《安全技术》之W火焰燃煤锅炉燃烧安全性初探

W火焰燃煤锅炉燃烧安全性初探 一 引言无烟煤是难于燃烧的低挥发分煤种，其着火机理为颗粒表面着火类型，煤粉颗粒表面达到很高的温度才开始着火燃烧（挥发分为8%以下的无烟煤的着火温度高于1000）。而且，燃烧反应速度很慢，不易燃尽。因此，无烟煤燃尽的时间和燃烧过程所走的路径相对较长。如果使用普通烟煤炉烧无烟煤，则不可能达到充分燃烧，其结果很容易出现排烟温度和飞灰可燃物过高，而且燃烧安全性得不到保证。FW（福斯特惠勒）公司生产的W型火焰燃煤锅炉（简称“W火焰锅炉”）脱胎自早期的U型燃烧炉，是欧洲专用于燃烧低挥发分无烟煤的特殊炉型。八十年代引入我国，现在已有W火焰锅炉十多台运行。W火焰锅炉的结构设计特点是，适当敷设卫燃带保持着火区域的高温，采用足够长的燃烧行程和加上合理配风等。这些都是有助于低挥发分的无烟煤稳定着火，充分燃烧的有效措施。实践证明，W火焰锅炉确实是解决无烟煤难于燃烧这一课题的有效途径之一。当前，我厂#1锅炉连续两次出现了锅炉灭火事件，这一方面是由于入炉煤达不到设计煤种的要求，另一方面优化锅炉燃烧的问题也凸现出来。二W火焰锅炉的结构特点华能岳阳电厂2台1160T/H的 W火焰锅炉系英国BABCOCK公司为燃用晋东南低挥发分无烟煤专门设计制造的。（一）华能岳阳电厂1160T/H锅炉简介设计采用单汽包、单炉膛、平衡通风、八角燃烧、一次中间再热、露天式布置、亚临界参数的自然循环燃煤锅炉。1、锅炉主要技术规范，如下表：项 目单 位规 范项 目单位规范最大连续蒸发量th1160参考环境湿度80过热蒸汽出口压力bar175排烟温度115.4过热蒸汽出口温度543原煤消耗量th129.3再热蒸汽流量th992.2炉膛容积热负荷kwm3145.5再热蒸汽压力（进出口）bar41.639.5炉膛断面热负荷kwm23433再热蒸汽温度（进出口）338541锅炉效率（高位热值）89.04给水温度2752、锅炉设计燃用煤种为50+50的无烟煤和半无烟煤。煤种的特性见下表：煤种单位无烟煤半无烟煤50一50混煤工工业分析值低位发热量kJkg25979士167225435士167225707士1672全湿分8士35.5士36.75士3固有湿分2.741.382.06可燃基挥发分7.04士112.95士210.0士1.5灰分15.14士419.637士517. 39士4.5元素分析值碳（C）71.3267.1569.23氢（H）1.862.7212.25氧（O）2.4883.6123.05氮（N）0.89581.1021.00硫（S）0.29320.2780.25可磨系数HGI448162.5灰变形温度1400150014503、锅炉结构：汽包中心高程52米，采用“W”火焰燃烧方式，在标高23米炉拱处分为上、下两个部分，下炉膛呈八角形，截面为 1622420240mm2，上炉膛呈长方形，截面为 717620240 mm2，炉膛容积为7568m3。炉膛四周由66.752.5mm的上升管组成膜式水冷壁，高温区上升管带有内螺纹，敷设723.4m2的卫燃带。锅炉为负压运行，炉膛两侧火拱处布置了八组直流下射狭缝式喷燃器，每组有四个煤粉喷嘴、二支油枪和一个二次风箱。燃烧方式为直吹前、后下射,在炉膛内形成“W”型火焰。锅炉配备正压直吹式制粉系统，由二台密封风机、二台离心式一次风机、四台双进双出磨煤机、八台刮板式给煤机组成。锅炉风、烟系统配备二台轴流式送风机、二台离心式引风机、二台空气预热器（双流道风罩回转式）。锅炉及辅助系统均由英国巴布科克公司提供。炉膛结构示意图如下图所示。W型火焰炉室由下部拱式着火炉室和顶部辐射炉室组成，着火炉室的深度比辐射炉室大80120%，前后突出部分的顶部构成拱体，一次风（携带煤粉）喷嘴和二次风喷嘴从拱体垂直向下喷射，喷出的煤粉气流着火后向下伸展，在炉膛下部与三次风相遇后沿