低氮燃烧器课件

TS燃烧系统TS2一、系统简介二、等离子燃烧器介绍三、油燃烧器介绍四、煤粉燃烧器介绍五、燃烧调整六、燃烧系统常见故障本课件主要内容TS系统简介天富发电厂一期工程2×660MW超临界燃煤直接空冷机组，锅炉采用上海电气集团锅炉厂有限公司生产的SG-2035/25.4-M5503型超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构。锅炉采用整体紧身封闭。采用等离子点火，油系统为备用点火手段。本工程锅炉为上海锅炉厂引进ALSTOM技术Π型锅炉。TS4第一节燃烧的基本概述一、概述燃烧调整的目的和任务锅炉燃烧工况的好坏，不但直接影响锅炉本身的运行工况和参数变化，而且对整个机组运行的安全、经济均将有着极大的影响，因此无论正常运行或是启停过程，均应合理组织燃烧，以确保燃烧工况稳定、良好。锅炉燃烧调整的任务是：TS1、确保燃烧稳定，提高燃烧的经济性，使燃烧室热负荷分配均匀，减少热偏差，防止锅炉结焦、堵灰、结油垢等。保证锅炉运行各参数正常；2、锅炉运行时，应了解燃煤、燃油品种和化学分析，以便根据燃料特性，及时调整运行工况。正常运行时运行人员应经常对燃烧系统的运行情况进行全面检查，发现燃烧不良时应及时调整；3、锅炉燃烧时应具有金黄色火焰，燃油时火焰白亮，火焰应均匀地充满炉膛，不冲刷水冷壁及屏式过热器，同层燃烧器的火焰中心应处于同—高度。燃料的着火点应适中，距离太近易引起燃烧器周围结焦烧坏喷咀；距离太远，又会使火焰中心上移，使炉膛上部结焦，严重时还将会使燃烧不稳；4、减少燃烧所产生的污染物排放。TS6我厂主要燃烧器以下面三种燃烧器：1、等离子燃烧器2、油燃烧器3、煤粉燃烧器TS第二节等离子燃烧器等离子燃烧器是借助等离子发生器的电弧来点燃煤粉的煤粉燃烧器，与以往的煤粉燃烧器相比，等离子燃烧器在煤粉进入燃烧器的初始阶段就用等离子弧将煤粉点燃，并将火焰在燃烧器内逐级放大，属内燃型燃烧器，可在炉膛内无火焰状态下直接点燃煤粉，从而实现锅炉的无油启动和无油低负荷稳燃。TS采用等离子点火燃烧器，点火和稳燃与传统的燃油相比有以下几大优点：1)经济：采用等离子点火运行和技术维护费仅是使用燃油点火时费用的15%～20%，对于新建电厂，可以节约上千万的初投资和试运行费用；2)环保：由于点火时不燃用油品，减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染；另外，电厂采用单一燃料后，减少了油品的运输和储存环节，亦改善了电厂的环境。3)高效：等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2－、H2－、OH－、O－、H＋）和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧；4)简单：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简化了运行方式；5）安全：取消炉前燃油系统，也自然避免了经常由于燃油系统造成的各种事故。TS等离子点火装置是利用直流电流在介质气压0.01～0.03MPa的条件下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在专门设计的燃烧器的中心燃烧筒中形成温度T＞5000K、温度梯度极大的高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，并在3-10秒内迅速释放出挥发物，使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。TSTS2.2等离子发生器(6)电源等离子体电弧放电腔(7)压缩空气进口(9)出水口(8)进水口(4)可更换阴极头(1)阳极(3)线圈(5)直线电机(2)阴极TS等离子燃烧器是借助等离子发生器的电弧来点燃煤粉的煤粉燃烧器，与以往的煤粉燃烧器相比，等离子燃烧器在煤粉进入燃烧器的初始阶段就用等离子弧将煤粉点燃，并将火焰在燃烧器内逐级放大，属内燃型燃烧器，可在炉膛内无火焰状态下直接点燃煤粉，从而实现锅炉的无油启动和无油低负荷稳燃。