煤粉的后期燃烧提供了必须的氧量，保证煤粉颗粒的充分燃烬，以控制飞灰中的含碳量。NOx喷口的荷重支承在OFA风箱内的支承梁上，支承梁的一端与水冷壁相焊，另一端与大风箱的板壁相焊，其全部荷重通过OFA风箱传递到水冷壁上。OFA风箱可以随水冷壁一起往下膨胀。在NOx喷口盖板上设有控制总风门、中心风调风盘、外环风叶片的驱动装置。6. OFA风箱燃烧系统在锅炉的前、后墙各布置一个14.12.92.4米(宽高厚)的NOx喷口专用风箱：OFA风箱，其供风形式与燃烧器的二次风基本相同，从二次风分风道引入，风箱两侧风道上需安装相应调节挡板及风量测量装置，可以根据负荷的不同调节供风量。7. 贴壁风箱结合燃用煤质的含硫量高的特点，在布置NOx喷口的同时，在燃烧器区域的两侧墙布置了贴壁风系统，以增加其氧化性气氛来防止高温腐蚀。贴壁风系统布置见图4-2。项目单位数值数值数值数值数值数值数值工况VWOTHATMCRVP75%VP50%50%BMCRTHO一次风率%15.015.015.015.711.514.015.0二次风率%51.248.850.245.744.140.149.0三次风率%15.117.516.116.614.013.217.2NOx风率%17.117.117.115.913.214.417.1贴壁风率%0.80.80.80.80.60.70.8炉膛漏风率%0.80.80.81.01.31.20.8停运燃烧器冷却风率%0.00.00.04.415.316.40.0总风率%100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0三、控制与操作：1燃烧器的自控设计应使所有风量和煤粉量都能自控，联锁报警详见B&WB03003锅炉燃烧器控制系统导则。燃烧系统上所有设备，如燃烧器、油枪、NOx喷口、乏气管、阀门、二次风系统、OFA系统，应经过彻底检查，以确认它们装配合适，符合图纸要求并处于可用状态。所有机翼型测速装置，应经过标定并作出压差流量曲线，以便控制系统使用。各调节控制用的阀门、挡板、其实际位置和指示位置应正确吻合。2燃烧器点火前应检查：A点火前，燃烧器的各个调风器的操作手柄位置及叶片应在点火位置上，所有操作装置在其动作范围内应操作灵活，不得有卡死现象。(如内二次风调节装置没有与油枪和探头相碰)。调风器的位置应预先确定。内调风器调风盘开度约50%，轴向叶片开度约30(即与燃烧器轴心线成60)；外调风器开度约35%。在点火过程中，可根据实际情况对上述预定位置作些调整。B在前、后墙的每层燃烧器中至少应有一台燃烧器的喉部套管外壁上，外调风器的前板和后板上，叶片套筒上需装上热电偶，其位置见图4-1之a、b、c、d。引线由盖板引出，用来测量锅炉运行中，停运燃烧器的金属温度，防止过热。外调风器后板不得超过470，其它不得超过700。一般来说，停运燃烧器位于上层，需要约25%的二次风量作为冷却风，而低层的大约需要1015的二次风量。可根据实际情况适当调整。C. NOx喷口上的各个调风器的操作手柄位置及叶片应在运行位置上，所有操作装置在其动作范围内应操作灵活，不得有卡死现象。其调风器的位置应预先确定。调风器的总风门和调风盘全开，轴向叶片开度为45(即与NOx喷口轴心线成45)。在运行过程中，可根据实际情况对上述预定位置作些调整。D. 在前、后墙的每层NOx喷口中至少应有一台NOx喷口的喉部套管外壁上，叶片套筒上需装上热电偶，其位置见图41a之a、b。引线由盖板引出，用来测量锅炉运行中，NOx喷口未投入运行时，NOx喷口的金属温度，防止过热。金属温度不得超过700。一般来说，未投入运行的NOx喷口需要约25%的其正常运行风量作为冷却风。可根据实际情况适当调整。E高能点火装置电路应处于良好状态，打火自如，油枪不能堵塞，油路不能泄漏，推进装置进退灵活，火焰监测器要反应正确灵敏。无论在哪一层燃烧器上点火装置都能同时动作点火。燃烧器进行点火及停用前，点火杆及油枪要预先伸入燃烧器，点着或烧烬剩余的煤粉。在关闭油枪初期的吹扫过程中，仍要投入点火器。紧急停炉不要投入油枪。为了使高能点火器顺利地投入运行，必须注意下列各点：(a)供给油喷嘴的油压和雾化空气的压力和温度要适当，以保证燃油的雾化粒度，便于电火花点燃油雾，油、空气压差应符合要求。(b)必须有适宜的火焰形状，稳定的火焰特征是在其中心附近有一定回流区，回流区将正在燃烧的高温烟气抽回到油喷嘴前的中心区。回流区要有合适的二次风量(风速)及正确的雾化扩展角和防护罩。如防护罩烧坏或结焦都会带来不利的影响。油喷嘴由炉膛安全保护监测系统进行控制。