新闻中心

联系方式

地址:河南省郑州市二七区马寨产业集聚区

销售经理15638177798

销售经理13523562058

销售一部0371-55862358

销售二部0371-56761878

销售三部0371-56761879

邮箱:jieganji@126.com

网址:www.jiegankeliji.com

:87260026

当前位置: 网站首页 > 新闻中心 > 行业知识
行业知识

旋流式生物质燃烧机应用分析

旋流式生物质燃烧机应用分析

摘要:近年来,我国的电站锅炉旋流式生物质燃烧器研制开发工作有很大进展,特别是引进国外大容量机组锅炉后,在旋流燃烧技术方面为我们提供了有益的借鉴。对国内外的旋流式生物质燃烧机的应用技术进行综合分析,以促进我国燃烧技术的发展。

0  前  言

    随着锅炉容量的不断增大,四角切圆燃煤锅炉炉膛出口烟温偏差有增大的趋势,而对冲布置的旋流式生物质燃烧机锅炉有缓解烟温偏差带来的不利影响,因此旋流式生物质燃烧机受到国内外锅炉制造厂家的重视。

    哈锅早在20世纪50年代即开始设计生产旋流式生物质燃烧机。当时制造的是蜗壳式旋流燃烧器,分别在75 tAi、120 t/h和220 t/h等中、高压锅炉上应用。80年代,哈锅总结了过去设计制造旋流燃烧器的经验,开发了HG - STW I型(双通道外混式)旋流燃烧器,在长山热电厂和新华电厂410 t/h锅炉上应用,取得较好效果。以后又在HG- STW  I型旋流燃烧器基础上进~步开发了HG- STW  II旋流式生物质燃烧机,通过冷态试验掌握其性能后,推广到600 MW机组锅炉上应用。

    90年代,国内一些电厂相继引进了Babcock公司、Foster Wheeler公司、Steinmuler公司的旋流燃烧技术,其中江苏南通电厂350 MW机组锅炉应用了加拿大Babcock公司旋流式生物质燃烧机,山东邹县发电厂600 MW机组锅炉应用了美国Foster Wheeler公司的旋流式生物质燃烧机。

1  旋流式生物质燃烧机的发展

1.1蜗壳式旋流燃烧器

    早期的蜗壳式旋流燃烧器的工作原理:一次风、二次风从一侧切向进入蜗壳,经蜗壳产生旋转后进入炉膛。一次风、二次风旋向相同,但流动的旋转运动轨迹有所不同,原因是一次风和二次风的蜗壳直径大小不同,气流在蜗壳外边缘到中心的流动半径轨迹在不断地缩小,因而各点的气流所具有的惯性离心力也就不同。当气流进入蜗壳后,在圆周切向上的各点的离心力分布是不均匀的,导致射流进入炉膛后风速分布不均。在燃烧器喷口处,生物质浓度和风速分布是不均匀的,这种分布不均现象对风粉混合、着火和燃烧都有一定影响。如某一区域气流速度偏高则可能着火滞后,而气流速度偏低则着火提前,燃烧温度偏高,对结焦牲较强的煤种来讲,喷口附近区域就有可能发生结焦。另外,双蜗壳旋流燃烧器运行时,调节挡板的调节方式比较简皂阻力损失比较大。目前,老式(单)双蜗壳旋流燃烧器均已被改造。50年代和60年代初期设计制造的旋流燃烧器结构简图如图1、图2,设计运行特点见表1和表2。

1.2轴向可动叶轮式旋流燃烧器

    60年代哈锅在单(双)蜗壳旋流燃烧器的基础上,设计生产了轴向可动叶轮式旋流燃烧器,其性能优于单(双)蜗壳旋流燃烧器,轴向可动叶轮式旋沆燃烧器如图3所示。设计运行特点见表3。

1.3     HG - SrIW_ I型旋流式生物质燃烧机

    80年代哈锅设计生产的HG  STW  I型旋流式生物质燃烧机,分别在长山电厂和新华电厂410 t厶锅炉上应用。HG- STW  I型旋流式生物质燃烧机如

    90年代对HG  STW  I型旋流式生物质燃烧机进行了进一步的研究,在取得长山热电厂410 tIl锅炉旋流燃烧器的运行经验后,设计出HG - STW  II型旋流生物质燃烧机模型,通过冷态试验和改进,其性能可满足600 MW机组锅炉运行要求。

2  Babcock公司旋流燃烧器

2.1    Babcock公司旋流燃烧器发展概况

    德国Babcock公司具有125 a的电站锅炉设计、制造、安装经验。开发的旋流式生物质燃烧机分3代。第一代为简单旋流燃烧器(见图5)。它的特点是一次风为直流,喷嘴出口处加装稳燃器。二次风装有旋流叶片,叶片使二次风气流做旋转运动并裹着一次风同时旋转。该燃烧器在氧量过剩的情况下运行,有早期混合好、燃烧温度高等特点,但NOx排放高,一般NO。排放量超过950 mg th13。

