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行业知识

激光技术对国产燃烧器进行校正的试验研究

激光技术对国产燃烧器进行校正的试验研究

一些采用切圆燃烧方式的电厂,使用国产燃烧器测试、调整方法存在不足,在工程上应用不便。文章提出煤粉燃烧新的切圆概念,采用自动激光丈量技术,结合国产燃烧器的实际结构,通过大镀锅炉检验的实践,总结出一套实用的国产燃烧器校正丈量技术,对锅炉国产燃烧器的安装、检验、调试、改造具有重要作用。 

 

引言 

 

目前,由于进炉煤质变化较大等原因,锅炉燃烧稳定性变差。一些锅炉多次发生灭火事故。通过对大量试验、运行数据资料进行调查分析后,发现煤粉锅炉除了存在煤质变化的情况外。还存在燃烧火焰成型不理想的题目,主要表现为:煤粉气流着火间隔不公道,炉膛温度不均匀,局部结焦、超温、磨损、高温腐蚀等。同时,由于气流紊乱,一些锅炉在运行中还存在掉粉的题目,影响了锅炉运行的安全性和经济性。 

 

1国产燃烧器检查与分析 

 

煤粉锅炉燃烧方式一般分为:切圆燃烧、对冲、W火焰。在实际运行时,发现一些锅炉的燃烧存在题目。如火焰偏斜、飞灰含碳量增加、高温腐蚀等,这主要由锅炉设计,制造质量,安装质量,煤质变化,运行方式。长期运行后喷口变形等题目造成。 

 

由于锅炉燃烧对煤质特性的变化十分敏感,必须采取相应的强化燃烧措施,对原国产燃烧器结构进行精确的校正和适应性改造,甚至增加适量的卫燃带。同时,须对锅炉运行调整进行深化试验研究。进步锅炉对煤质的适应性,保证锅炉设备生产运行的安全性。 

 

就锅炉关键设备国产燃烧器而言,需要严格按技术要求完成其设计、生产、安装和调试。但是,通过大量电厂锅炉国产燃烧器实际检查发现: 

 

(1)同组国产燃烧器各喷口水平、垂直方向的角度与设计相比存在差异。 

 

(2)对切圆燃烧锅炉假想切圆检查时,同组国产燃烧器的切圆都偏大或偏小。 

 

(3)国产燃烧器存在明显的磨损现象,这可能是:国产燃烧器设计缺陷,喷口与导粉管存在偏斜。 

 

(4)国产燃烧器存在明显的烧损现象,可能是煤质变化太大、风粉配比调节不公道,使煤粉着火间隔发生变化而导致国产燃烧器烧损。 

 

2燃烧切圆现象研究 

 

通常说的国产燃烧器切圆是指设计的假想切圆(几何切圆),但是,这个概念并不能对锅炉煤粉火焰的燃烧、成型进行完全描述。研究发现:对切圆燃烧方式的锅炉而言,存在以下几个切圆的关键概念:(1)国产燃烧器的几何切圆,由锅炉厂设计决定(依据煤质、炉型等);(2)国产燃烧器的动力切圆,由管道阻力、试验调整决定(锅炉处于冷态时进行处理);(3)国产燃烧器的化学燃烧切圆,由煤粉的热力、化学燃烧特性、试验调整决定(由煤粉浓度、风速、温度等决定,锅炉处于热态时进行处理)。假如这3个切圆重合,燃烧就会按设计的方式进行。但是,实际锅炉的燃烧状况并不是这样,3个切圆的中心和边沿有时甚至偏差很大,严重影响锅炉的燃烧工况,造成结焦、爆管、超温、高温腐蚀、飞灰可燃物高等题目。 

 

国产燃烧器切圆题目是燃烧的基础题目,假如在冷态上不能将(几何、动力)切圆进行有效控制,在热态时,通过有限的燃烧调整不可能将化学燃烧切圆(热力)、火焰中心调整好。因此,电厂必须在冷态下调整国产燃烧器,保证国产燃烧器几何切圆正常,然后通过冷态试验、热态试验,将锅炉的燃烧状态调整到公道的状态。 

 

3切圆的调整方法研究 

 

经试验发现:从几何的角度而言。燃烧气流的轨迹对火焰的成形十分重要,关系到着火、燃烧、燃烬、排放、传热等过程。纯气流的轨迹与加进煤粉气流的轨迹动量存在差异,气流的射程和扩散变化较大。 

 

