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1、50-G16500-0 锅炉说明书 第四章 燃烧系统 共23页 第24页B&WB-1150/25.4-M锅炉北京巴布科克威尔科克斯有限公司BABCOCK & WILCOX BEIJING COMPANY LTD.2014年5月50-G16400-0第四章 燃烧系统BOILER INSTRUCTION锅炉说明书50-G16400-0 锅炉说明书 第四章 燃烧系统 共31页 第31页目 录1前言32制粉系统32.1磨煤机投运方式42.2磨煤机的型式、型号和出力43燃烧系统53.1燃烧系统概述53.2二次风的分配与控制63.3DRB-XCL燃烧器和OFA喷口的冷却73.4DRB-XCL型燃烧器结构及

2、初始设定83.5OFA喷口93.6分隔风仓式环形风箱93.7高能点火装置103.8微油点火装置103.9炉前油系统103.10火检要求114调整与标定114.1燃烧系统的初始检查与标定114.2OFA喷口的初始检查与标定124.3制粉系统的初始检查134.4燃油泄漏试验135燃烧设备的启动145.1启动前提条件145.2燃煤设备的启动145.3燃烧设备启动的注意事项156控制与操作166.1燃烧器的风量平衡与调整166.2OFA喷口的风量平衡及调整186.3制粉系统运行与操作196.4燃烧器的运行和操作206.5OFA喷口的运行和操作217停炉217.1正常停运注意事项217.2燃烧设备紧急停

3、运或跳闸228维护与检修238.1燃烧器调风器组件238.2燃烧器入口弯头/喷口及其它部件238.3OFA喷口249运行故障及处理方法25编 制校 对审 核批 准日 期2014-5-8日 期2014-5-12日 期2014.5.15日 期2014-5-191 前言本章主要叙述了配中速辊盘式磨煤机正压直吹系统燃用烟煤的DRB-XCL (Dual Register Burner-Axial Control Low NOx)型燃烧器及其辅助设备(如OFA喷口,隔仓式环形大风箱,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DRB-XCL型及其类似的煤粉燃烧器的实际运行经验编制而

4、成,仅适用于前后墙对冲布置带有隔仓式环形大风箱的DRB-XCL型燃烧器。在使用本燃烧器之前,操作者应完全熟悉本燃烧系统的特点及特定的使用条件,并对其控制系统及相关设备也应有充分了解。2 制粉系统供给燃烧器的一次风粉混合物应具有适当的风温和通风量,安全保护应满足“NFPA85锅炉和燃烧系统规程”及其它相关规程的要求,更多的信息参见锅炉燃烧管理系统(BMS)的技术要求和磨煤机、给煤机及相关设备的运行说明书。锅炉控制系统应对每台磨煤机的给煤量和一次风量实现自动控制,合理的调节给煤量和一次风量对燃烧器的安全稳定运行是至关重要的。为了使燃烧器具有良好的运行状况,有效地控制NOx 排放量及飞灰可燃物,进入

5、每只燃烧器的一次风量及煤粉量应保持均匀。进入每台磨煤机的一次风应根据相应的给煤量进行调节,这对磨煤机的正常运行、合适的煤粉细度、煤粉的输送及燃烧器的正常运行都是非常重要的。一次风量过少不仅会使磨煤机携带出的煤粉量减少,还会使煤粉在管道内及燃烧器喷口处的风速过低,煤粉喷出燃烧器时分布不均匀,如果管道内一次风速低于18 m/s会导致煤粉在管道中沉积,严重时还会引起煤粉着火及设备损坏,为了保持煤粉的输送速度不低于18 m/s,磨煤机要始终保持足够的一次风量。不过,一次风量过大也会给设备运行带来一些问题。过多的一次风量会降低煤粉细度,增加飞灰可燃物,增大对燃烧器的磨损,甚至会造成燃烧不稳,引发一些危险

6、事故。过多的一次风量不仅会降低煤粉细度,导致飞灰可燃物的增加,还会造成火焰不稳定,引起炉膛危险工况。燃烧器喷口处的一次风速度也要小于28m/s,以避免这些问题。一次风粉混合物从磨煤机输送到相对应的燃烧器,由于每台磨煤机从出口至燃烧器入口的煤粉管道长度及弯头数量都有些不同,以致每根管道的阻力也不相同,这样很可能造成每只燃烧器的一次风量不平衡。为了使进入各燃烧器的一次风混合物有一个合适的风煤比,除了进入磨煤机的一次风量应与磨煤机匹配外,还需要调平各管道的阻力,使各煤粉管道的一次风量基本保持均匀。因此,在磨煤机出口的煤粉管道上应安装节流装置以平衡各煤粉管道之间的一次风及煤粉流量,使一次风分配偏差在5

7、10范围内,煤粉浓淡偏差不大于10。来自磨煤机的一次风粉混合物经过煤粉管道输送到燃烧器的入口弯头,由于离心力的作用,靠近弯头外边缘的一次风煤粉浓度较高,在入口弯头后燃烧器的一次风管内均装有偏导器和锥形扩散器。偏导器的作用是将燃烧器弯头外侧的浓度较高的煤粉气流导入锥形扩散器,锥形扩散器由内部中心锥体和外部的扩散体组成。来自偏导器的浓相煤粉气流与中心锥形体碰撞后分散到四周的扩散体,经过扩散体的煤粉气流沿燃烧器喷口内壁形成一股富燃料区气流,喷口中心为淡燃料区。这种形式的煤粉气流有利于提高一次风气流的的着火稳定性及烟气的排放性能。锥形扩散器和偏导器已经在燃烧器内安装就位,不需要再作调整。2.1 磨煤机