TS2、等离子冷却水系统等离子电弧形成后，弧柱温度一般在5000K到30000K范围，因此对于形成电弧的等离子发生器的阴极和阳极必须通过水冷的方式来进行冷却，否则很快会被烧毁。为了保证良好的冷却效果，需要保证冷却水压力不低于0.3MPa，冷却水温度不能高于30℃。为减少冷却水对阳极和阴极的腐蚀，采用除盐化学水作为冷却水。冷却水经母管分别送至等离子点火器，单个等离子点火器的冷却水用量约为10t/h，冷却水进入等离子装置后再分两路分别送入线圈和阳极，另一路进入阴极。回水采用无压回水，等离子点火器回水经母管流经换热器冷却后返回冷却水箱。TS等离子发生器工作原理本发生器为磁稳空气载体等离子发生器，它由线圈、阴极、阳极组成。其中阴极材料采用高导电率的金属材料或非金属材料制成。阳极由高导电率、高导热率及抗氧化的金属材料制成，它们均采用水冷方式，以承受电弧高温冲击。线圈在高温250℃情况下具有抗2000V的直流电压击穿能力，电源采用全波整流并具有恒流性能。其拉弧原理为：首先设定输出电流，当阴极3前进同阳极2接触后，整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变，当阴极缓缓离开阳极时，电弧在线圈磁力的作用下拉出喷管外部。一定压力的空气在电弧的作用下，被电离为高温等离子体，其能量密度高达105～106W/cm2，为点燃不同的煤种创造了良好的条件。TSTS2.3等离子燃烧器点火原理点火机理1等离子发生器等离子燃烧器二次风等离子发生器利用直流电流（300A,300V）在介质气压（0.01～0.03MPa）的条件下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体；等离子体被定义为除固、液、气三态之外的第四态物质存在形式，内含有大量化学活性的粒子，形成温度T＞5000K的，温度梯度极大的局部高温区。二次风一次风TS2.3等离子燃烧器点火原理点火机理2等离子发生器等离子燃烧器二次风二次风一次风煤粉通过温度高达4000℃、含有大量化学活性粒子的等离子体火核时，迅速破裂、气化，并可再造挥发分，以其较低的点火功率稳定地将煤粉直接点燃。TS2.3等离子燃烧器点火原理点火机理3等离子发生器等离子燃烧器二次风二次风一次风一级煤粉火焰二级煤粉火焰三级煤粉火焰TS2.3等离子燃烧器点火原理点火机理3等离子发生器等离子燃烧器二次风二次风一次风等离子燃烧器采用分级点火技术，出力可达12T/h；后级的煤粉对前级燃烧筒壁其冷却作用，保证燃烧器壁不超温、结渣，同时，燃烧器壁上装有可更换热电偶，在集控室内可实时监视壁温TS等离子燃烧器的运行过程中的注意事项a.严格按照运行规程要求的上水温度、上水时间对锅炉进行上水。b.等离子点火燃烧器投入运行的初期，要注意观察火焰的燃烧情况、电源功率的波动情况，做好事故预想，发现异常，及时处理。c.等离子点火燃烧器投入运行的初期，为控制温升，上部二次风门要适当开大，注意观察、记录烟温探针的温度，防止吹管临时系统、再热器系统超温。d.在锅炉启动的过程中，对锅炉的膨胀加强检查、记录。e.在点火前，要根据给煤量与磨煤机入口风速等参数，做好风粉速度、煤粉浓度等重要参数的预想，并在点火的过程中，根据煤粉着火情况，有根据的加以调整。TSf.当磨煤机在“等离子方式”下运行，4支等离子点火器中的1支发生断弧时，光子牌将发出声光报警，此时运行人员应及时投入断弧点火器上层的油枪，同时检查断弧原因，如因阴极材料耗尽引起的断弧应尽快更换阴极头，恢复点火器的运行。g.当磨煤机在“等离子方式”下运行，4支等离子点火器中的2支发生断弧时，保护将停止磨煤机的运行，此时应仔细检查断弧原因，待问题解决后再继续进行试运。h.当锅炉负荷升至断油负荷以上且等离子点火器在运行状态时，应及时将磨煤机运行方式切至正常运行方式，防止因等离子点火器断弧造成磨煤机跳闸。TSi.调整磨煤机出力和细度至最佳状态。降低中速磨煤机出力的措施：降低碾磨压力；调整分离器开度；适当减小一次风量，但风量的调整应满足一次风管的最低流速，中速磨最低风量应保证允许的风速，同时要注意磨煤机的振动情况。