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1、锅 炉 说 明 书 第四章燃烧系统50-CG12100-0 第 40- 3 页 共 40页 锅 炉 说 明 书 BOILER INSTRUCTION B&WB-1903/25.40-M锅炉 50-CG12100-0第四章 燃烧系统 北 京 巴 布 科 克威 尔 科 克 斯 有 限 公 司 BABCOCK & WILCOX BEIJING COMPANY LTD 2005年5月编制校对审核批准日期日期日期日期目录一、前言1二、燃煤设备2三、燃烧系统41.燃烧系统概述42.二次风的分配与控制53.DRB-4ZTM燃烧器和NOx喷口的冷却64.DRB-4ZTM型燃烧器结构及初始设定75.双通道NOx
2、喷口（图4-3）116.环形风箱127.炉前油系统12四、调整与标定131.DRB-4ZTM燃烧器的初始检查132.NOx喷口的初始检查143.燃煤系统的初始检查15五、燃烧设备的启动161.启动前提条件162.燃煤设备的启动17六、控制与操作201.DRB-4ZTM燃烧器的风量平衡与调整202.双风道NOx喷口的风量平衡及调整233.制粉系统运行与操作254.DRB-4ZTM型燃烧器的运行和操作265.NOx喷口的运行和操作27七、停炉28八、维护与检修31九、故障排除33一、 前言本章主要叙述了具有开式大风箱前后墙对冲布置的配中速辊式磨煤机、正压直吹系统、燃用烟煤的DRB-4ZTM型低NO
3、x双调风旋流燃烧器及其辅助设备（包括Nox喷口、开式环形风箱等）的结构、布置、操作和维护检修等内容。它是依据DRB-4ZTM型燃烧器及其他类似煤粉燃烧器的实际运行经验编制而成。在使用本燃烧器之前，操作者应完全熟悉本燃烧系统的特点和特定的使用条件、控制系统及相关设备，以保证设备安全、可靠和高效运行。二、 燃煤设备供给燃烧器的一次风粉混合物应具有适当的风温和通风量，安全保护应满足“NFPA85锅炉和燃烧系统规程”及其它相关规程的要求，更多的信息参见锅炉燃烧管理系统（BMS）的技术要求和磨煤机、给煤机及相关设备的运行说明书。锅炉控制系统应对每台磨煤机的给煤量和一次风量实现自动控制，合理的调节给煤量和
4、一次风量对燃烧器的安全稳定运行是至关重要的。为了使燃烧器具有良好的运行状况，有效地控制NOx 排放量及飞灰可燃物，进入每只燃烧器的一次风量及煤粉量应保持均匀。进入每台磨煤机的一次风应根据相应的给煤量进行调节，这对磨煤机的正常运行、合适的煤粉细度、煤粉的输送及燃烧器的正常运行都是非常重要的。一次风量过少不仅会使磨煤机不能正常运行，还会使煤粉在管道内及燃烧器喷口处的风速过低，如果管道内一次风速低于18 m/s会导致煤粉在管道中沉积，严重时还会引起煤粉着火及设备损坏，为了保持煤粉的输送速度不低于18 m/s，磨煤机要始终保持足够的一次风量。不过，一次风量过大也会给设备运行带来一些问题。过多的一次风量
5、会降低煤粉细度，增加飞灰可燃物，甚至会造成燃烧不稳，引发一些危险事故。一次风粉混合物从磨煤机输送到相对应的燃烧器，由于每台磨煤机从出口至燃烧器入口的煤粉管道长度及弯头数量都有些不同，以致每根管道的阻力也不相同，这样很可能造成每只燃烧器的一次风量不平衡。为了使进入各燃烧器的一次风混合物有一个合适的风煤比，除了进入磨煤机的一次风量应与磨煤机匹配外，还需要调平各管道的阻力，使各煤粉管道的一次风量基本保持均匀。因此，在磨煤机出口的煤粉管道上应安装节流装置以平衡各煤粉管道之间的一次风及煤粉流量，并达到允许的偏差要求。来自磨煤机的一次风粉混合物经过煤粉管道输送到燃烧器的入口弯头，由于离心力的作用，靠近弯头