8、投运方式本工程制粉系统采用MPS中速辊盘式磨煤机。每台锅炉配有五台MPS-180HP-II型磨煤机,正常运行时投运四台磨煤机,一台作为备用,四台磨煤机可满足锅炉最大出力。每一台磨煤机向同墙同层的4只燃烧器供粉。与一台磨煤机对应的燃烧器布置在风箱的一个隔仓中,到每一个隔仓的风量单独测量和控制。每只燃烧器配有油点火器和火检。投运的磨煤机台数,燃烧器数量与锅炉负荷关系可参考下表1(设计煤种):锅炉负荷t/hBMCRTRLTHAVP75% THAVP50% THA30% BMCRTHO煤耗t/h149.1142.3135.4104.172.452.1140.0投运磨煤机台数台4443224投运燃烧器台

9、数台161616128816煤粉细度R90 %202020202020202.2 磨煤机的型式、型号和出力 型式:中速辊盘式磨煤机 型号:MPS-180HP-II 单台磨煤机最大出力:49.82t/h(按锅炉设计煤种) 煤粉细度:R90=20% 磨煤机出口风温:853 燃烧系统3.1 燃烧系统概述锅炉燃烧系统由DRB-XCL型燃烧器、OFA喷口、隔仓式环形大风箱(燃烧器风箱和OFA风箱)、炉前油系统等组成。燃烧器采用前后墙对冲燃烧方式,前墙三层、后墙二层燃烧器布置。每一层单墙布置4只燃烧器,共20只燃烧器。在前后墙燃烧器的上方,对冲布置一层OFA喷口,共8只OFA喷口。见图4-2。DRB-XC

10、L型燃烧器(图4-1)上配有双层强化着火的调风机构,从风箱来的二次风分两股进入到内层和外层调风器,少量的内层二次风作引燃煤粉用,而大量的外层二次风用来补充已燃烧煤粉燃尽所需的空气,并使之完全燃烧。内、外层二次风具有相同的旋转方向。二次风的旋流强度可以改变,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,同时也有利于控制火焰中NOx的生成。燃烧器布置在炉膛的前后墙,整台锅炉共有20只燃烧器,其中10只燃烧器的二次风顺时针方向旋转,另10只燃烧器逆时针方向旋转。燃烧器的布置见图4-2,燃烧器设计数据见表2。内层二次风通过

11、调风器内套筒进入燃烧器,并通过操纵装在盖板上的两个驱动装置控制滑环沿轴向移动来调节,轴向叶片和滑环之间用曲柄和连杆连接,套筒内装有16个轴向叶片,当旋转驱动装置使拉杆向外移动时,16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流强度。大量的二次风通过外层调风器进入燃烧器,外调风器可使外二次风产生很强的旋流强度,它同样是由16个轴向叶片组成,其传动机构与内调风器相同。表2 燃烧器设计数据(按设计煤种BMCR(TRL)锅炉负荷)项 目单 位数 值一次风温85二次风温349.4(345)磨煤机入口风温295(288)一次风速m/s22.22(21.

12、93)二次风速(内环)m/s26.62(24.81)二次风速(外环)m/s26.56(24.76)一次风率%22.38(23.15)OFA喷口风率%19.83(19.83)煤粉细度R90 %20磨煤机运行台数台4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多节弯管内壁贴陶瓷,位于燃烧器出口段承受高温的零件采用耐热不锈钢1Cr20Ni14Si2,一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风箱内的支承梁上,支承梁的一端与水冷壁相焊,另一端与风箱的板壁相焊,其全部荷

13、重通过风箱传递到水冷壁上。燃烧器可以随水冷壁一起往下膨胀。各层燃烧器的膨胀量详见锅炉系统膨胀图。在燃烧器盖板上装有窥视孔装置,火焰监测器(本公司不供),高能点火装置和油枪,以及控制内、外二次风叶片的驱动装置,见图4-1。本燃烧系统设计了OFA喷口(图4-3),利用空气分级燃烧的原理进一步控制烟气中NOx的生成量,其通过风箱引入的二次风及时地与炉膛内烟气混合,使进入炉膛上部的煤粉完全燃烧。OFA喷口中心风为直流风以保持进风的刚度;外环装有可调叶片,产生的旋转气流帮助二次风与烟气充分混合,为煤粉的后期燃烧提供了必需的氧量,保证煤粉颗粒的充分燃尽,以控制飞灰中的含碳量。OFA喷口可以通过调风套筒、调

14、风盘来调节风量;同时,利用可调叶片来改变气流的旋转强度。在OFA喷口盖板上设有控制调风套筒、调风盘、外环可调叶片的驱动装置。OFA喷口的荷重支承在风箱内的支承梁上,支承梁的一端与水冷壁相焊,另一端与风箱的板壁相焊,其全部荷重通过风箱传递到水冷壁上。OFA喷口喉口与水冷壁之间采用非焊接连接,可有相对微小滑动。OFA喷口可以随水冷壁向下膨胀,OFA喷口的膨胀量见锅炉系统膨胀图。OFA喷口对冲布置在炉膛的前后墙上,每台锅炉共8只;其中4只OFA喷口的二次风顺时针方向旋转,另外4只逆时针方向旋转。OFA喷口的布置见图4-2。3.2 二次风的分配与控制来自送风机的二次风先经过空气预热器预热,通过装在二次

15、风各分风道上的风量测量装置和调节挡板控制进入锅炉的热空气量,然后热风被分配到位于风箱内,分别向燃烧器和OFA喷口供风,二次风和一次风均可自动调节,以满足不同工况下煤粉燃烧时对理论空气量及过量空气的需求。不管锅炉负荷如何,锅炉的总通风量应25额定工况时的通风量,以确保对锅炉的连续吹扫。大部分的二次风进入燃烧器风箱。进入每个分隔仓的风量由风道入口风量测量装置进行测量并且由调节挡板进行调节。进入每个隔仓的二次风量根据对应磨煤机的给煤量进行调节。二次风通过燃烧器风箱的挡板后进入风箱,对燃烧器风箱内每只燃烧器进行配风。二次风通过DRB-XCL燃烧器进入炉膛,并通过位于燃烧器入口处的滑动调风盘分别进入燃烧

