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行业知识

开式回流平面生物质燃烧机的试验与应用

开式回流平面生物质燃烧机的试验与应用

    为了适应煤质变化和眠负荷脱油稳燃,并为大型锅炉节能开辟新的途径,我厂在42炉进行了开式回流平面生物质燃烧机的研究试验。三年的运行调试表明,该燃烧器在乏气送粉工况下,燃烧劣质烟煤不投汕,能带60%』上额定负荷,炉内燃烧稳定。与改型前比较,燃烧效率平均提高5%以上。通过平面火焰气流床的上下摆动,可以灵敏地调节主蒸汽温度,调温幅度大,时滞小,、反应快等显著优点。

    一、锅炉主要参数:

    与新型燃烧器稳燃机理

    岳阳电厂#2炉系哈尔滨锅炉厂1958年生产的111- 35139型中温中压固态排渣粉煤炉。燃烧室容积206m 3,炉膛容积热负荷142×lu3kcallm3h’额定蒸发量35t/h,过热蒸汽压力3.825MPa,过热蒸汽温度450℃,设计煤种为辽源烟煤( Cy53%} Oy5.5%; Hy4.4%} Ny l.lo%}  Sy0.35%* W.1-0.3~6;  Ay25.3%J Vy23.6%,QyDW 5200下:

    这样,就可计算出注入电力系统的谐波电流,滤波器分流的谐波电流,以及接入点由于注入谐波电流而引起的电压波形畸变率.kcal/kg)。制粉系统采用中问储粉仓式乏气送粉,配207/260型钢球式磨煤机一台.

    在锅炉前墙上,原来装有二只涡壳旋流式煤粉喷燃器(主火咀);左右两侧墙各装有一只马弗炉(补火咀)。该炉自1960年投产以来,因煤质变差,一直依靠烧重油助燃(耗油量800---1400kgln)。为了节油和提高燃烧效率,进行新型燃烧器试验研究,在原有位置改装成四只开式回流平面火焰燃烧器。这种新型煤粉燃烧器由一次风预燃筒、上下二次风喷口等主要部件组成,另外还配有以蒸汽为工质的射流系统(如图示)。

    一次风粉混合物由中心风管进入预燃筒,’当开启高速蒸汽射流时,对一次风产生引射,产生流体的附壁效应,在有限空间中即.产生一低压区,造成下游介质回流,高温烟气直接进入预燃筒,新鲜燃料受到高温烟气的f包围稠加热{’使煤中挥发份迅速析出,在预燃筒内开始着火龟着火卮的煤粉,射入炉膛--角舷区(两殷二窀羼釉漉与燃烧器之间),,继续被卷吸列此区域息褒的燃熵产船加温燃烧,并被二次风气流撞碎戚黑有鼍窟厚度的平面火焰,这就进一步增加了煤粉与空气的接触,便燃烧强化。燃烧产生的.高温烟气,部『分又回到三角区和预燃简,组成稳定强烈的燃烧过程。

    一、热态试验

    1.对煤种的适应性试验研究  在乏气送粉工况下,燃用混合煤( Ay =26~30%、Vk 28~30%、QrDW= 5000~5300kcal/kg),进行100%、80%、60%额定负荷的热效率测试。试驻结果表明,采用新型燃烧器后,能够脱油稳定燃烧,锅炉效率达82~83%。

    在乏气送粉,锅炉燃用劣质烟煤( Ar=48~54%、Vv= 30~38%、QyDW= 3000~3300kcal/kg)的工况下,进行100%、80%额定负荷测试,采用新型燃烧器后,能够脱油稳定燃烧,锅炉效率~72%.

    2.无助燃油低负荷试验研究    试验是住乏气送粉,燃用混合煤的工况下进行的。试验时先将锅炉负荷调整到额定负菏,再以每分钟3吨的速度降低负荷,直至50%额定负荷,不投油,燃烧仍很稳定。

    3.髑温特性试验    改变燃烧器上下二次风量,使形成的平面火焰位置,在竖直方向上移动,是这种燃烧器的'埒性之一。通过上下二次风开大或关小,可以控制平面火焰处于三种状态:水平、翘向上及稍压向下方。利用火焰温眨场的变化,达到调节汽温的口的。试验时先将锅炉过热蒸汔温度调整到3950C,稳定半小时,改变燃烧器上下二次风量配比,用Uj-36型电子自动记录仪,ZX—25-1型电子平衡电桥口动仪,分别记录了主蒸汽温度及排烟温度。试验表明:调温范围395~4520C。上升时问5'25u~6'24"1下降时间47 35--~4' 59-。操作简便,反应灵敏,且弱温幅度较大,