6、外边缘的一次风煤粉浓度较高，在入口弯头后燃烧器的一次风管内均装有偏导器和锥形扩散器。偏导器的作用是将燃烧器弯头外侧的浓度较高的煤粉气流导入锥形扩散器，锥形扩散器由内部中心锥体和外部的扩散体组成。来自偏导器的浓相煤粉气流与中心锥形体碰撞后分散到四周的扩散体，经过扩散体的煤粉气流沿燃烧器喷口内壁形成一股富燃料区气流，喷口中心为淡燃料区。这种形式的煤粉气流有利于提高一次风气流的的着火稳定性及烟气的排放性能。锥形扩散器和偏导器已经在燃烧器内安装就位，不需要再作调整。本工程配有36只DRB-4ZTM煤粉燃烧器，分三层布置在锅炉的前后墙上，前后墙各18只，每层前后墙各6只。制粉系统为中速辊式磨煤机配冷一次
7、风机正压直吹式系统，每台锅炉采用六台ZGM113G型中速磨煤机，每台磨煤机对应锅炉的一层6只燃烧器。正常运行时投运五台磨煤机可满足锅炉最大出力，一台作为备用。在燃烧器上方前后墙上各布置8只双通道NOx喷口，共有16只NOx喷口。投运的磨煤机台数，燃烧器数量与锅炉负荷关系可参考下表（设计煤种）：锅炉负荷t/hBMCRBRL75THA50THA30BMCRTHATHO煤耗（设计煤种）t/h241.6232.216811684221227投运磨煤机台数台5543255投运燃烧器台数台30302418123030煤粉细度R90%18.518.518.518.518.518.518.5磨煤机的型式、型号
8、和出力 型式：中速辊式磨煤机 型号：ZGM113G型 单台磨煤机最大出力：60.71t/h（按锅炉设计煤种） 煤粉细度：R90=18.5% 磨煤机出口风温：75三、 燃烧系统1. 燃烧系统概述锅炉燃烧系统由DRB-4ZTM型低NOx双调风旋流燃烧器、NOx喷口、环形风箱和炉前燃油系统等组成，具体布置见图4-1。DRB-4ZTM燃烧器的设计可以保证煤粉的高效燃烧，并可大大地降低氮氧化物的排放。燃烧器的功能是在燃烧器喉口以外适当的范围内建立一个稳定的着火点，并实现煤粉的完全高效燃烧。燃烧器的布置既有利于控制NOx的排放，又能满足煤粉完全燃烧所需的炉内停留时间。DRB-4ZTM燃烧器充分利用了空气分
9、级燃烧的特点，煤粉喷口位于燃烧器中心区，可以有效地控制空气/煤粉在火焰根部的相互作用，二次风通过一次风道外侧的三个环形风道进入燃烧器，二次风量可以调节，其中少量的二次风进入环绕在一次风道外围的过渡区，以控制火焰中心富燃料区域的氧量，这有利于降低NOx排放量，在过渡区外环依次是内二次风区和外二次风区，二次风可分别进入这两个区域，通过可调轴向叶片产生旋转的二次风气流，控制空气与一次风的混合，再通过控制燃烧率及二次风量来降低NOx 的生成量。二次风在燃烧过程中逐渐地与初期燃烧的产物混合，完成煤粉的燃烬，从而使NOx的生成达到最低限度。NOx喷口（也称为OFA或分级风喷口）利用分级送风的方式，将主燃烧
10、器的一部分燃烧空气分流至NOx喷口，可进一步降低NOx的排放。B&W公司通过计算机模型，帮助确定NOx喷口的数量、标高、尺寸，以保证分级风与上部炉膛内烟气的最佳混合。2. 二次风的分配与控制来自鼓风机的二次风先经过空气预热器预热，通过装在二次风总风道上的风量测量装置和调节挡板控制进入锅炉的热空气量，然后热风被分配到位于前后墙的大风箱内，分别向燃烧器和NOx喷口供风，二次风和一次风均可自动调节，以满足不同工况下煤粉燃烧时对理论空气量及过量空气的需求。不管锅炉负荷如何，锅炉的总通风量应25额定工况时的通风量，以确保对锅炉的连续吹扫。大部分二次风通过DRB-4ZTM燃烧器进入炉膛，并通过位于燃烧器入