16、器的内、外二次风通道内,每只燃烧器的滑动调风盘可以独立调节进入燃烧器的风量,滑动调风盘的位置是通过燃烧管理系统由一个线性电动驱动装置自动调节。在锅炉试运行期间,调整燃烧器的滑动调风盘位置,使进入各燃烧器的二次风量达到均衡,以获得最佳的燃烧效率和排放要求。还有一部分二次风从装有OFA喷口的隔仓引入。二次风通过调风套筒进入OFA喷口,之后二次风进入到OFA喷口的中心风区或外二次风区,然后通过喉口进入炉膛。每只OFA喷口装有一个控制风量的手动调风套筒,在锅炉投运后,进入OFA喷口的风量由装在OFA风箱入口分风道上的挡板根据锅炉负荷高低自动调节。为了控制NOx 排放,在锅炉满负荷时,进入OFA喷口的二

17、次风量应保持最大,随着锅炉负荷降低,风量应减少,供给每只OFA喷口的风量应均匀,在锅炉投运初期,通过风量测量装置对每只OFA喷口进行风量调平。通常,OFA风量在锅炉满负荷下达到最大值,能更有效地降低NOx,在50%负荷下,OFA风量最小。最优的OFA风量在系统启动不久进行的燃烧调整中确定。3.3 DRB-XCL燃烧器和OFA喷口的冷却当燃烧器停运时,通过线性驱动装置将停运燃烧器的滑动调风盘调节到最小“冷却位置”,相关燃烧器分隔风仓的风道挡板置于冷却位置,使燃烧器获得足够的冷却风,以避免停运燃烧器各喷口过热超温。用户在前、后墙布置的每只燃烧器的喷口外壁及外套筒前端筒壁上需装上热电偶,其位置见图4

18、-4之a、b。这两只热电偶均位于燃烧器的喉口位置,热电偶的另一端由风箱引出,引出的方式要有利于避免在锅炉运行和维护期间将热电偶损坏。OFA喷口同样需要一个最小的冷却风量以避免过热。每只OFA喷口应安装两只热电偶,一只安装在中心区套筒靠近炉膛一端,另一只装在外套筒靠近炉膛水冷壁一端,这两只热电偶经OFA喷口外盖板引出到风箱外侧,引出的方式要有利于热电偶在锅炉运行和维护期间不被损坏。燃烧器和OFA喷口热电偶测得的温度应输送到锅炉的集控室,以便提供一个连续的温度值,用于仪表记录或报警。所有热电偶测得的壁温不得超过780,燃烧器和OFA喷口的“冷却位置”应在锅炉投运初期进行设定,并应满足热电偶测得的壁

19、温低于最高允许温度的要求。在投运初期至完成“冷却位置”的最终设定,必须连续地监测燃烧器和OFA喷口的热电偶温度。3.4 DRB-XCL型燃烧器结构及初始设定 本节主要叙述了DRB-XCL燃烧器的结构及可调部件的初始设定,最终设定位置应根据锅炉试运行情况确定。并且应将最终设定的位置记录下来,制成表格作为一个永久性的记录加入到锅炉运行说明书中。DRB-XCL燃烧器配有双层强化着火的调风机构,来自环形风箱的二次风经过位于滑动调风盘与外套筒间的锥形口进入DRB-XCL燃烧器(见图4-2),燃烧器的滑动调风盘通过燃烧管理系统(BMS)由电动驱动装置自动调节到相应的设定位置。燃烧器共有三个设定位置:“冷却

20、位置”、“点火位置”、和“正常运行位置”。滑动调风盘从关闭到开启的全行程约为330 mm,靠近水冷壁两侧墙的燃烧器“正常运行位置”最初可以设定在全开位置,内侧两列燃烧器的“正常运行位置”设定为200mm 。最终“正常运行位置”应根据锅炉试运行情况确定。所有燃烧器滑动调风盘的“点火位置”可初始设定为开启152mm, 最终“点火位置”应在锅炉试运行期间根据油枪及主燃烧器的着火情况加以确定。 滑动调风盘的“冷却位置”初始设定为开启102mm,最终“冷却位置”应在锅炉试运行期间根据热电偶监测的燃烧器温度来确定。燃烧器的外盖板上装有两个驱动装置,通过操纵这两个驱动装置控制滑环沿轴向移动来调节叶片的开启角

21、度(指与燃烧器轴线的余角,以下相同)。当旋转驱动装置使拉杆向外移动时,内二次风轴向叶片开启角度减小,拉杆向前移动时轴向叶片开启角度增大,通过改变轴向叶片的开启角度可以改变内层二次风的旋流强度。由于内二次风的作用,沿着喷口处煤粉射流的边界产生局部回流,卷吸高温烟气,形成稳定的着火前沿。内二次风轴向叶片的最大开度为60,最小开度为20,调节范围为2060。可调叶片的初始设定角度为35,在试运行期间根据锅炉燃烧状况最终确定叶片的角度。可调叶片的最终设定位置一旦确定,在以后的锅炉运行中一般不需要再作调整。大量的二次风通过外二次风通道进入燃烧器,外调风器可使外二次风产生很强的旋流强度。燃烧器的外二次风通

22、道位于内套筒与外套筒之间,外二次风通道内同样装有二级叶片,第一级叶片为固定叶片,用于改善进入本区的二次风的周边分布及降低外二次风压降,第二级叶片为可调旋转叶片,操纵装在燃烧器外盖板上的两个驱动装置可以调节燃烧器外二次风可调叶片的开启角度(指与燃烧器轴线的余角)。当旋转驱动装置使拉杆向外移动时,内二次风轴向叶片角度减小,拉杆向前移动时,轴向叶片角度增大,外调风叶片的最大开度为80,最小开度为40。调节范围为4080,外二次风可调叶片的初始设定开度为60,但最终设定位置应在锅炉试运行期间根据锅炉燃烧状况确定。在外二次风可调叶片最终位置确定之后,一般情况下不需要再进行调整。3.5 OFA喷口下面所述