    三,燃烧调整

1.煤粉瞢火过程分析  煤粉着火是燃缝的准备阶段,“也是燃烧过程的开始,着火是否迅速、稳定,关系到整个燃烧过程的J利进行。新型燃烧器要求煤粉在一次风喷口,即预燃筒内着火,并开始燃烧,其着火热来源于高温烟气回流,即烟气的对流传热,而对流传热量,取决于烟气的回流量,其着火热(Q:。)的大小与煤粉着火温度,携带煤粉的一次风量以及气粉混合物的初始温度有关。该炉采用乏气送粉方式,气粉混合物初温只有65~70℃,这无疑需要较多的着火热才能将煤粉引燃。在燃烧调整时,选择适当的一次风速至关重要。试验证明,燃用烟煤的一次风速应小于25m/s,燃用贫煤的一次风速则应在20mls左右为宜。

    2.射流动量与回流  开式回流平面生物质燃烧机的稳燃机理,决定于回流区的形成和回流烟气带给气粉混合物的热量多少.由于预热筒温度靠卷吸炉膛高温烟气,将煤粉引燃后,发生燃烧初级反应所产生的热量来维持,因此,调整射流动量,保证煤粉达到着火温度所必须的回流量是稳燃的先决条件.

    预燃筒刚启动时,气粉混合物温度较低,射流动量不需太大。随着温度的升高,由于挥发份和水份的析出,体积膨胀而增大气相阻力,影响回流减少,筒内温度往往滞留在300℃左右不再上升,这时必须及时增大射流动量才能使筒内温度继续上升。运行调试表明,启动射流压力务必由低到高,射流数量亦随之增加,射流动量Ki与一次风动量Kz比值KI/Kz,燃用混合煤时,从2逐步增至7~8;燃用劣质煤时,Kl/KZ从1逐步增至9~10,预燃筒内即着火明亮,筒内温度亦升至800℃左右,达到持续稳燃.

    3.分级供氧与稳燃    新型燃烧器研制的第~阶段,在平面生物质燃烧机前部加装了一个封闭式的预燃筒。通过凋整射流动量,能够将炉膛烟气拉回到筒内,佚预燃筒温度迅速升高。但升温到一定程度后不再继续上升,此时无论怎样调整射流亦不起作用,观察筒内呈暗红色或仅有一些火花.分析其原因,认为是缺氧所致。由于拉入筒内的高温烟气本身就缺氧,当煤粉升温到着火点时,必须及时补充空气(氧量),才能满足燃烧要求。因此第二次改造时,在预燃筒内加装了根部二次风和前部补充风。改造后运行调试证明,新增加的这两股二次风,对煤粉着火稳燃大有好处。一般说来,当预燃筒温度升至煤粉着火点时,应稍开根部二次风,而当筒体内温度升至400℃以上时,再稍开前部补充风,使筒内温度保持800℃左右。在整个词整过程中,按燃烧过程进程的需要进风,空气逐次参与燃烧过程,实现分级燃烧,达到筒内无法结渣和燃烧稳定。

    四、结    论

    1.通过各种负荷工况的试验证明,开式回流平面生物质燃烧机在发电锅炉上应用是可行的。对混合煤及劣质烟煤在60%额定负荷以上不需投油,燃烧稳定,提高了锅炉运行的安全性和负荷调节的灵活性,具有明显的经济效益.

    2.改变燃烧器上下二次风的动量比,可以很方便地调节主蒸汽温度,与其它的凋温方武相比,具有凋温幅度大,反应灵敏,时滞小、无机械故障等显著优点,是一种很理想的调温方式。

    3.预燃筒采用小长径比,射流工质选用本炉过热蒸汽,结构简单,易于维护.可为今后大容量锅炉的推广应用提供参考。

    4.在布置方式上,应拚弃此种前墙式的布置,进行四角切圆式布置试验,对劣质煤经济性的提高进一步深入探讨;对贫煤、无烟煤作进一步的应用试验研究,扩大该燃烧器的煤种适应范围。

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点击次数:  更新时间:2018-06-19 22:22:37  【打印此页】  【关闭