燃烧器改造方案.doc

燃烧器改造方案
1. 设计依据
情况介绍
鹤岗分公司热电厂220t/h锅炉系哈尔滨锅炉厂生产制造的HG220/-YM10型烟煤锅炉,配50MW汽轮机组。针对燃用设计煤种具有较高的挥发份和较高热值,采用了较大的炉膛截面尺寸(炉膛宽度为7570mm;深度为7570mm),假想切园直径为Φ800mm。采用中间储藏式制粉粉系统。燃烧设备为四角布置,切向燃烧,直流燃烧器,风粉气流从炉膛四角喷入,喷口中心线与炉膛中心形成假想切圆,每角燃烧器共布置5层喷口,包括2层一次风喷口,3层二次风喷口。
原设计燃煤资料以及锅炉基本热力设计参数见表1、2。
炉膛尺寸
炉膛深×宽:7570×7570
顶棚管中心线标高:35150
表1 设计煤质资料
项目
符号
单位
设计煤
收到基碳
Car
%

收到基氢
Har
%

收到基氧
Oar
%

收到基氮
Nar
%

收到基硫
Sar
%

收到基灰份
Aar
%

收到基水分
War
%

干燥无灰基挥发份
Vdaf
%

收到基低位发热量
Qnet,ar
KJ/kg

Kcal/kg

变形温度
DT
℃
1300
软化温度
ST
℃
1400
流动温度
FT
℃
1430
表2 锅炉基本参数
序号
项目
单位
结果
1
额定蒸发量
T/h
220
2
额定蒸汽压力
MPa

3
额定蒸汽温度
℃
540
4
给水温度
℃
202
5
排烟温度
℃
142
原燃烧器形式
燃烧器布置型式:正四角切圆布置。
一次风层数:2
二次风层数:3

燃烧器的设计因素分析
原设计煤种具有较高的挥发份和较高热值,其着火和燃尽特性良好。现更换的煤种挥发分较高,但灰分也很高、发热量低,因此,防止喷嘴结焦和烧损是燃烧器设计必须考虑的重要内容。现煤种灰份高,其结焦特性是很强的。必须对防止结焦给予足够重视。较高的一次风率为煤粉的前期燃烧提供了足够地氧气,但是也为降低NO
X带来了困难。较大的炉膛宽深比易造成气流偏斜,设计燃烧器时必须采取减少炉膛出口烟温偏差和防止炉膛结焦的措施。

燃烧器结构设计应以尽可能减少对原设备的改造为原则。参数选取应考虑到劣质煤灰分的特点,增加对燃烧的影响、防止结焦、低污染以及低负荷稳定运行的特点。为了组织良好的炉内燃烧动力工况,所有一次风煤粉管在一次风档板后加“截流孔板”阀,锅炉投用前进行一次调平。
3. 燃烧器参数的选取
一次风速的选取
一次风速选为23 m/s。按照设计燃料的燃烧特性一次风速可以选的更高,以强化一、二次风混合。考虑到雨季燃料水分增大,势必造成磨煤机通风量增大使一次风速增加。一次风速选择过高将影响锅炉燃烧稳定性。
二次风速的选取
二次风速选为46m/s,按现有炉膛断面二次风速可以选的低一些,但是二次风速选择同样须考虑煤质变化的影响,锅炉总空气量是不变的,一次风量增加必然使二次风速下降。为保证一、二次风混合不致过差,二次风速不能选择太低。
二次风分配
一次风是分散布置的,为保证前期燃烧必需为一次风喷嘴设周界风,及时提供周界风有利燃尽,选择合适的二次风风层厚度,能有效地防止结焦的发生,周界风占二次风的15%。足够的下二次风可起到托粉、减少炉渣含碳量的作用,下二次风的喷口增加面积
10%。
假想切圆直径和二次风反切角度的选取
为减少改动工作量,风箱中心线在炉内形成的假想切圆直径仍为φ800mm,仅通过改变各喷嘴的角度来控制气流的旋转程度。一次风中心线假想切圆直径不变,但一次风浓侧(向火侧)向上游反切10°。三层二次风中心线假想切圆直径不变。
第二层及第三层二次风下半个喷口中心线向下游切20°。这也是防止结焦及减轻两侧气温偏差的重要因素。
燃烧器设计参数
项目
单位
数值
一次风速
M/S
23
一次风率
%
28~30
一次风温
℃
60
二次风速
M/S
46
二次风率
%
54
周界风百分比
%
15
二次风百分比
%
65
二次风温
℃
338
炉膛漏风率
%
5
4. 燃烧器布置
燃烧器二次风喷嘴基本布置方式不变。两层一次风中心线标高不变,一次风为水平浓淡煤粉燃烧器,煤粉燃烧器为分散布置并配有周界风。上两层二次风分上下两部分,下部为刚性偏置二次风。燃烧器布置见图1:
改造