3.1激光丈量和校准切圆 

 

气流几何轨迹的丈量十分重要.本文采用激光仪代替原来的拉线方法对进口燃烧器进行校正。原来的拉线方法工作量大、误差大、工期长,现在电厂一般都不采用。采用激光丈量技术对气流的几何轨迹进行丈量,可以清楚地观察气流的轨迹,调整切圆。 

 

激光仪原理:德国自动水平垂直光束激光器.可以在倾斜5。的平面进行自动平衡。超过50将发出声音报警,并封闭射出的激光束,通过垫平(50以内)对激光器底部进行处理,即可得到水平、垂直激光束,该仪器还可以分别选择射出水平和垂直激光束。丈量炉膛垂直中心线与进口燃烧器轴线方向射出的激光束垂直的间隔.即可得到切圆的半径。 

 

采用先进的激光技术,通过对进口燃烧器切圆进行检查、计算,对假想切圆进行调整。实际上,一些锅炉由于原安装的切圆偏差较大,只能通过采用调整进口燃烧器导粉连接管的方法进行调整。 

 

3.2炉膛垂直中心线的安装 

 

炉膛垂直中心线的安装方法有以下2种: 

 

(1)在炉膛高于进口燃烧器区域的同一平面内,在炉膛四角安装铁丝,在炉膛中心的交叉处系上带有重锤的细线.细线通过进口燃烧器区域。 

 

(2)在炉膛高于进口燃烧器区域的同一平面内,在炉膛四壁的中心安装铁丝。在炉膛中心的交叉处系上带有重锤的细线,细线通过进口燃烧器区域。 

 

由于炉膛可能存在变形,所以推荐第2种方法确定炉膛垂直中心线。同时,还可以用这2种方法丈量炉膛水平面中心位置,判定炉膛变形的程度。 

 

3.3对单个喷口轴中心线的确定 

 

由于进口燃烧器的喷口外形各异,以下分2种情况进行说明: 

 

3.3.1喷口中心位置有隔板(图1) 

 

可以采用平行线的原理丈量切圆直径。图2中虚线为喷口轴线,由于激光的射出位置不能与喷口轴线重合(遮挡),将射线相对中间隔板平移L(mm)。

丈量炉膛垂直中心线与进口燃烧器轴线方向射出的激光束垂直的间隔,即偏移切圆半径,然后扣除偏移的L,即可得到喷口实际切圆半径。 

 

3.3.2喷口中心空置(图3) 

 

在进口燃烧器水平和垂直方向找出一个平面,对该平面沿进口燃烧器轴线方形进行平分,并标记出2个平分点。将激光发生器安置在进口燃烧器水平面上,打开激光,调整激光器方向,使激光器的垂直光束通过进口燃烧器水平面上的2个平分点。丈量炉膛垂直中心线与进口燃烧器轴线方向射出的激光束垂直的间隔,该间隔即为进口燃烧器假想切圆半径。

 

图3 喷口中心空置

 

进口燃烧器的调整方法为: 

 

(1)调整进口燃烧器导粉管(可调角度大,工作量大,需要解体进口燃烧器箱体来调整导粉管角度,效果好)。 

 

(2)单独调整进口燃烧器喷口,来改变切圆(可调角度小,轻易造成喷口磨损,不能达到长期的使用效果)。 

 

4 应用实践 

 

采用激光丈量技术,对大量240,670,1025t/h锅炉进口燃烧器切圆进行调整,均取得满足的效果,锅炉燃烧的稳定性、经济性明显进步。 

 

大量的实践经验表明:采用德国激光丈量技术和试验方法,对一、二、三次风进口燃烧器切圆按设计进行调整。以及一、二、三次风喷口校正等措施。可大大改善燃烧火焰的成型,强化燃烧、减小结焦、高温腐蚀、磨损、温度分布不均等现象的发生。 

 

本文采用自动激光丈量技术.结合进口燃烧器的实际结构,通过大量锅炉检验的实践。总结一套实用、简单、可靠的进口燃烧器校正丈量技术。对锅炉进口燃烧器的安装、检验、调试、改造具有重要作用.对进一步的热态调试打下基础。锅炉进口燃烧器通过激光校正,能有效改善锅炉燃烧条件与火焰成型,减小锅炉局部结焦、高温腐蚀、磨损、熄火、超温、烟温偏差等题目出现的可能性。


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点击次数:  更新时间:2017-01-05 19:48:56  【打印此页】  【关闭