23、的是有关双通道OFA喷口的设计等内容。包括调风套筒、中心调风盘及可调叶片的初始位置设定。但最终的设定位置应在锅炉初期投运期间确定,位置设定完成后应将最终的设定数据记录下来并制成表格,附加在运行手册上。二次风通过风箱进入OFA喷口。OFA喷口利用空气分级燃烧的原理进一步控制烟气中NOx的生成量,其引入的空气及时地与炉膛内烟气混合,使进入炉膛上部的煤粉完全燃烧。OFA喷口中心风为直流风以保持进风的刚度;外环装有可调叶片,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需的氧量,保证煤粉颗粒的充分燃烬,以控制飞灰中的含碳量。OFA喷口的风量由调风套筒及调风盘来调节。每只OFA喷口装有一

24、个风量控制调风套筒,在盖板上装有传动装置,通过调节传动装置改变调风套筒的位置,以调节和均衡进入各OFA喷口的风量,调风套筒的全行程为330 mm,向前移动为关闭。调风套筒的初始设定位置为开启150mm ,以确保在锅炉启动和早期运行时OFA喷口有足够的冷却风。OFA喷口的荷重支承在风箱内的支撑架上,支撑架的一端与水冷壁相焊,另一端与风箱的板壁相焊,其全部荷重通过风箱传递到水冷壁上。OFA喷口可以随水冷壁一起膨胀。在OFA喷口盖板上装有调风套筒、中心调风盘以及调风叶片的驱动装置。热风经过OFA喷口入口处的锥形口进入OFA喷口,内外通道入口处装有一个环形靠背管测量装置。在锅炉试运行调整期间,每只OF

25、A喷口就地给出一个风量指示。OFA喷口的外通道内装有一套可调旋转叶片,用于改善空气与炉膛烟气的混合强度。在外盖板上装有两套驱动装置,可以调节可调旋转叶片的角度,向前驱动两个传动杆,叶片角度(指与OFA喷口轴线的余角,以下相同)增大,叶片的开启范围为2090,叶片的初始设定角度为45。中心调风盘用于调节进入OFA喷口内通道的空气量。中心通道的空气为直流风,可以形成一股较强的射流穿过炉膛与炉膛的烟气混合。中心调风盘向前移动风门关小,调风盘的行程为 150 mm,推荐初始设定位置为全开。3.6 分隔风仓式环形风箱本燃烧系统风箱分为燃烧器风箱和OFA风箱,分别为燃烧器和OFA喷口供风。燃烧器风箱采用分

26、隔风仓式风箱,在锅炉的前、后墙各有一个17.7X12.3X2.44米(宽X高X厚)的风箱,每个风箱由隔板分为三个隔仓,分别对三排燃烧器进行均匀配风。采用分隔风仓式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,风量是由风箱入口的调节挡板来控制的,挡板前需装设风量测量装置,以精确地测定进入本排燃烧器的风量,当某排燃烧器及与其相匹配的磨煤机停止运行时,该隔仓对应风道上的风量调节挡板应调整到“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。分隔风仓式风箱的布置,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

27、,使各层燃烧器的热功率及磨煤机的负荷不同,从而改变炉内的传热并改进对气温的控制。在燃烧器风箱上部各有一个17.7X3.7X2.2米(宽X高X厚)的OFA风箱对OFA喷口进行均匀配风。风量同样是由风箱入口处OFA风道上的挡板来控制的,挡板前需装设风量测量装置,精确地测定进入本层OFA喷口的风量,以控制OFA喷口的投运及冷却(此时的进风量约占该风箱正常运行时风量的25左右),满足最佳燃烧的要求。为保证锅炉运行的安全性及经济性,在燃烧系统调整后,已投运燃烧器风箱内的风压应维持在最低风压在300Pa以上。3.7 高能点火装置本工程保留常规油点火系统,并采用少油点火节油方式。故每只燃烧器均配备一套高能点

28、火装置,可对各燃烧器实现自动点火。高能点火装置由点火激励器、点火杆、点火电缆、半导体火花塞、点火油枪及组合式推进装置等组成。推进装置可分别带动点火杆和点火油枪实现进退动作。点火装置的运行与维护参见高能点火装置使用说明书。每套高能点火装置上均装有一支点火油枪,可用来点火、暖炉、升压及引燃和稳燃所属的煤粉燃烧器。油喷嘴采用简单机械雾化方式,20支油枪的总出力按锅炉BMCR所需热量的25%设计。高能点火装置技术数据详见厂家说明书。锅炉点火过程按程控要求进行。油枪出力:出力油压粘度(30)Kg/hMPaCST10002.5 23.8 微油点火装置为了达到在机组调试及以后生产期间节约燃油的目的,根据用户

29、要求,前墙下层的4只燃烧器布置为兼有微油点火及稳燃功能的燃烧器,在锅炉点火和稳燃期间,该燃烧器具有点火和稳燃功能;在锅炉正常运行时,该燃烧器具有主燃烧器功能,且在出力及燃烧工况与原来保持一致。设备基本性能及点火方式详见微油点火装置操作说明。3.9 炉前油系统本工程炉前油系统是按锅炉BMCR所需热量的25%设计的,在进油管路上设有燃油快关阀、压力测点、质量流量计等;回油管路上设有回油快关阀、回油调节阀、质量流量计等附件。燃油负荷调节是改变回油调节阀的开度来实现的。每个油枪均设有油角阀和吹扫阀,油角阀和吹扫阀均为气动球阀,该设置可以实现油枪成组控制也可单个控制。有关点火条件等控制要求参考B&WB0

