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1、WBCWGZ1100/17.45-3 型锅炉燃烧装置说明书SS527-14编制： 校对：标检：审核： 审批：武汉锅炉股份有限公司二 OO 八年六月目 录1. 概述12. 燃煤特点及点火助燃用油12.1 煤种12.2 燃煤特性分析32.3 结论52.4 点火助燃用油53. 制粉系统选择64. 燃烧器设计64.1 燃烧器布置64.2 燃烧器设计特点74.3 燃烧器结构及使用说明8 4.3.1 箱壳8 4.3.2 一次风室84.3.3 二次风室94.3.4 二次风挡板94.3.5 喷嘴摆动机构104.3.6 外护板及护板框架11 4.4 点火系统12 4.5 燃烧器设计参数125. 燃烧器其它安装注
2、意事项121、概述 锅炉燃煤：设计煤种为神华集团石圪台煤，校核煤种为神府东胜煤（神华 侏罗纪煤）。采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统，配5台 HP863 型中速磨。燃烧 器采用四角布置切向燃烧方式，共设置 5 层煤粉喷嘴，每台磨的出口由 4根煤粉 管分别接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时均投4层喷嘴， 一层备用。2、燃煤特点及点火助燃用油2.1 煤种本工程设计煤种和校核煤种煤质元素及灰成份分析见下表：项 目符号单位设计煤种校核煤种收到基全水份Mar%19.0019空气干燥基水份Mad%11.089收到基灰份Aar%8.1214.78干燥无灰基挥发份Vdaf%35.273
3、6收到基碳成分Car%58.5453.01收到基氢成分Har%2.933.29收到基氧成分Oar%10.018.54收到基氮成分Nar%0.690.67收到基硫成分Sar%0.710.71哈氏可磨指数HGI6155收到基低位发热量Qne t.arKJ/kg2188020037.5煤灰熔融性变形温度DTc11301100软化温度STc11501150流动温度FTc11701190项 目单位设计煤种校核煤种SiO2%38.6139.25Al O2 3%14.7014.48FeO2 3%11.909.86CaO%17.2022.23MgO%1.380.86SO3%11.528.55KO2%0.951
4、.27NaO2%0.59TiO2%0.700.68MnO2%其它%2.452.822.2 燃煤特性分析1)着火稳定性指数 Rw等级指数极难难中等易极易判别标准4.024.02 4.674.67 55 5.59$5.59设计煤5.49校核煤5.53燃烬性指数Rj等级 指数、极难难中等易极易判别标准139078.81.87R W1.5轻微Z中等139012600.2040.478.8-66.11.87-2.651.5VR 1.75 Z中偏轻1.75WR W2.25Z中等2.25R 2.5Z中偏重严重0.42.65R $2.5严重Z准确率8369676190权值0.300.240.240.221设计
5、煤校核煤115011500.590.6356542.632.713.183.28结渣程度严重严重严重严重严重严重中等 严重严重严重(4)煤灰的沾污指数HW煤灰的沾污特性与煤的种类、灰粒大小有关，但主要取决于煤种的灰成份。等级指数轻微沾污中等沾污容易沾污严重沾污判别标准1设计煤0.35校核煤0.4(5)煤灰的磨损指数HM判别标准 20设计煤种5.5校核煤9.92.3 结论（1）设计煤质及校核煤均属易着火燃料（2）设计煤及校核煤均属易燃烬煤种。（3）设计煤及校核煤均属强结渣燃料。（4）设计煤及校核煤均属中等沾污燃料（5）设计煤及校核煤的磨损性均为轻微2.4点火助燃用油油种0#轻柴油恩氏粘度（20
6、C时）oE1.21.67灰份%不大于0.025硫份%0.2水份%痕迹凝固点C不大于-10闭口闪点C三55低位发热值（Qne t.ar）MJkg41.93. 制粉系统选择 根据燃煤的特点和制粉系统的选型导则，本锅炉采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统，干燥剂为热风加冷风。配5台HP863型中速磨，四台运行，一 台备用，设计煤粉细度只9=18%。煤粉制备计算结果详见煤粉制备计算汇总表。4. 燃烧器设计4.1燃烧器布置燃烧器布置见图1 。燃烧器采用引进美国Alstom-CE公司的技术设计制造，大风箱、大切角、摆动式燃烧器，四角布置，在炉内形成双切圆燃烧，假想切圆分别为713mm和 928mm，平均