11、口处的滑动调风盘分别进入燃烧器的内、外二次风通道内，每只燃烧器的滑动调风盘可以独立调节进入燃烧器的风量，滑动调风盘的位置是通过燃烧管理系统由一个线性电动驱动装置自动调节。另外，在每只燃烧器滑动调节盘后的二次风通道入口装有一个风量测量装置，它是一个靠背管式的测速管，有两个独立的汇流管，汇流管上有多个径向汇流支管，在两个引出管的端部连接一个差压表可以获得一个差压读数，每个差压读数代表相对应的燃烧器的风量指示。在锅炉试运行期间，利用这个压差指示来调整燃烧器的滑动调风盘位置，使进入各燃烧器的二次风量达到均衡，以获得最佳的燃烧效率和排放要求。但是，差压表测得的流量值不能并入自动控制系统使用。一小部分二次
12、风进入与燃烧器喷口相邻的环形过渡区，在过渡区套筒上装有一个手动调风环用于调节过渡区的二次风量。还有一部分二次风通过分隔风箱进入燃烧器上方的NOx喷口。每只NOx喷口装有一个控制风量的手动调风套筒，在锅炉投运后，进入NOx喷口的风量由装在NOx风箱入口分风道上的挡板根据锅炉负荷高低自动调节。为了控制NOx 排放，在锅炉满负荷时，进入NOx喷口的二次风量应保持最大，随着锅炉负荷降低，风量应减少，供给每只NOx喷口的风量应均匀，在锅炉投运初期，通过风量测量装置对每只NOx喷口进行风量调平。3. DRB-4ZTM燃烧器和NOx喷口的冷却当燃烧器停运时，通过线性驱动装置将停运燃烧器的滑动调风盘调节到最小
13、“冷却位置”，使燃烧器获得足够的冷却风，以避免停运燃烧器各喷口过热超温。每只燃烧器应安装三套热电偶，监测停运燃烧器的冷却风是否满足要求，其中一只热电偶装在一次风喷口端部，一只装在过渡区套筒外壁，另一只装在燃烧器外套筒上（详见图44）。这三只热电偶均位于燃烧器的喉口位置，热电偶的另一端由风箱引出，引出的方式要有利于避免在锅炉运行和维护期间将热电偶损坏。NOx喷口同样需要一个最小的冷却风量以避免过热。每只NOx喷口应安装两只热电偶，一只安装在中心区套筒靠近炉膛一端，另一只装在外套筒靠近炉膛水冷壁一端，这两只热电偶经NOx喷口外盖板引出到风箱外侧，引出的方式要有利于热电偶在锅炉运行和维护期间不被损坏
14、。燃烧器和NOx喷口热电偶测得的温度应输送到锅炉的集控室，以便提供一个连续的温度值，用于仪表记录或报警。所有热电偶测得的壁温不得超过780，燃烧器和NOx喷口的“冷却位置”应在锅炉投运初期进行设定，并应满足热电偶测得的壁温低于最高允许温度的要求。在投运初期至完成“冷却位置”的最终设定，必须连续地监测燃烧器和NOx喷口的热电偶温度。4. DRB-4ZTM型燃烧器结构及初始设定 本节主要叙述了DRB-4ZTM燃烧器的结构及可调部件的初始设定，最终设定位置应根据锅炉试运行情况确定。并且应将最终设定的位置记录下来，制成表格作为一个永久性的记录加入到锅炉运行说明书中。DRB-4ZTM燃烧器配有双层强化着
15、火的调风机构，来自环形风箱的二次风经过位于滑动调风盘与外套筒间的锥形口进入DRB-4ZTM燃烧器（见图4-2），燃烧器的滑动调风盘通过燃烧管理系统（BMS）由电动驱动装置自动调节到相应的设定位置。燃烧器共有三个设定位置：“冷却位置”、“点火位置”、和“正常运行位置”。滑动调风盘从关闭到开启的全行程约为305 mm，靠近水冷壁两侧墙的燃烧器“正常运行位置”最初可以设定在全开位置，内侧四列燃烧器的“正常运行位置”设定为230mm . 最终“正常运行位置”应根据锅炉试运行情况确定。所有燃烧器滑动调风盘的“点火位置”可初始设定为开启152mm, 最终“点火位置”应在锅炉试运行期间根据油枪及主燃烧器的着火情况加以确定。 滑动调风盘的“冷却位置”初始设定为开启102mm，最终“冷却位置”应在锅炉试运行期间根据热电偶监测的燃烧器温度来确定。燃烧器
