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邯郸热电厂10炉燃烧器改造似的

2021-07-22

邯郸热电厂#10炉燃烧器改造

1设备概况

邯郸热电厂#10锅炉为单汽包、Π型布置、固态排渣、自然循环煤粉炉,露天布置。燃烧煤种为贫煤,热风送粉。该炉于投产。原设计直流燃烧器分2层布置,每层4只,共8只,炉内为四角切圆燃烧。2级省煤器和2级管式空气预热器交错布置。制粉系统为中间储仓式,配有2台钢球磨煤机,并装有送、引风机各2台。

2存在的问题

原燃烧器为直流燃烧器,小修时,将下排改为多功能燃烧器,装有船形钝体,并将油枪改在下一次风口内。以后,锅炉开始频繁发生水冷壁爆管事故,检修时发现水冷壁因高温腐蚀而严重减薄,且水冷壁及燃烧器结焦严重,为此先后进行了大面积换管。水冷壁高温腐蚀爆管的主要原因如下:煤质含硫量高;燃烧器出口气流扩散角大,造成煤粉火焰刷墙;锅炉尾部烟道漏风大,致使炉膛出口氧量偏低,造成燃烧器区域缺氧燃烧。采取了如下措施:在多功能燃烧器喷口迎风侧加不锈钢板;将切圆直径由通过加力装置600 mm减小为300 mm。但是效果不明显,于是对水冷壁表面采取了喷涂措施,暂时减缓了水冷壁的高温腐蚀与磨损。

3燃烧器改造

为了解决锅炉存在的上述问题,在郸热电厂对燃烧器进行了改造,全部更换为由某大学研制开发的“宽调节双稳燃煤粉浓淡燃烧器”,见图1、表1,并对尾部烟道的漏风进行了综合治理。

3.1 燃烧器的主要特点

a. 在一次风管内加装撞击式连续可调的煤粉气流分离导向装置——扇形挡块,使左右浓淡比在1∶1至1∶7之间连续可调,实现煤粉的浓淡分离。使煤粉在浓侧(向火侧)集中充分燃烧,在背火侧(靠近水冷壁处)形成一层气流保护膜,既防止煤粉气流冲刷水冷壁,又防止水冷壁的结焦。

b. 在燃烧器喷口安装了壁温报警系统,防止在煤质好而风速低时火焰离喷口太近而烧坏喷口。

c. 燃烧器在保持喷口面积不变的前提下,减小了燃烧器的高宽比,假想切圆直径设计为300 mm,二次风口切圆直径仍为原设计值600 mm。原多功能燃烧器喷口尺寸为420 企业的中心实验室、质检部门、生产现场、工程项目的施工现场也将会逐步利用实验机mm×560 mm,现在改为上排424 mm×539 mm,下排424 mm×487 mm,高宽都比原来减小了,从而增加了煤粉气流的刚性,防止由于气流偏斜而刷墙。

d. 一次风口采用波纹稳燃体,增加了扰动及射流卷吸能力,从而提高了其稳燃能力。

e. 整个燃烧器的阻力很小,虽然增加了扇形挡块,但由于采用了流线型设计,阻力也只有100~20注意关断主电机源0 Pa。

f. 在扇形挡块和稳燃体的迎风侧敷设耐高温、耐磨损的陶瓷贴片,延长了设备的使用寿命。

g. 在下一次风口安装新型小油枪(500 kg/h),能够节约50%的点火用油。

3.2燃烧器挡块的作用

燃烧器挡块作用示意图见图2。由图2可以看出,由于一次风管弯头作用,在面对喷口时,#1、#2角左侧为浓侧(背火侧),右侧为淡侧(向火侧);#3、#4角则相反,左侧为淡侧(背火侧),右侧为浓侧(向火侧)。为此在燃烧器安装时,挡块均装在一次风管的左侧0.01秒可加到满速度,面对喷口,以便使各角燃烧器的背火侧为淡、向火侧为浓,当然在调整时两侧挡块的推进高度应有所不同。

4燃烧器改造后的试验情况

4.1锅炉冷态空气动力场试验

为了检查燃烧器的安装状况,掌且抗干扰能力差握燃烧器的运行特性及炉内空气动力工况,对#10炉进行了冷态空气动力场试验。

a. 对一次风监测装置进行标定,重新核算标定系数,并折算为风口风速。

b. 将一、二次风速进行调平并调整到模拟值。

c. 在炉内拉十字钢丝,绑切圆,在炉膛中心每隔300 mm绑一短飘带,一次风喷口绑长飘带,做飘带示踪及测试。测试结果表明:炉膛气流充满度较好,实际切圆直径为3 000 mm,比假想切圆扩大了10倍,属于正常范围。由于#2角上排二次风喷口下倾角过大,使切圆中心向左后墙方向偏斜,造成后墙和右墙贴壁风速较大,为5.3~5.5 m/s,且有明显刷墙现象。为此对喷口进行了处理,消除了缺陷。

d. 在仅开2层一次风时,喷口气流较好,基本保持水平状态,没有明显的下倾或上翘,说明燃烧器安装质量较高。

e. 在浓淡分离挡块开度不同时,观测一次风喷口两侧的风速变化。测试数据说明挡块的变化对两侧的风量影响不大。由于弯头和挡块的共同作用,#1、#5燃烧器的淡侧风速普遍大于浓侧,#3、#7燃烧器的浓侧风速普遍大于淡侧,挡块预置在量程的2/3位置。

4.2低负荷试验

在机组启动后进行了锅炉低负荷试验,试验时将上排挡块控制在量程的80%左右,下排挡块控制在100%位置,煤质接近于设计煤种。在110 t/h负荷下,试验持续近3 h,期间锅炉燃烧稳定,炉膛负压及火年产能将分别提升至300万只和150万套检波动正常,说明改造后燃烧器能够实现50%的低负荷稳燃。

4.3锅炉热态运行调整试验

通过对锅炉进行一系列的热态优化运行调整试验,锅炉运行状况良好,着火稳定,水冷壁结焦轻微。在看火孔处可以明显观察到煤粉浓淡分离的效果,煤粉挡块阻力不大,对锅炉大负荷运行没有影响。建议在机组负荷降低时,应逐渐开启挡块,调整煤粉浓度,加强燃烧的稳定性。

5结论

综上所述,#10炉燃烧器改造是比较成功的。目前锅炉运行稳定,煤粉着火迅速,能够实现50%低负荷稳燃,其炉内结焦及壁面腐蚀磨损也有了明显改善。(end)

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