    第二代(WB型)为20世纪80年代研制的双调风低NOx旋流燃烧器(见图6),这种燃烧器与第一代燃烧器相比,二次风分2层,称内二次风和外二次风。内二次风为旋转射流。一次风和外二次风为直流。一次风约占总风量的20%;内二次风约占总风量昀20%~30%,其余风量为外二次风量。该燃烧器运行时,由于内二次风量旋转动量小于第一代燃烧器,回流区卷吸热烟气能力有所减弱,着火燃烧相应减弱。外二次风同一次风混合推迟,燃烧受到控制,火焰峰值温度降低。这种分级燃烧方式有效地降低了NOx排放,一般NOx排放量为650 mg甜左右。

    第三代旋流燃烧器(DS燃烧器)是Babcock公90年代开发的一种新型低NOx旋流燃烧器(见图7、图8、图9),这种燃烧器在设计上充分考虑了减少NOx生成。在布置方面,这种燃烧器可用于前后墙对冲方式,还可用于切圆燃烧方式。煤种适应性较强,不仅可用于优质烟煤,还可用于劣质烟煤或贫煤,为此DS型燃烧器被广泛应用。国外一些老电厂1日锅炉参照DS型燃烧器结构,进行技术改造均取得了成功。

2.2  Babcock旋流燃烧器在我国应用情况

    目前国外一些公司应用了Babcock旋流燃烧器技术,设计出多种Babcock系列旋流燃烧器,如加拿大Babcock &Wilcox公司生产的低NOx双调风燃烧器在华能南通发电厂350 MW杌组锅炉应用,其结构简图如图10所示,设计参数见表5。

3 F0 ster-Wheeler公司旋流燃烧器

3.1 FW旋流燃烧器应用情况

    美国Foster-Wheeler公司生产的旋流燃烧器在许多国家应用。在西班牙有1△的燃煤锅炉采用FW公司技术,现约有11台以上,如安拉里斯(Anlares)电厂、康波斯蒂拉(Compostlla)电厂、潘特  纽富(Puente Nuevo)电厂均为350MW机组等级的

3.2  FW公司双调风旋流式燃烧器

    美国FW公司生产的低NOx切向双调风旋流式燃烧器在山东邹县电厂2台600 MW机组锅炉上应用,有关结构如图11所示,设计参数运行情况见表6。

5  改进措施

    为了改善锅炉的燃烧状况,己将该炉燃烧器区域的卫燃带增加了40彳,具体位置见图4。卫燃带增加以后,锅炉燃烧情况有了一定改善,下一次风口标高处炉膛温度有了明显提高,燃烧的抗干扰能力有了很大增强,停油枪时可以很轻松地用自动方式停止油枪,锅炉可以在80 MW负荷下不投油稳定运行。燃烧器的进一步改进方案已经确定,重点是改善下层水平浓淡燃烧器的稳燃性能。适当时机,该方案就可实施,到时该炉的燃烧性能将会得到进一步的改善。希望今后对于无烟煤燃烧器的设计,能够引起高度重视,避免类似问题发生。

4  结  论

4.1  我国现有旋流燃烧器种类很多,运行稳定,效率高,NO。排放低,设计技术、制造质量高的有Bab-cock公司、Foster- Wheeler公司。哈锅、上锅、东锅、北锅、武锅等国内制造厂家都开发有自己特色的旋流式生物质燃烧机。哈锅生产的STW双通道外混式旋流燃烧器在100 MW机组锅炉上应用,取得良好效果并在此基础上,研制出STW二代通过冷态试验确认性能后,将在600 MW机组锅炉上使用。北锅自引进美国B8NV公司技术后,谩计的EI DRB型旋流燃烧器在西柏坡电厂300 MW机组锅炉上投运。

4.2    Babcock公司和FW公司研制的部分旋流燃烧器的综合性能比较:

    a·日本FW公司生产的旋流燃烧器运行稳定性好一些如沙角(B)电厂350 MVV机组锅炉在无助燃油条件下,最低临界负荷为额定负荷25%。华能南通发电厂350 MW机组锅炉是加拿大B铡公司生产的旋流燃烧器,在无助燃油条件下,最低负荷为35%额定负荷;

    b.FosteI-Wheeler公司设计制造的旋流燃烧器比Babcock公司生产的旋流燃烧器结构复杂,制造精度高一些;

    c.利用Babcock公司技术生产的旋流燃烧器在我国很多电厂使用。利用FW公司技术生产的旋流燃烧器在我国仅有几家;

    d.南通发电厂(加拿大B铡公司生产)350MW机组锅炉在满负荷日寸,NO。排放量在600 mg /n3左右。山东邹县电厂(美国FW公司生产)600 MW机组锅炉旋流燃烧器运行时,锅炉最大NOx排放量为737 mg /m3;

    e.南通发电厂350 MW机组锅炉满负荷时测量的效率92%~93.6%,略高于设计值。沙角(B)厂350 MW机组锅炉(日本FW公司生产)设计效率为92.17%,实测效率与设计效率差木多;

    f.B铡公司和FW公司生产的旋流燃烧器在我国少数电厂投入运行后,曾发生过调节不灵和烧喷口现象,经电厂等单位改进调节机械装置后,其问题得到较好解决。

更多
点击次数:  更新时间:2018-01-14 19:34:02  【打印此页】  【关闭