电站锅炉四角切圆燃烧技术刍议

1/4电站锅炉四角切圆燃烧技术刍议电站锅炉四角切圆燃烧技术刍议PROPOSALSONCORNERTANGENTIALCOMBUSTIONTECHNOLOGY吴生来1毕政益2【摘要】根据国内四角切圆燃烧的电站锅炉设计特点，从燃烧经济性、低负荷适应能力、降低NOX排放水平、防止结渣和减轻炉膛出口烟温偏差方面进行了论述，对四角切圆燃烧技术的优缺点及今后的研究方向提出了的意见，并借鉴国外一些先进设计事例为我国电站锅炉的设计提供参考。【关键词】四角切圆燃烧技术设计特点研究方向ABSTRACTONTHEBASISOFDESIGNFEATURESOFUTILITYBOILERSWITHCORNERTANGENTIALFIRINGATHOME,THECOMBUSTIONECONOMICS,ADAPTABILITYTOLOWLOAD,TOREDUCENOXEMISSIONLEVEL,TOPREVENTFROMSLAGGINGANDMITIGATETEMPERATUREDEVIATIONOFFLUEGASATEXITOFFURNACEETCAREDISCUSSED,THEPROPOSALSONADVANTAGESANDDRAWBACKSOFCORNERTANGENTIALCOMBUSTIONTECHNOLOGYANDFUTUREORIENTATIONOFRESEARCHARERAISED,ANDFINALLYSOMEFOREIGNADVANCEDDESIGNEXAMPLESARE2/4INTRODUCEDASREFERENCEFORCHINASUTILITYBOILERDESIGNKEYWORDSCORNERTANGENTIALCOMBUSTIONTECHNOLOGYDESIGNFEASURESORIENTATIONOFRESEARCH我国电站锅炉从国产125MW机组至目前600MW机组，大部分均采用四角切圆燃烧技术，尤其是从70年代末300MW、600MW机组CE型锅炉技术的引进开始，我国的四角切圆燃烧技术日趋成熟。毫无疑问，四角切圆燃烧技术在今后相当长的时间内，仍将是我国电站锅炉采用的主要燃烧方式。四角切圆燃烧由于烟气在炉内旋转上升，使其具有火焰行程长、炉内混合好、燃烧经济性高等特点，受到人们的推崇。但正是由于这种旋转，在炉膛出口烟道形成烟气能量分布不均、烟温偏差较大等不利一面，引起人们的普遍关注。四角切圆燃烧技术现状如何怎样评价四角切圆燃烧技术对其今后研究的主攻方向是什么本文将结合国外近年来关于四角切圆燃烧技术的一些试验结果和运行实践，提出一些粗浅看法。1燃烧器及其布置在我国四角切圆燃烧均采用直流燃烧器，自70年代末主要为CE型煤粉燃烧器，其结构一般包括4个部分，3/4即煤粉喷燃器、燃料风喷嘴、辅助风喷嘴以及燃尽风喷嘴。燃料风喷嘴设在每只煤粉喷燃器周围；燃尽风喷嘴设在整组燃烧器顶部；辅助风喷嘴在烟煤锅炉采用与煤粉喷燃器相同布置的方法，形成均等配风；在部分贫煤锅炉则采用集中布置方法，形成集中配风。整组燃烧器在制造厂组装一体，便于现场安装。图1为上海吴泾热电厂等5个电厂整组燃烧器布置图，表1、表2为相应电厂燃烧系统设计参数。其中上海吴泾热电厂11、12号锅炉和华能福州电厂1、2号锅炉燃烧器为典型CE型煤粉燃烧器，其余3种燃烧器是在CE型燃烧器基础上，结合具体煤种设计而成。上述5种燃烧器基本上包括了目前四角切圆燃烧方式燃烧器的全部种类。除了燃烧器的种类不同外，燃烧器四角切圆的方式也形式多样，有单切圆布置、双切圆布置，甚至3切圆布置，有同心同向切圆燃烧系统CFS型，有同心反切燃烧系统CFS型等等。华能福州电厂1150T/H锅炉采用双切圆布置，见图2。其各角的一次风和二次风以相同的角度射入炉膛，1、3号角和2、4号角分别构成M和M的同心同向旋转假想切圆。这种布置方式是最常见的一种切圆方式。其优点是一、二次风射流刚性好，旋转动量大，穿透能力强，炉内混合好，适用于大部分煤种。武汉阳逻电厂燃烧器也采用这种布置方式。华能上海石洞口二厂19004/4T/H锅炉燃烧器采用三切圆布置方式，1、3号角和2、4号角一次风射流在炉膛中心分别构成M和M2个假想切圆，而二次风则构成约M较大的假想切圆，三切圆同心同向，见图3。这种布置方式设计意图是增加燃烧器区域水冷壁面的氧化性气氛，防止炉内结渣。上海吴泾电厂1025T/H锅炉则采用同心反切燃烧系统，其一次风气流在炉膛中心构成M和M的2个逆时针方向的旋转切圆，而二次风却为M顺时针方向旋转切圆，见图4。其设计思想也是为减轻燃烧器区域结渣倾向。陕西渭河电厂1025T/H锅炉燃烧器切圆方式更是别具一格，其一次风、三次风为对角对冲布置，A、D、G层二次风偏离一、三次风射流轴线6构成逆时针方向旋转小切圆，BC、EF层二次风