燃烧系统简介..

燃烧系统简介2013年11月一、燃烧基础知识：•1、着火温度：燃烧由缓慢氧化状态转变到反应能自动加速到高速燃烧状态时的温度。•无烟煤：1000度；贫煤：900度•烟煤：650—840度；褐煤：550度。•2、着火热：将煤粉气流加热到着火温度所需的热量。•影响煤粉着火的因素：•A、燃料性质：•挥发份Vdaf;：增大则减小（影响最大）。•水份：增大时，着火热增大；•灰份：只吸热，不放热。•煤粉细度：•B、炉内散热条件：（如敷设卫燃带）•C、煤粉气流的初温：•D、一次风量和风速(一般以满足挥发分燃烧所需氧量)：•E、锅炉负荷：（负荷低时，炉膛平均烟温降低，对着火不利）3、煤燃烧的四个阶段：A、预热、干燥，水分析出；B、挥发分析出，并着火；C、焦炭着火、燃烧；D、焦炭燃烬；整个燃烧过程只2-3S，挥发分只占1/10的时间。着火时间应适中，太提前则烧喷口、燃烧器结焦；推后则影响燃烧稳定、汽温升高和排烟温度上升。4、结焦的主要因素：A、燃煤灰分特性：目前判断燃烧是否焦的重要依据是灰的熔融特性。以灰的熔点变形温度t2来定，如t21350度，则认为不结焦；如t21200度，则易结焦。我厂设计煤灰熔点是多少（设计煤种1500，校核1460）B、炉内空气动力特性：煤粉气流不均、火焰冲墙、还原性气氛中（氧量不够时，三氧化二铁被CO还原成低熔点的氧化亚铁。C、炉膛的设计特性；若炉膛容积热强度Q1过大，炉温会升高；特别是烧无烟煤，易结焦。D、锅炉运行负荷：负荷高时，易结焦。5、燃烧产生的污染物：NOxA、热力NOx：它时燃烧用空气中的N2在高温下氧化需生成（炉内温度1500℃时生成很少，当1500度时，反应速度增大，生成物成倍增加，它对炉内的NOx的生成量起决定作用）。控制办法：降低燃烧温度水平，避免局部高温；降低氧气浓度（保证燃烧的前提下）；燃烧在偏离a=1的条件下进行（a1时，使NO稀释，降低燃烧温度）；缩短在高温区停的时间；B、快速NOx：碳化氢燃料在燃烧分解时与N2反应生成（只占总量的5%，较少；供给足够氧气即可降低）。C、燃料NOx：燃料中有机氮化合物在燃烧过程氧化生成。控制办法：燃用含氮低的煤；采用燃料过浓燃烧，富燃低氧；；扩散燃烧时，抑制燃料与空气的混合。6、低负荷稳燃技术提高一次风气流的煤粉浓度提。高煤粉气流的初温。提高煤粉颗粒细度在难燃煤中加入易燃燃料。二、我厂燃烧器结构及介绍：如上图所示，来自磨煤机的一次风煤粉气流在经过浓缩型EI—XCL燃烧器弯头前，先通过一段偏心异径管加速，大多数煤粉由于离心力作用沿弯头外侧内壁流动，在气流进入一次风浓缩装置之后，使50%的一次风和10%～15%煤粉分离出来，经乏气管垂直向下引到乏气喷口直接喷入炉膛燃烧，其余的50%一次风和85%～90%的煤粉由燃烧器一次风喷口喷入炉内燃烧。煤粉细度R90=6%，浓缩后一次风的煤粉浓度提高到1.0～1.15Kg煤粉/Kg空气，从而降低了煤粉着火所需的吸热量，有利于煤粉的着火与稳燃；旋流引入的内外二次风可及时卷吸高温热烟气并适时补充燃烧所需的空气，有利于煤粉的着火与燃烬。燃烧所需空气除了从拱上通过燃烧器内、外二次风套筒引入炉膛外，在下炉膛前后墙适当位置也布置了分级风，采用风墙的形式引入炉膛，形成了水冷壁四周的富氧气氛。分级风的控制与燃烧器的投入和停运相关联。实现分级燃烧，既可有效地抑制NOx的生成，也能防止水冷壁的结焦。浓缩型EI-XCL燃烧器上配有双层强化着火的轴向调风机构，从风箱来的二次风分两股分别进入到内层和外层调风器，内层二次风产生的旋转气流可卷吸高温烟气引燃煤粉，外层二次风用来补充煤粉进一步燃烧所需的空气，使之完全燃烧。内、外层二次风的旋转方向是一致的，旋流强度可以通过调整轴向叶片的设置角度而改变。旋转气流能将炉膛内的高温烟气卷吸到煤粉着火区，点燃煤粉并使之稳定燃烧。同时，可以利用调整轴向叶片的设置角度来改变旋流强度，从而调节煤粉气流的下冲能力，充分而有效地利用下炉膛的空间，使煤粉进行有效的燃烧。