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1、超超临临界界锅锅炉切炉切圆圆燃燃烧烧器器设计导则设计导则（部分（部分设计设计参数参参数参见见燃燃烧烧器器实实用手册）用手册）超超临临界界锅锅炉切炉切圆圆燃燃烧烧器器设计导则设计导则概述：概述：本设计导则主要针对哈尔滨锅炉厂自主开发的超临界切圆燃烧系统编制，在计算步骤和方法上，可以借鉴亚临界或超超临界燃烧器的设计。由于下水冷壁采用了螺旋管圈设计方案，喷口管屏的弯管需要从燃烧器风箱内部穿过。为了减少水冷壁和喷口管屏的设计难度，燃烧器应形成系列标准。本设计导则随着哈尔滨锅炉厂炉型的多样化，燃烧器的系列将随之补充。1、 燃燃烧烧器位置的确定：器位置的确定：超临界切圆燃烧方式的锅炉，炉膛为正方形炉膛，煤
2、粉燃烧器布置在四面墙上，约为右侧 1/4 处，并在炉膛内形成约为 1/2 炉膛宽度的逆时针切圆。SOFA 燃烧器布置在炉膛四角上，设计中采用逆时针切圆。可设计为顺时针反切机构；也可设计成水平摆动。根据不同炉膛断面的燃烧器布置位置如下：炉膛宽度深度18047.318047.3 燃烧器平面布置图炉膛宽度深度19082.319082.3 燃烧器平面布置图炉膛宽度深度20402.320072.3 燃烧器平面布置图2、 燃燃烧烧器器风风箱箱宽宽度：度：炉膛宽度深度20402.320072.3 燃烧器平面布置图煤粉燃烧器宽度 906mm。SOFA 燃烧器宽度 980mm。应用于褐煤 600MW660MW
3、锅炉炉膛宽度深度19082.319082.3 燃烧器平面布置图煤粉燃烧器宽度 864mm。 （核算后确定）SOFA 燃烧器宽度 980mm。应用于褐煤 600MW 锅炉、烟煤 660MW 锅炉、低热值烟煤 600MW 锅炉炉膛宽度深度18047.318047.3 燃烧器平面布置图煤粉燃烧器宽度 812mm。 （核算后确定）SOFA 燃烧器宽度 980mm。应用于贫煤 600MW660MW 锅炉、烟煤 600MW 锅炉3、 燃燃烧烧器高度：器高度：燃烧器采用拉开式分组布置，除特殊情况外，燃烧器高度及立面图应当遵循附表-2 的设计结构，进行喷口尺寸的调整。燃尽风 SOFA 中心距最上层一次喷嘴间距
4、 62007500mm。同时考虑燃烧器风箱内壁间距，摆动燃烧器间距2000mm，固定燃烧器1700mm。4、 燃燃烧烧器重量和吊点（后期器重量和吊点（后期调调整）整）燃烧器吊挂梁布置原则（见联系单 SJC-LXD-013）针对目前超临界切圆燃烧锅炉的陆续设计，发现存在大量的碰撞问题和吊点位置布置不合理问题，为此将燃烧器吊挂的设计思路提供给贵组，以备将来设计中能够更好、更快的完成设计工作，减少设计差错。1）煤粉燃烧器安装在水冷壁的四面墙上，因此在煤粉燃烧器范围内钢构架距水冷壁最小净距离为 3300mm.2）在布置内排柱子时，柱子与燃烧器中心线的净间距应不小于 600mm，否则影响油枪和煤粉风室的
5、安装和运行。3）煤粉燃烧器无论是否分组，都在最上层煤粉燃烧器上安装恒力弹簧吊架吊挂在钢构架上，考虑到燃烧器顶部梁和恒力弹簧吊架的尺寸，煤粉燃烧器的吊挂梁底标高距燃烧器风箱标高距离应大于 4500mm。4）SOFA 燃烧器不知在也采用恒力弹簧吊架吊挂在刚构架上，考虑到 SOFA燃烧器顶部梁和恒力弹簧吊架的尺寸，煤粉燃烧器的吊挂梁底标高距燃烧器风箱标高距离应大于 3500mm。5）其中 3、4 条中的吊挂梁应当布置在中间混合集箱下部，否则吊挂将无法通过中间混合集箱。(完)另外根据目前工程配合情况，当采用 PHD 型恒力弹簧吊架时，燃烧器和刚性平面间距大大降低。甚至 SOFA 可连梁结构处里。根据应