30、3034-09直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制系统导则。3.10 火检要求每只燃烧器应安装两套火焰监测装置,以分别对燃烧器主火焰及油枪火焰实行“一对一”的火焰监测,火检应采用具有模糊识别能力的智能型火焰检测器,可避免“偷看”或误判问题的出现。火焰监测器的输出信号应并入燃烧管理及安全保护系统,以确保锅炉启动、停运及正常运行具备安全合理的程序。4 调整与标定4.1 燃烧系统的初始检查与标定在最初点火前,应对每只DRB-XCL燃烧器进行检查,以确认燃烧器的安装符合设计要求。A.检查燃烧器喉口与炉膛水冷壁开孔之间的间隙是否满足要求,燃烧器的定位是否准确。B.燃烧器的四个支腿在水平支撑架上应能自由

31、滑动,限位板与支架间要留有适当的间隙。C.检查燃烧器喉口处滑动密封环和密封绳是否已经就位。D.检查外调风旋转叶片、内调风旋转叶片、过渡区调风环及燃烧器滑动 调风盘在其行程范围内应操作灵活,不得有卡死现象,然后再将这些可调节部件置于推荐的初始设定位置。确认燃烧器二次风调风盘电动驱动装置能正常工作。E.检查燃烧器的煤粉喷口内和各个二次风通道内均没有杂物。F.检查燃烧器热电偶是否可以正常工作,每台燃烧器的一次风喷口外壁、过渡区套筒前端筒壁及外套筒前端筒壁上应安装热电偶。其中一次风喷口外壁的热电偶已在燃烧器制造过程中安装完毕,另外两只热电偶需在工地安装。热电偶引线由盖板引出,用来测量锅炉运行中停运燃烧

32、器的金属温度,防止过热。G.检查高能点火装置的安装是否合适,燃烧器外二次风叶片等相邻部件不能影响推进器及点火油枪的正常运行,确认锅炉点火系统是否已根据点火运行要求校验完毕。H.检查火焰监测装置及相关设备是否已安装就位,并已进入可用状态。I.检查风道和大风箱内均没有杂物。J.检查燃烧器与平台及相邻设备之间是否保持一定距离,以适应锅炉的膨胀要求。K.所有二次风挡板和其它挡板、阀门及与燃烧系统相关的控制设备必须进行全面检查,检查内容包括这些设备的动作、行程、显示位置与实际位置是否一致等。L.高能点火装置电路要处于良好状态,打火自如,油枪不能堵塞,油路不能泄漏,推进装置进退灵活,火焰检测器要反应正确、

33、灵敏。无论在哪一组燃烧器上,同组的点火装置都能同时动作点火。燃烧器点火及停用前,点火杆及油枪要预先伸入燃烧器,点着并烧烬煤粉。紧急停炉不要投入油枪。M.检查烟气取样管及测量烟气的O2、NOx、和CO的仪表装置在锅炉出口是否已安装就位,并处于可用状态。在燃烧器试运行期间需要对这些仪表装置进行调整,以使燃烧达到最佳效果。检查飞灰取样管是否已连接就位。N.必须对每个风箱入口的二次风量测量装置进行标定,然后再绘制出风量测量装置差压与二次风量的曲线图,并将其用于燃烧调节系统。O.检查一次风和煤的测量装置是否精确。在燃烧调整开始前,应对这些测量装置进行标定,确保其可通用、准确地应用于燃烧调整控制。P.检查

34、煤粉细度。在燃烧调整开始前,应对磨煤机进行适当的调整,确保其煤粉细度满足测试要求。Q,检查二次风分风道流量测量装置是否精确。在燃烧调整开始前,应对所有燃烧器分隔风仓的前机翼测速装置进行标定,确保其可通用、准确地应用于燃烧调整控制。R.微油点火装置的检查参考微油点火装置操作说明。4.2 OFA喷口的初始检查与标定点火前,应对每只双通道OFA喷口进行检查,以确保OFA喷口的安装符合设计要求。A.检查OFA喷口与炉膛水冷壁开孔之间的间隙是否满足要求,OFA喷口的定位是否准确。B. OFA喷口的四个支架在水平支撑架上应能自由滑动,限位板与支架间要留有适当的间隙。C.检查OFA喷口喉口处滑动密封环和密封

35、绳是否已经就位。D.检查外通道旋流叶片、内通道中心调风盘、调风套筒在其行程范围内操作灵活,没有卡死现象,然后再将这些可调部件置于推荐的初始设定位置。E.检查OFA喷口风量测量装置的引出管与微差压压力表的连接是否正确,压力表是否已经校正到0位。检查热电偶是否可以正常工作。F.检查OFA风道和OFA风箱内均没有杂物。G.检查OFA喷口与平台及相邻设备之间的间隙是否合适,以适应锅炉的膨胀要求。H.用户应在每台OFA喷口的喉部套筒、内套筒外壁上安装热电偶(见图45)。引线由盖板引出,用来测量锅炉运行中停运OFA喷口的金属温度,防止过热。所有壁温不得超过780。I.检查二次风分风道流量测量装置是否精确。

36、在燃烧调整开始前,应对所有OFA分隔风仓的前测速装置进行标定,确保其可通用、准确地应用于燃烧调整控制。4.3 制粉系统的初始检查在磨煤机投运之前,必须进行以下方面的检查和标定:A.根据相关设备的运行说明书,确认给煤机、原煤切断阀、磨煤机、润滑油系统、密封风机、一次风机及管道、挡板、煤粉管道、阀门和控制系统已进行了正确安装、维护和检验,并处于可用状态。B.一次风测量装置必须标定,以便为磨煤机和燃烧器建立一个必需的风煤比及煤粉管道中的一次风速。C.所有煤粉管道上安装的快速切断阀必须密封严密,以防止煤粉泄漏。D.给煤机必须调整到额定值并进行标定,确保进入磨煤机的燃料量能正确地测量。4.4 燃油泄漏试