采用这种分级送风的方式，不仅有利于煤粉的着火和稳燃，增强燃烧器对煤质变化的适应能力，同时也有利于控制火焰中NOx的生成。内二次风由调风器内套筒和煤粉管道构成的内二次风通道进入燃烧器。在通道入口端设有调风盘，改变调风盘的位置（即开度）可以调节进入内二次风通道的风量从而改变内、外二次风的风量比。通道内装有14个轴向可调叶片，叶片之间用曲柄连杆与内调风环相互连接，再通过连接管与燃烧器外盖板上的驱动装置连接。当旋转驱动装置使内调风环向外移动时，14个轴向叶片开度减小；内调风环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。内二次风轴向叶片的最大开度为60°(与燃烧器轴线夹角成30°)，最小开度为20°（与燃烧器轴线夹角成70°)。内二次风在喷口处沿着煤粉射流的边界形成一个局部的回流，卷吸高温烟气形成稳定的着火区域，保证了煤粉及时着火.外二次风由调风器外.套筒和调风器内套筒构成的外二次风通道进入燃烧器。外二次风调节机构包括两组叶片，第一组是布置在通道前端的固定叶片，主要是使空气沿外二次风通道周向均匀分布；第二组是轴向可调节叶片，主要是使二次风产生强烈的旋流并均匀地混入火焰中，它同样是由14个轴向叶片组成，传动机构与内调风叶片相同，外调风叶片的最大开度为70°（与燃烧器轴线夹角成20°），最小开度为20°（与燃烧器轴向夹角70°）。调风套筒、调风盘以及内外二次风可动轴向叶片的最佳位置设定是在燃烧器的冷态和热态调试期间反复调整后确定的。调风器的各项设定位置应标记在调节手柄上以供运行时参考。调试前燃烧器调风机构的推荐位置如下：调风盘开度50%；内二次风轴向叶片开度45°(与燃烧器轴线夹角成45°)；外二次风轴向叶片开度60°(与燃烧器轴线夹角成30°)。在最佳运行位置确定后，运行期间，如煤质变化不太大时，燃烧器的调节机构均不需进行调节。锅炉采用分隔风仓式大风箱，在锅炉的前、后拱各有一个7.245×21.72×5.8m（高×宽×厚）的分隔风仓式大风箱，每个大风箱分为4个二次风风仓和4个分级风风仓，分别对8只燃烧器和32个分级风喷口进行均匀配风。采用分隔式大风箱可使风量的调节满足最佳燃烧的要求，每个燃烧器的供风量与进入燃烧器的煤粉量相适应。二次风风仓和分级风仓的风量分别是由大风箱和分级风两侧入口处的调节挡板来控制的，燃烧器二次风分隔风箱挡板前设测风装置，可以测定进入大风箱的二次风量。当某台磨煤机及与其相对应的燃烧器组停止运行时，大风箱和分级风入口处的二次风挡板均应调整到“冷却”位置（约为正常运行时风量的15～25％左右），以便对停运的燃烧器进行冷却。三、燃烧调整•A、燃烧调整的任务及目的：•1、适应电负荷变化需要，满足蒸发量要求。•2、保持燃烧稳定，同时使炉膛内热负荷均匀，减小热偏差。•3、防止锅炉结焦、堵灰、结油垢。•4、防止各受热面管壁金属超温。•5、保证锅炉各运行参数在设计范围内，保持机组安全、经济运行。B、燃烧调节的一般方法：1、正常情况应尽量将CCS中有关燃烧（如引、送、一次风及燃料量）的控制装置投入自动，同时加强对燃烧的监控，自动控制故障时应及时解列自动，手动调节燃烧，并联系热工人员处理。2、锅炉正常运行时应尽量按定-滑-定方式运行，机组负荷的增减速率为滑压≯5%ECR/min，定压≯3%ECR/min，增减过程中注意保持各段工质温度正常。3、锅炉运行中，应注意观察炉内火焰和烟囱的排烟颜色；运行中维持燃烧稳定，燃料的着火距离及燃烧中心适当，煤粉气流不直接冲刷水冷壁，火焰为金黄色，无明显火星，并均匀充满炉膛。4、及时了解燃煤、燃油的品质及成分，以便燃料的特性发生变化时，及时调整燃烧，保证锅炉燃烧稳定。5、各段受热面两侧烟温应接近，省煤器入口两侧烟温偏差＜50℃,排烟温度和各受热面金属温度及两侧对应偏差在规定的范围。6、锅炉燃油系统及油枪均应处于良好的备用状态，当煤质较劣、负荷较低和燃烧不稳时，应根据实际情况及时投入投油稳燃，防止锅炉灭火。