在等离子点火装置投运期间，磨煤机受最低煤量限制，投入的燃料量可能较大，要注意观察炉水和蒸汽压力升高的速度以及过热器、再热器的温升情况，根据锅炉升压、升温曲线，通过调整机组旁路系统阀门的开度，控制锅炉升压、升温速度，同时要防止锅炉壁温差超限及过热器、再热器在干烧阶段超温TS等离子暖风器及等离子方式点火简单介绍TS第三节油燃烧器本期工程燃烧系统点火方式为二级点火，高能电火花点燃轻柴油，轻油点燃煤粉。供油系统由天河热电提供。锅炉点火系统还采用等离子点火方式，A层煤粉火嘴布置了等离子点火装置。锅炉共设有三层(AB、CD、EF)油燃烧器，单台炉共12只，分别布置在四角相邻两层煤粉喷嘴之间的一只直吹风喷嘴内，每只油枪出力为1750Kg。吹扫蒸汽压力0.6～1.01MPa，蒸汽温度﹤250℃。油枪采用机械雾化。采用0号轻柴油做为助燃用油。TS燃油系统的总输入热量按15%B-MCR计算，布置一层4支等离子点火枪，布置3层12支点火油枪，每支油枪的出力1750kg/h；点火及助燃系统满足程序控制要求。燃油泵出口油压4.5MPa，炉前油压约为2.80MPa。点火方式为：用等离子点火枪直接点煤粉。低负荷稳燃时，投用高能助燃油枪。油枪采用简单机械雾化方式，炉前供油压力要求值为2.8MPa。保证燃油雾化良好、燃烧完全，不会出现油滴落入一次风筒内表面上或带入尾部烟道的现象，确保机组安全运行。油喷嘴的材质具有良好的耐高温和耐腐蚀性能。TS油枪喷嘴按照油的雾化方式，油喷嘴分为压力雾化式、蒸汽雾化式、空气雾化式等。压力雾化式油喷嘴将具有一定压力的燃油在油喷嘴内产生的高速旋转，从油喷嘴射出后，油膜被撕裂，形成雾状小液滴。这种油喷嘴由雾化片、旋流片、分油嘴组成。压力油经分油嘴小孔汇合到一个环形槽中，均匀分配到旋流片的切向槽中，再进入旋流片中心的旋涡室，此时压力油便产生高速旋转，然后从雾化片的中心孔喷出后，在旋转力的作用下，克服了油的表面张力，被撕碎成细小的油滴，形成了具有一定雾化角的圆锥状油雾。简单机械雾化油喷嘴的喷油量是油压来调节的。压力小，流量随着变小，但此时雾化质量差。但这种油喷嘴结构及调节比较简单，适用于点火用油燃烧器。TS油系统、油枪的投退与简要逻辑（图）操作油枪由炉膛安全保护监察系统进行控制，它应向油枪提供正确的工作程序（油枪进、油枪退、阀门开启和关闭等）。不管控制系统提供的内容及其任何附加特点，下列基本规则总是适用的：1、升炉前吹扫炉膛至少五分钟2、人工检查风机与调节挡板装置，在全程范围内动作是否正确。TS3、燃烧油时，油粘度应保持在≤3°E，必要时须加热。4、确保点火器正确运行，总是用一个高能点火器点燃相应的一支油枪，决不要用已点着油枪去引燃另一支油枪。5、正确设定二次风挡板位置。有助于各挡板控制辅助风室和燃油风室的二次风合理分配。6、插入油枪前，检查喷嘴雾化板装配是否正确。打开进油阀，点燃油时，要用肉眼观察着火是否及时，倘若没有点着或燃烧很不稳定，必须关闭进油阀，再拆卸油枪进行检查，找到未点着的原因并消除缺陷后，才能重新点燃油枪。TS7、油枪不投时，即断油后，立即吹扫油管路，关闭阀门后，再退出油枪。按照停炉指令，倘若关闭阀门前火焰扫描器指示有火，应继续吹扫油枪管路。炉前阀门首先闭合进油孔，然后打开蒸汽吹扫阀。吹扫完毕，关闭蒸汽吹扫阀，退出油枪。8、冷炉点火时务必小心谨慎，注意观察油燃烧情况。在此期间，未燃油可能被带走，粘连在尾部受热面上，有释出可燃气和炭黑聚积的潜在危险。不良的燃烧工况通常由下列情况显示出来：TS(a)着火不稳定；(b)火焰尾部冒黑烟；(c)炉膛出口有明显的烟雾。不完全燃烧可能由下述原因引起：(a)由于油温低或油压不适当，造成雾化不良；(b)由于清理不够，喷嘴零件结焦；(c)由于燃油风室挡板未处于最佳位置，造成二次风分配不当。TS第四节煤粉燃烧器我厂燃烧方式采用摆动式四角切圆燃烧技术。本燃烧设备设计煤种和校核煤种均为烟煤，制粉系统采用中速磨（HP碗式中速磨）冷一次风直吹系统，煤粉燃烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器。燃烧器