7、燃烧角为2.5燃烧器由主燃烧器和SOFA燃烧器组成。主燃烧器有16层喷嘴，其中5层 一次风喷嘴（最下层为少油点火燃烧器）， 11 层二次风喷嘴。 SOFA 燃烧器设计 用于降低 NOx 的生成量，共有 3 层二次风喷嘴。为了控制锅炉炉膛出口的左 右烟温偏差，燃烧器的顶部两层二次风 EE1 、EE2 和中间一层二次风 CD2 采 用反切布置，顺时针旋转，反切角为12 ,反切切圆为O 3210mm和O 2998mm， 其余喷口气流均为逆时针旋转。二次风的主要部分作为辅助风，布置于煤粉喷嘴的上部和下部，形成均等配 风；一部分作为顶部燃烬风，经燃烧器顶部的二次风喷嘴送入炉膛；另有少部分作为周界风，设在
8、每只煤粉喷嘴的四周，既可作为燃料风，又可起防结渣和高温腐蚀的作用，也可以起到一定的托粉的作用。连同煤粉喷嘴的周界风，每层燃烧 器均设有二次风门挡板，分别由电动执行器单独驱动。为满足锅炉汽温调节的需要，燃烧器喷嘴采用摆动结构。主燃烧器的15只 喷嘴（不含少油点火燃烧器）由1台摆动气缸带动上下同步摆动，一次风喷口上 下摆动202,二次风喷口上下摆动302。SOFA燃烧器的3只喷嘴由 1台摆动气缸带动上下摆动222。同时，为满足炉膛出口烟温偏差调整的 需要，SOFA燃烧器喷嘴还可手动水平摆动151。除最下层一次风为少油点火燃烧器外，二次风室中还设有3层轻油点火装置， 分别布置于AA、BC2和DE2层
9、，每台锅炉共12套。燃烧器燃油容量按20%BMCR 负荷设计，单支油枪出力为1200kg/h。油枪采用简单机械雾化，枪前压力 2.5MPa。燃烧器采用水冷套结构，水冷套（燃烧器角部水冷壁）与燃烧器在厂内组装 后一起出厂。4.2 燃烧器设计特点（1）在主燃烧器的上方布置有SOFA燃烧器，使主燃烧器区域的过量空气系 数维持在0.95-0.99，这样既将低了主燃烧器区域NOx的生成量，又可在燃烧后 期补充氧量，保证煤粉的燃烬。每角SOFA燃烧器有三层喷口，设计考虑三层喷 口停用一层，但运行时可根据NOx的排放情况调整SOFA风门的开度。（ 2）采用弯头式水平浓淡分离燃烧技术。锅炉与燃烧器的设计要求能
10、够同 时达到稳燃，提高燃烬率，防止结渣与高温腐蚀，减少 NOx 排放。为达到上述要求所采取办法往往相互矛盾，例如提高燃烧效率和稳定性的重要措施之一是提高 燃烧区域的温度，但这又往往会引起结渣和高温腐蚀，并使NOx排放量增加。根 据国内实践证明采用水平浓淡分离技术燃烧器能够同时达到上述各项要求。（3）将 CE 传统结构一次风喷嘴的均等周界风改为不等边周界风;风量大的周界风在一次风喷嘴的背火侧，其它三边周界风风量较小，既起到冷却喷嘴的 作用，又不影响煤粉的着火与稳燃。而且背火侧大的周界风增加了一次风射流 的刚性，同时也在水冷壁附近形成富氧区，有利于防止结渣和高温腐蚀。（4）将顶部燃烬风及中间一层二
11、次风反切 12。这种布置方式即保证了燃 烧器下部着火区域有一定的旋转“火球”效应，强化着火，加速燃烬，又可减少 炉膛出口处气流的“残余旋转”，达到减少炉膛出口左、右侧烟温偏差的目的。同时这种分级送风也有利于降低NOx的生成。（5）二次风喷嘴尾部设计成圆弧面，使喷嘴在上下摆动时，间隙风漏风不 会大量增加。（6）摆动机构及其所有连杆布置在燃烧器箱壳外的喷嘴转轴处,在锅炉热态 运行时，摆动机构及其所有连杆不存在受热膨胀，减少了卡涩的可能。同时在摆 动机构的主动摆臂上装有平衡重锤，用来平衡燃烧器喷嘴的自重，使摆动电动执 行器的作用主要只用于克服摆动的磨擦力，少部分兼作燃烧器喷嘴自重的平衡TO器。4.3
12、 燃烧器结构及使用说明4.3.1 箱壳燃烧器箱体设计采用Alstom-CE公司传统风箱结构，用隔板将燃烧器风箱隔 成多个风室，各风室出口布置喷嘴，入口处布置风门挡板。箱壳的作用主要是将 燃烧器的各个喷嘴固定在需要的位置，并将来自大风箱的二次风通过喷嘴送入炉 膛。同时，箱壳也是喷嘴摆动机构及摆动电动执行器的固定基座。整个燃烧器与锅炉的连接是通过箱壳与水冷套的连接来实现的，由于水冷壁 管温度与箱壳内的热风温度不等，尤其是在升炉和停炉过程中各自的温度变化差 异较大，在箱壳与水冷壁之间会产生相对位移，为了避免应力过大，造成水冷壁 和箱壳损坏，在风箱中部的高强螺栓起紧固、定位作用，上部与下部的其余连接 螺栓并不完全拧紧，保留有1/41/2圈的松驰，且燃烧器法兰上这部分螺栓孔 做成腰形孔，可自由膨胀，以吸收箱壳与水冷壁之间因相对位移引起的胀差。为 方便工地安装和保证气流进入炉室的角度，将燃烧器和水冷壁的水冷套部分组成 一体出厂，在锅炉热态运行时燃烧器和水冷壁一起随炉室向下膨胀。箱壳