6、力计算，认为螺旋管圈燃烧器喷口管屏可承受 10000kg 的附加载荷，同时燃烧器喷口管屏两侧加装一定数量的水平肋板。在燃烧器重心核算过程中，可将二次风喷口及穿管部分的重量全部按水冷壁承受，燃烧器吊挂重量应当为挡板风箱延伸部分重量。其中包括挡板风箱、二次风门、隔板外端、侧板、前板、内侧弯板外端、起吊梁、油枪、煤粉管道插板门、煤粉管道附加载荷。5、 燃燃烧烧器机构器机构设计设计燃烧器的设计和其他部件的设计一样，分为性能设计和具体结构设计。性能设计人员确定燃烧器设计的基本设计参数。结构设计根据设计参数及油枪、点火枪、火检的布置型式和位置，绘制燃烧器各部件的具体设计。具体结构设计大致分为整体初步设计、
7、具体组件设计。整体初步设计要确定燃烧器的轮廓尺寸；有关部件的要求；与相关专业进行油枪、管道、吊挂、接口的配合工作；明确刚性梁和平台的位置；作好前期资料配合工作。7.1、燃、燃烧烧器器计计算算7.2.1、 制粉计算数据磨煤机计算出力（一次风修正）Bmkg/s磨煤机最小出力（编制风门运行曲线、微油点火装置或等离子启动问题）t/h磨煤机出口一次风温度（一次风修正）t1磨煤机出口煤粉水分（一次风修正）MPF煤粉细度（是否适合煤质）R90磨煤机出口一次风量（一次风计算，不含煤粉水分和煤粉）V1kg/s7.2.2、 热力计算数据锅炉总风量（燃烧器计算）V0kg/s过量空气系数（燃烧化学当量折算）二次风量（
8、二次风计算）V2kg/s二次风温度（二次风修正）t2锅炉漏风率（燃烧化学当量折算）L燃烧器台数 NB 7.2.3、 工程概况煤质数据当地气压（当海拔大于 500m 进行校核、海拔大于 700m 必须进行修正修正）P1 Pa磨煤机台数 N磨煤机运行台数 Nm7.2.4、 燃烧器参数计算前期准备：核算单只喷口热功率、一次风间距、燃烧器区域壁面热负荷一次一次风间风间距距煤粉喷嘴许可间距0102030405060708090100020406080100 120140160180 200220240260 280300单只煤粉喷嘴输入热量（106英热单位/时）煤粉喷嘴中心线间距（英寸）最大值平均值最小
9、值炉膛尺寸的炉膛尺寸的选选取取喷嘴出力050010001500200025003000350040000255075100125150175200225250275300单只喷嘴允许热功率（106BTU/时）单个炉膛截面（英尺2）98214821204灰熔点01 主燃区域化学当量（根据煤质和 NOx 进行选取，炉膛漏风也计入主燃区化学当量）B=（0.81.05）02 SOFA 化学当量SOFA=-B03 一次风体积流量（含高海拔、高水分修正）m3/s273)1051273()100(804. 0285. 1101 1PPort MMMBVVPFPFar m 04 一次风速度（按照一次风速选型手
10、册选取）W1m/s05 一次风喷口面积m2mWV NNFB11 106 二次风速度（按照二次风速选型手册选取）W2m/s07 一次风周界风面积(按喷口面接折算)F 周界风m208 主燃区二次风量kg/s）（01 B1006 . 0VVL B09 主燃区二次风体积流量（含高海拔）m3/s273)10273(285. 1102B PPtVVB10 主燃区二次风面积(单只燃烧器)m2BB NWV22F11 停运风室二次风漏风率 LB=1020；通常取 1512 扣除一次风周界风主燃区二次风面积(单只燃烧器) m2周界风）（FNFFmNN2m213 二次风分配比例：上端部：Air-CA：Air-CAC
11、B：下端部=1：1：2：1.25进行主燃区二次风面积计算前，应当在总面积中减去上下防焦风面积（如果有）。然后按分配比进行分配，计算时考虑停运喷口的漏风仍按 L=1020，通常取 15进行燃烧器二次风喷口的折算。14 SOFA 二次风量kg/s）（0 SOFA1004 . 0VVL SOFA15 SOFA 体积流量（含高海拔）m3/s273)10273(285. 1102SOFA PPtVVSOFA16 SOFA 二次风面积(单只燃烧器)m2BSOFA SOFANWV2F17 根据 SOFA 层数和是否采用备用层计算单只喷口的面积。 （计算同主燃区二次风面积）7.2 燃燃烧烧器器结结构构设计设计