37、验1)试验目的:燃油泄漏试验的目的是检查炉前油系统管道以及各油枪快关阀和燃油母管快关阀关闭是否严密。燃油系统的检漏是炉膛安全系统的一个组成部分,它可避免阀门关闭不严造成燃料漏进炉膛或管道破裂造成燃料泄漏事故的发生。燃油泄漏试验通常是在每次锅炉点火启动前进行,在锅炉正常运行期间所有油枪停运的前提下,根据需要也可进行燃油泄漏试验。2)试验条件:A.燃油系统油泵投运,燃油压力满足要求;B.所有油枪处于停运状态,各油枪快关阀关闭。3)燃油试验程序:A.燃油泄漏试验程序启动,相应指示灯应有指示;B.实验开始时,进油阀和回油阀都打开,充油3分钟,然后关回油快关阀,当进油母管快关阀后压力达到设定值(2.5M

38、Pa),关闭进油母管快关阀;C.待上述工况稳定后,开始计时5分钟,若此期间进油母管快关阀后的压降大于0.2MPa,则表明炉前油系统有泄漏,给泄漏试验程序失败信号出现,中断燃油泄漏试验程序进行;反之,进行下一程序。D.上述试验结束后,开启回油快关阀,进油母管快关阀后压力降至1.5MPa后关闭回油快关阀。稳定后保持5分钟,若此期间,如此压力不高于1.7MPa,则燃油试验成功,试验程序结束;反之则表明进油快关阀有泄漏,燃油泄漏试验程序失败信号出现,中断燃油泄漏试验程序执行。E.每一次试验完成后,应有试验合格灯亮。5 燃烧设备的启动5.1 启动前提条件在系统启动之前应具备一定的启动条件。通常应满足下列

39、前提条件。燃烧管理系统的特殊要求参见相关的技术规范。注意事项:在本章中前文所规定的技术要求未满足前不允许启动燃烧设备。A.锅炉启动的前提条件已满足,且水位正常或已建立了给水流量;B.燃烧器和OFA喷口的旋流叶片及调风盘等可调节部件已置于适当的位置(初设值或试运行中确定的位置)。在锅炉吹扫、点火、和投粉过程中应维持同一设定位置;C.检查锅炉空气/烟气管道,确认所有人员在锅炉外部,锅炉烟道、风道、风箱、炉膛、对流烟道、空气预热器、风机及烟气净化设备内无可燃材料和无关材料;D.检查送风机、引风机暖风器和空气预热器,并按照相关使用要求启动这些设备;E.炉膛吹扫工作是第一组燃烧器进行点火的先决条件,在第

40、一组燃烧器点火前,首先应对炉膛进行吹扫。当第一组燃烧器点火完成后,应继续保持对炉膛的连续吹扫,在点火期间的整个过程中,最低吹扫风量应不少于锅炉额定负荷时空气质量流量的25,其它点火条件还要满足NFPA85规程要求及B&WB03034-09直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制系统导则的要求。F.从开始点火至油阀关闭的过程中,点火燃油的压力必须满足设计要求,以保证燃油雾化良好,便于电火花点燃油雾。提高燃烧稳定性、提高燃烧效率、减少污染。G.在锅炉第一次点火前,通过演示风机和燃料系统的跳闸,确认所有风机及燃料安全联锁系统处于可操作状态,此时燃料系统阀门的设置必须有效防止燃料进入锅炉。演示完毕后,在

41、点火前应对炉膛再次进行吹扫。H.给煤机、磨煤机及一次风机必须处于准备投运状态,煤仓内原煤充足,磨煤机密封风已开始供应,磨煤机热风挡板关闭,调温风挡板开启,有关磨煤机启动的细节,参阅磨煤机运行说明书。I.煤粉管道上的快速关断阀处于关闭状态。5.2 燃煤设备的启动在上述启动前提条件和要求具备后,即可按B&WB03034-09直吹式分隔风仓超临界煤粉锅炉燃烧器控制系统导则启动制粉系统和燃烧系统。一般来说,应将一台磨煤机所对应的同层四台燃烧器同时投入运行,使供给炉膛的燃料和燃烧空气沿炉膛宽度方向处于均衡状态,以获得比较均匀的热力分布,并且还可以避免煤粉泄漏到未投运燃烧器所对应的煤粉管道内,产生积粉并引

42、起煤粉管道着火。5.3 燃烧设备启动的注意事项A.对即将进行点火的燃烧器,其滑动调风盘应设置到点火位置,以使燃烧空气量达到点火需要的空气量;一般来说,在启动初期,锅炉负荷低于25额定负荷运行时,应让未投运燃烧器的滑动调风盘位于点火位置,以有利于对锅炉的连续吹扫。必要时,未投运燃烧器的滑动调风盘可适当关小,以满足投运燃烧器对风量的需要,改善燃烧状况。在完成锅炉吹扫后,OFA喷口进风管道上的风量控制挡板应关到最小冷却位置。当锅炉负荷等于或高于25额定负荷时,应进一步关小停运燃烧器的滑动调风盘,以满足运行燃烧器对空气量的需要。进入锅炉的总风量最少不应低于锅炉额定负荷时25%的风量,停运燃烧器滑动调风

43、盘的位置由装在燃烧器上的热电偶反馈温度来确定;OFA喷口调风套筒的设置应按本章第3.5节进行,以满足OFA喷口的冷却要求,在燃烧调整工作进行完毕后,才允许加大OFA喷口的风量。B.任何情况下,如果供给锅炉的所有燃料切断,则应立即对炉膛内进行吹扫,以清除可燃物,吹扫风量不少于锅炉额定负荷时空气质量流量的25,吹扫时间不小于5分钟。在锅炉吹扫期间,所有自动调节挡板应处于开启位置。C.点火器点火时,要确保高能点火器正确运行,只能用一个高能电火花点火器点燃一支油枪,决不允许用已点燃的油枪去引燃另一支油枪。当油枪投入运行时,油枪着火后,点火杆应立即退回。油枪停投断油后,油枪中有可能存在尚未燃烬的燃油,应