该系统应向油枪提供正确的工作程序(油枪进、退、阀门开启和关闭等)，监视工况包括油压、油量、油枪和阀门位置等以及不良工况时自动切断。升炉前，炉膛至少吹扫5分钟。检查风机与调节挡板位置，以确认在全行程范围内动作正确。确保高能点火器正确运行，要用一个高能电火花点火器点燃一支油枪，决不许用已点燃的油枪去引燃另一支油枪。由烟气成份测定最佳通风量。当油枪投入运行时，操作进气阀先使空气进入，然后再进油点火。油枪着火后，点火杆立即退回。油枪停投断油后，应立即吹扫油、空气管路。关闭空气阀门后，再退出油枪，倘若关闭阀门前火焰扫描器指示有火，应继续吹扫油枪管路。3EIDRB型燃烧器的运行和操作A每层燃烧器的输粉量由操作者根据每层燃烧器的负荷要求来调整给粉机的输粉量和一次风量。燃烧器出口一次风风温对设计煤种应保证在246左右，煤粉的细度应满足设计要求，否则将影响锅炉效率。一次风份额一般控制在15%左右，并可按实际煤粉燃烧好坏加以调整。过多的一次风将影响煤粉的浓度和燃烧稳定性。当锅炉负荷变化而需要投运或停运燃烧器时，应将每层四台燃烧器同时投入运行或停用。在锅炉满负荷试烧时，将内、外二次风调整到最佳开度，此后在运行中不要改变已经调好的二次风开度。当锅炉负荷变动时，应改变进入大风箱的每个支管上的调风挡板的开度。在运行过程中，风量的调节除随负荷而变化外，还应参照排烟中的氧含量。在给粉量投入自动控制前，首先要使二次风投入自动控制。机组启动时，所有调风器及大风箱支管上的挡板，均位于正常燃烧时的位置，从而保证炉膛内为富氧气氛。但在某些情况下，上述操作方式会导致运行燃烧器缺少二次风，此时，那些未投入运行的燃烧器的风箱挡板应适当关小。一般说来，负荷25时，对使用的燃烧器层(排)其相应的风仓挡板多数应开启，当负荷25时，对停用的燃烧器层(排)，其相应的风仓挡板多数应关至最少冷却风量的位置。一般说来此挡板关闭位置由装在燃烧器上的热电偶所测得的温度来确定。B.除煤粉浓度对着火及燃烧稳定有很大影响外，内、外层调风器的开启位置也是很重要的。它决定了燃烧器的阻力及二次风的旋转强度，因此也确定了煤粉气流的扰动强度，影响到煤粉气流的着火与稳燃。无论燃烧器是否投入运行或燃烧器负荷是高是低，已经调整好的燃烧器的调风机构的开度一般不再改变。二次风量由大风箱入口分风道上的调节挡板调节。请注意，虽然二次风调风器的开度可以作少量的调整，但同一分隔仓内的所有燃烧器调风器都应调至相同的位置，这样可使同一层内各燃烧器的二次风量大致相同。C进入炉膛的三次风份额不宜过多，应控制在15%左右，过多的三次风会导致进入燃烧器的二次风量的减少，以致影响二次风的旋流强度及煤粉的燃烬，另外如果三次风量过多，会使三次风进入炉膛时的速度大大提高，这同样会对炉膛内燃烧器区域煤粉的燃烧造成不利影响。D燃烧系统要遵循合理的启停程序，以便自控系统执行。4. NOx喷口的运行和操作无论NOx喷口是否投入运行，其调风器的开度不变，靠OFA风箱支管上的挡板调节风量。在锅炉投运初期，此时NOx喷口不投入运行，但必须送入不少于NOx喷口正常运行风量的25%，以冷却NOx喷口。此时由于NOx喷口未投入，可适当加大未投运层燃烧器的冷却风量。随着锅炉负荷的增加，炉内煤粉量的加多，根据炉内氧量水平的多少，NOx喷口可以相应地送风。一般说来此挡板关闭位置由装在燃烧器上的热电偶所测得的温度来确定。当锅炉负荷50%时，NOx喷口也相应地送入对应的风量，以满足炉内煤粉后期燃烧所需要的氧量。特别应注意的是，当上一层或上二层的燃烧器未投运时，为及时补充煤粉后期燃烧所需的氧量和减少未投运层燃烧器区域水冷壁结焦的可能性，这时，对于紧邻投运层的未投运层燃烧器，在送入冷却风量的基础上，应适当加大该未投运层燃烧器的风量；同时，应适当减少NOx喷口的风量。对于炉膛的吹扫过程，OFA系统也要参与运行。5. 贴壁风系统一旦锅炉投入运行，贴壁风系统也要投入运行。贴壁风系统的风量测量装置在投运前必须进行标定方可正常使用。四、维护与检修：经常检查和维护以下部位：A高能点火装置的电气部份及推进器，每班要试动作一次。活塞杆，限位开关等处每班擦净一次。油喷嘴及点火杆火花塞每月至少抽出检查一次。B. 燃烧器易磨损部分的磨损程度随锅炉负荷及含灰量和运行时间的长短而异。弯头、一次风道和喷口部位及乏气喷口等，每次小修及大修均要检查，并对所有检查作好记录。应特别注意是否由于易磨损部位的损坏(磨破)引起煤粉逸漏到风箱内。如未能及时发现这些磨破的部位就会导致大风箱内着火。C燃烧器和NOx喷口内部部件损坏后，维修比较困难，需要停炉后进入大风箱。如要抽出燃烧器和NOx喷口，需要将燃烧器和NOx喷口盖板与大风箱内联接处割