12、7.2.1、 一次一次风组风组件：件：煤粉管道插板煤粉管道插板门门：多为手动；由于采用 L 型风箱，操作端应位于侧屏板位置；通常插板门厚度 120mm，设计是按照两端密封垫片 2mm 进行，后总厚度124mm。煤粉煤粉喷喷嘴体嘴体：燃烧器喷嘴体除特殊要求外，均采用百叶窗水平浓淡分离。圆变方过渡接头结构应在风箱风道前板位置截止，保证后续百叶窗的安装空间，过渡段高度 260mm；喉口要求缩径，流速为 1.051.1 倍一次风速；为保证喷嘴体的耐磨性能和分离效果，喷嘴体采用内衬陶瓷结构（喷嘴体厚度 20mm，其中钢板8mm、陶瓷 12mm。陶瓷质量按 2.76t/m3），喷嘴体内速度不宜大于 22m
13、/s。燃燃烧烧器器喷喷口口：燃烧器喷口通常采用耐热铸钢材料（ZG30Cr22Ni7Si2NRe），除特殊要求外，喷口壁厚宜取 12mm；采用宽度 100mm 宽的扩散器，扩散器为偏置结构，浓相偏角 10、淡相垂直，扩散器距喷口出口端为 50mm，扩散器尾端和齿形端要求堆焊 D-822，厚度 23mm，无特殊要求，扩散器不宜改动。一次风喷口通常按照要求进行上下摆动。目前，暂时定义摆动角度为 20、22、25。今后根据具体工程不同要求，进行选取。一次一次风风隔隔仓仓自由流通面自由流通面积积角置摆动喷嘴一次风隔仓自由流通面积（英尺2）隔仓高度喷嘴尺寸 英尺隔仓宽度 英尺类型2022242628303
14、2 A1.081.421.752.17 B1.081.421.752.17 C1.081.421.752.1726D1.081.421.752.17 A2.723.18 B2.723.18 C2.723.182232D2.723.18 A1.41.852.22.944 B1.41.852.22.94 C1.41.852.22.942432D1.41.852.22.94 2632A1.351.752.163.25B1.351.752.163.25 C1.351.752.16 D1.351.752.16 A2.333.1 B C2832D7.2.2、 二次二次风喷风喷口：口：二次风喷口设计中应考虑
15、一、二次风喷口宽度的对比，通常二次风喷口内壁宽度不宜小于一次风喷口内壁宽度，以提高二次风对一次风的托粉作用，防止煤粉离散后随炉渣下落。考虑二次风出口的刚性和穿透性，二次风喷口的单元格一般选取a/b1.051.2 为宜。燃烧器喷口摆动中二次风喷口也随之摆动。二次喷口摆动角度一般按2225。由于端部风室收到水冷壁喷口管屏的限制，设计中将端部风室摆动角度定义为 15-20。燃烧器性能设计中应根据具体工程进行喷口摆动放样。ab油油风风室：室：首先确定油风室作为单元制配风还是作为点火启动。但无论那种型式油风室的自由流通面积（不含喷口周围的周界风面积），不应小于油枪额定出力下供风面积的 0.65 倍，否则
16、油枪运行时将由于空气量的补给不足，产生大量黑烟，导致着火不稳定。通常可根据下式进行核算。273)10273(285. 147.1165. 0F1022 PP WtD 油 油核算 油油FF其中：油枪运行条件下，最下二次风喷口面积F油油风室自由流通面积（不含喷口周围的周界风面积）油F油枪出力 kg/s油D对应部分单元制配风的油风室，油风室自由流通面积无法满足要求，通常通过临近喷口进行补给的方式来满足着火空气量（但并不可取）简图 简图油油FF 油油FF二次二次风风隔隔仓仓流通自由流通面流通自由流通面积积表表隔仓高度（英寸）隔仓宽度英寸类型13.25 15.25 17.25 19.25 21.25 23.25 25.25 27.25 29.25 31.25 33.25 A1.77 2