44、立即吹扫油管路,在进行油枪吹扫时仍需要投入点火器,吹扫完毕后,再退出油枪。倘若关闭吹扫阀门前火焰检测器指示油枪有火焰,应继续吹扫油枪管路。D.启动油枪后,通过火焰监测装置和肉眼观察油枪火焰,并确认油枪有油火焰。通常同一台磨煤机对应的燃烧器的所有油枪应全部投入。投粉时,最好将首先要投粉的燃烧器组之上的另一层点火器也投入运行。E.在启动一次风机,建立磨煤机风压后,启动磨煤机并开启磨煤机出口煤粉管道上的快速关断阀(此启动程序仅作推荐),根据需要增加一次风量,保持煤粉管道内的一次风流速不低于允许值。F.启动给煤机,建立起煤的流动后,煤粉/空气混合物大约在90120秒钟内达到相应的燃烧器,不同类型的磨煤

45、机以及磨煤机内是否存在剩余煤粉将影响风粉混合物达到燃烧器的时间,一次风粉混合物进入燃烧器后大约5秒钟内就会着火,如果10秒种内燃烧器出口煤粉未着火,应立即关闭快速关断阀、给煤机、磨煤机和高能点火装置应跳闸。如果此时其它燃烧器尚未投运,应重新对炉膛进行吹扫。G.一旦煤粉在最小煤粉流量下着火并稳燃,立即提高磨煤机出口温度并将分隔仓风箱入口的调节挡板调到正常运行位置,维持一次风流量不低于最小一次风流量。一次风混合物温度过低可能会导致磨煤机堵塞和燃烧器着火不稳定。H.按锅炉负荷增加需求,逐步增加磨煤机负荷或投运另外的磨煤机,参照有关的性能曲线相应增加锅炉风量。I.分别通过肉眼观察和火焰监测器确认火焰稳

46、定,且二次热风温度达到200后,可以逐步关小或停投对应的油枪。应通过运行经验建立一套不投油稳燃的指导方针。从运行方面来说,至少需要有两台磨煤机投入运行且单台磨煤机负荷在60以上,磨煤机出口一次风粉混合物温度符合设计要求,二次风温达到200以上,锅炉负荷不低于额定负荷的20,具有稳定的火焰时,才可考虑撤除全部油枪。J.在初始启动过程中,仅在必要时适当调整燃烧器滑动调风盘和旋流叶片的位置以改善火焰状况,但在大多数情况下在初始启动过程中不需要进行燃烧器的调整。在锅炉满负荷运行时对燃烧器进行调整才能获得最佳效果。K.无论何种情况下,任何燃烧器都不允许借用邻近燃烧器进行点火,只能利用其配套的油枪点火。L

47、.燃烧器点火及停用前,点火杆及油枪要预先伸入燃烧器,点着并烧烬煤粉。紧急停炉不要投入油枪。6 控制与操作燃烧器控制的设计应使所有风量和给煤量都能自动控制,联锁报警详见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、阀门、二次风系统,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。所有测风装置,应经过标定并作好“压差流量”曲线,以便控制系统使用。各调节控制用的阀门、挡板的实际位置和指示位置应正确吻合。6.1 燃烧器的风量平衡与调整为了使锅炉达到最佳排放要求,需要对DRB-XCL燃烧器及OFA喷口分步进行调整。首先,燃烧效率与制粉系统密切相关。检查每台磨煤机的一次风流量

48、,将磨煤机的通风量调整到设计值;调整磨煤机的分离器,必要时需对磨煤机进行维修,以达到合格的煤粉细度及要求的出力。每根煤粉管道上应安装节流装置或孔板,保证对应于同一台磨煤机的每根煤粉管道内的风粉分配均匀。第二步,调整DRB-XCL燃烧器,使其不仅达到最佳燃烧工况而且NOx排放最低。在初期燃煤运行过程中,应在锅炉具有稳定的满负荷,燃烧器全部投运的情况下确定所有燃烧器的内外可调叶片、过渡风调风环及滑动调风盘的位置。OFA喷口的调风套筒可以预先设定在中等开度(参见本章3.5节),以便更好地评估燃烧器的调整效果。在燃烧器的调整过程中,应通过监测锅炉烟气中NOx、CO及O2的排放量,对燃烧器可调机构的位置

49、设定与锅炉性能之间的关系进行评估。然后采集飞灰取样进行飞灰可燃物分析。随着燃烧调整的进行,要随时观察燃烧器区及上部炉膛的火焰状况及结焦情况。内调风叶片的作用是在煤粉火焰根部形成一个稳定的回流区,叶片角度通常设定在约35(即与燃烧器轴心线成55),开度过大会降低火焰的稳定性,但是内叶片开度如果小于20会引起内二次风区积灰造成气流阻塞,并可能导致燃烧器过热。外二次风调风叶片通常设定在60左右(即与燃烧器轴心线成30),如果开启角度大于70会降低着火稳定性,小于50会破坏火焰形状。要注意:当对叶片位置进行调整时,改变任意一只燃烧器的设定位置将会改变其它燃烧器的风量分配和运行特性,一旦燃烧器的叶片调整

50、完成后,一般情况下,以后不需再做调整。所有燃烧器叶片的设定位置应基本保持一致。在这种情况下,各燃烧器间火焰形状与性能的重大差异是由于二次风量或一次风粉分配不均匀而引起的。按照下列步骤调整滑动调风盘的位置以均衡二次风量的分配。A.风量的平衡需要考虑几方面的因素:风量平衡应在燃烧器等于或接近额定出力,即在二次风量较大时进行,这样可以获得较大的差压和较高的精度;在使用前应对每只燃烧器的差压表进行校验;各燃烧器旋流叶片的设定应尽可能一致。然后,在全部燃烧器的滑动调风盘(参见本章3.4节)进行初步设置后,再开始燃烧器滑动调风盘的调整。B.每只燃烧器压差值的平方根与所有燃烧器的平均值之差不应超过5,否则,