7、进行风/煤量调节时应缓慢均匀、协调调整各参数，保证炉内燃烧稳定和汽压、汽温稳定，并注意保持两侧引/送/一次风机出力基本一致。8、锅炉运行中，根据负荷情况和煤质情况调整配风，保持适当的一、二次风配比，任何时候进入炉膛的风量不得小于BMCR工况下总风量的25%，烟气含氧量3％～6％；要防止因缺氧造成结焦、燃烧不完全和尾部烟道二次燃烧，同时防止因氧量过剩造成燃烧不稳，排烟损失和风机电耗增加等。9、正常运行时保持炉膛负压－20Pa～-100Pa，运行人员在除渣、清焦、吹灰、观察炉内燃烧时，应保持较大的炉膛负压。10、机组升负荷时应先加风再加燃料，减负荷时应先减燃料后减风量。11、负荷少量急剧增加时，可先适当增加磨煤机通风量，然后增加运行给煤机转数；负荷少量急剧减少时，可先适当降低磨煤机通风量,同时降低运行给煤机转数；加、减给煤量应心中有数，合理调整，同时注意磨煤机煤位，并确认磨煤机煤位自动调节正常，防止堵罐和空磨运行。12、磨煤机粗粉分离器出口挡板和燃烧器入口关断阀在燃烧器运行时必须全开，停燃烧器时全关，不能用关磨煤机出口挡板或燃烧器入口关断阀的调节单个燃烧器负荷的方式来调整负荷。13、对制粉系统经常检查，及时调整，保持煤粉细度在R90＝7％，磨煤机出口温度必须控制在120℃以内，煤粉管道中的输粉速度不论负荷多低必须大于18m/s(＞75%风量)。14、磨煤机因故停运时，与其对应的燃烧器组二次挡板和分级风挡板均应调整到“冷却”位置（约为正常运行时风量的15～25％左右）（在负荷低于25%时，为防止炉内产生还原性气氛，对应二次风挡板可置于正常燃烧位置），防止停运的燃烧器喷口烧坏（特别是烧烟煤期间）。15、分级风挡板的调节应与对应的二次风挡板同步对应操作。16、当停止向停运的燃烧器供应煤粉时，应关闭燃烧器的关断挡板，磨煤机停运后应立即吹扫一次风管。17、当运行中的某台给煤机、磨煤机跳闸后，应立即增加其它运行给煤机转数及磨煤机通风量，注意幅度不能太大，防止发生堵管或满煤现象。18、当机组负荷低于75％MCR且持续时间有可能在两小时及以上时，一般应停止一台磨煤机运行。三台磨运行时，负荷一般不超过80％MCR。19、内、外调风器轴向叶片的开度及调风盘的开度在调试时确定了最佳位置，在锅炉运行中一般轻易不要改变已经调好的最佳位置。确定煤质变化大，燃烧工况需要时，可以对其进行适当调整，但必须经运行部门主管领导同意，严禁值班人员私自调整各燃烧器内、外二次风及调风盘开度。20、锅炉运行时，应尽量减少各部位的漏风，各门、孔应关闭严密，特别注意炉底水封和捞渣机水封的运行情况，发现漏风应及时处理。21、及时吹灰打焦，保持各受热面清洁，每4小时检查一次各层看火孔处受热面的结焦情况以及冷灰斗搁焦和捞渣机出渣情况，及时清除所有结焦和搁焦，发现结焦增加或捞渣机排渣量明显减少时,应及时分析调整，采取措施。22、当炉膛已经灭火或已局部灭火并濒临全部灭火时，严禁投助燃油枪；若锅炉发生熄火时，应立即停止向炉膛供给燃料，检查确认各磨煤机粗粉分离器出口挡板及进回油快关阀关闭，避免引起炉膛爆炸。C、影响锅炉燃烧工况的主要因素：1、燃料的性质及燃烧特性。2、过量空气系数的大小。3、合理的燃烧器投运方式。4、风煤比。5、炉膛温度。6、煤粉细度。D、我厂燃烧调整的基本思路？•一、概念：调风盘作用是调节内外二次风流量配比（当合适的过量空气系数选好以后），开大增加外二次风量，提高经济性；但是调风盘开度过大，会影响稳定燃烧，尤其在低负荷时。•内二次风调节后最直接的变化是燃烧器火焰旋流强度的改变，加大内二次风，意味着内二次风风量的加强和旋转强度的减弱，从观火孔可明显看到火焰旋转力度的减弱和火焰着火点的推远。对燃烧经济性的影响是加大内二次风量后飞灰含碳量上升，但该影响较为微弱。•外二次风门是控制火焰着火点远近的，有临界点（每个燃烧器不一样），调整原则是在保证安全性的前提下尽量开大提高运行经济性。•分级风是补充燃烬所需的二次风，增强煤粉的后期混合。2