51、风量多的燃烧器的滑动调风盘应适当关小,使更多的二次风量进入其它燃烧器。注:减小燃烧器滑动调风盘开度可能会大大地增加风箱与炉膛之间的压差,导致燃烧器供风不足。因此,需要小心地操作以避免滑动调风盘关闭过量,任何时候滑动调风盘的位置开度不要小于40。在实际操作过程中,应根据其它燃烧器滑动调风盘的位置设定情况,每次只能对1只或2只燃烧器的滑动调风盘进行小量调整。在调整过程中,风箱与炉膛之间的压差增加量不要超过38mm水柱。D.当燃烧器滑动调风盘的位置变化较大时,需要对相应燃烧器的可调叶片做某些调整,以使燃烧器获得良好的火焰稳定性和燃烧特性。E.上述操作有助于各燃烧器之间二次风量的调平。在进行上述操作的

52、同时,应对省煤器出口烟气中的O2、CO和NOx进行监测。适当增加炉膛两侧墙水冷壁附近的氧量有利于进一步减少烟气中CO排放和降低飞灰可燃物,每次对1只或2只燃烧器做适当调整对改善烟气排放是非常有效的。同时需要对NOx喷口的供风进行调整以平衡O2量分配。对燃烧器工作性能同等重要的是保持适当的二次风量,如果二次风量太大,则NOx的生产量增加,如二次风量太小,则会导致燃烧不完全。二次风量由大风箱入口风道上的调节挡板控制。当锅炉负荷变动时,对二次风总风量的调节,应通过调节送风机进口叶片来实现。在运行过程中总风量的调节除随负荷变化外,还应参照排烟中的O2含量。在磨煤机投入自动控制前,首先要使二次风投入自动

53、控制。6.2 OFA喷口的风量平衡及调整燃烧器调整完成后,还要对OFA喷口做一些调整。这些调整同样需要锅炉在满负荷运行时,即进入OFA喷口的风量比较大的情况下进行,均匀的风量分配及最佳的NOx排放需要分别对OFA喷口的调风套筒、中心调风盘及旋流叶片进行调整,这些可调部件的综合作用会对进入每只喷口的风量以及空气进入炉膛时的离散率产生较大的影响。OFA喷口的调整应首先进行中心调风盘和旋转叶片的调整,并评估调整对NOx及CO排放、炉膛上部火焰及对结焦产生的影响。风量的大小及可调部件的设定位置直接影响着OFA喷口气流与炉膛烟气的混合,增加叶片的旋流强度或减少中心风会降低气流的穿透力,并增强喷口附近气流

54、的混合。精细的调节应基于对省煤器出口烟气的多点测量数据来确定,以保证NOx和CO的排放最小及过量空气的平衡。在OFA喷口的调整过程中,中心调风盘及旋转叶片的设定位置应相对一致。OFA喷口可调叶片及中心调风盘的初步调整工作完成后,再按照下列步骤调整OFA喷口的调风套筒:A. OFA喷口风道内装有靠背管,可以提供与每只OFA喷口的风量相对应的压差值,该差压值可用于帮助平衡风量分配及改善燃烧性能,在调整前应对每只OFA喷口的差压表的零位进行校验。B.读取每只OFA喷口的风量差压值,然后再分别测得OFA喷口风箱静压、风温、 风流量和炉膛压力值。C.将靠背管测得的压差值制成表格,计算每个压差值的平方根,

55、并将其作为流量指示,再计算各压差值平方根的平均值。每只OFA喷口压差值的平方根与上述平均值之差不应超过5,否则,风量大的OFA喷口的调风套筒应适当关小,使更多的风量进入其它OFA喷口。注:过量地关小OFA喷口调风套筒、旋转叶片及中心调风盘的开度可能会大大地增加OFA风箱与炉膛之间的压差,并会引起锅炉供风不足的问题。因此,任何调风套筒的开度都不应小于35。在调整过程中,风箱与炉膛之间的压差增加量不要超过38mm水柱。以上步骤主要用于平衡各OFA喷口的风量,在进一步调整前,将OFA喷口已经进行的设置制成表格。应用测得的NOx排放数据评估NOx排放值与OFA喷口风量分配之间的关系,以实现最低的NOx

56、排放值。各OFA喷口靠背管测得的压差值不需要保持完全均衡,因为OFA喷口可调机构的优化设定是基于锅炉的OFA排放值最低,而不是其压差值的均衡。总而言之,OFA喷口可调部分的的最终设定位置应以保证最佳排放性能为准。在上述OFA喷口的调节完成之后,应通过对省煤器出口烟气的分析再进行燃烧器的精细调节。此时燃烧器的精细调节是指在锅炉满负荷运行及OFA喷口的风量已调至理想数据的条件下,对燃烧器可调部件的少量调整。对燃烧器滑动调风盘和内调风叶片做进一步调整特别有助于使火焰更稳定,使排放达到最佳状态。下一步应通过调节OFA风箱进风管道上的风量调节挡板建立进入OFA喷口的空气量与锅炉负荷的关系,同时确定最佳过

57、量空气系数与锅炉负荷之间的函数关系。上述关系是在锅炉负荷变化范围内,在满足最佳排放值的条件下,通过试验确定的。在试验期间,OFA喷口的调风套筒、燃烧器和OFA喷口 的手动可调部件的设置不要随意改变。最终的过量空气系数与锅炉负荷关系曲线应供燃烧控制系统使用。6.3 制粉系统运行与操作磨煤机的出力决定着进入燃烧器的煤粉量,而磨煤机的进煤量由给煤机调节,装在煤粉管道上的快速关断阀将来自炉膛的高温烟气与磨煤机和相关设备隔离,并可以快速可靠地切断供给燃料。这些快速关断阀通常只有两个运行位置,在燃烧器运行时须全开,在燃烧器停运时要全关,它不能用于调节供给燃烧器的煤粉量。一次风具有双重职能,一是将煤粉由磨煤机输送到燃烧器,二是将煤干燥至最佳工作状态。一次风由三个挡板进行调节,进入磨煤机的一次风量由磨煤机前的一次风调节挡板控制。进入磨煤机

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