W火焰燃煤鍋爐燃燒安全性初探
評(píng)論： 更新日期：2016年05月16日
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一?? 引言
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無煙煤是難于燃燒的低揮發(fā)分煤種，其著火機(jī)理為顆粒表面著火類型，煤粉顆粒表面達(dá)到很高的溫度才開始著火燃燒（揮發(fā)分為8%以下的無煙煤的著火溫度高于1000℃）。而且，燃燒反應(yīng)速度很慢，不易燃盡。因此，無煙煤燃盡的時(shí)間和燃燒過程所走的路徑相對(duì)較長(zhǎng)。如果使用普通煙煤爐燒無煙煤，則不可能達(dá)到充分燃燒，其結(jié)果很容易出現(xiàn)排煙溫度和飛灰可燃物過高，而且燃燒安全性得不到保證。
FW（福斯特·惠勒）公司生產(chǎn)的W型火焰燃煤鍋爐（簡(jiǎn)稱“W火焰鍋爐”）脫胎自早期的U型燃燒爐，是歐洲專用于燃燒低揮發(fā)分無煙煤的特殊爐型。八十年代引入我國(guó)，現(xiàn)在已有W火焰鍋爐十多臺(tái)運(yùn)行。W火焰鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)是，適當(dāng)敷設(shè)衛(wèi)燃帶保持著火區(qū)域的高溫，采用足夠長(zhǎng)的燃燒行程和加上合理配風(fēng)等。這些都是有助于低揮發(fā)分的無煙煤穩(wěn)定著火，充分燃燒的有效措施。實(shí)踐證明，W火焰鍋爐確實(shí)是解決無煙煤難于燃燒這一課題的有效途徑之一。
當(dāng)前，我廠#1鍋爐連續(xù)兩次出現(xiàn)了鍋爐滅火事件，這一方面是由于入爐煤達(dá)不到設(shè)計(jì)煤種的要求，另一方面優(yōu)化鍋爐燃燒的問題也凸現(xiàn)出來。
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二?W火焰鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
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華能岳陽電廠2臺(tái)1160T/H的 W火焰鍋爐系英國(guó)BABCOCK公司為燃用晉東南低揮發(fā)分無煙煤專門設(shè)計(jì)制造的。
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（一）華能岳陽電廠1160T/H鍋爐簡(jiǎn)介
設(shè)計(jì)采用單汽包、單爐膛、平衡通風(fēng)、八角燃燒、一次中間再熱、露天式布置、亞臨界參數(shù)的自然循環(huán)燃煤鍋爐。
1、鍋爐主要技術(shù)規(guī)范，如下表：
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項(xiàng)?? 目 | 單 位 | 規(guī)?? 范 | 項(xiàng)??? 目 | 單?位 | 規(guī)?范 |
最大連續(xù)蒸發(fā)量 | t／h | 1160 | 參考環(huán)境濕度 | ％ | 80 |
過熱蒸汽出口壓力 | bar | 175 | 排煙溫度 | ℃ | 115.4 |
過熱蒸汽出口溫度 | ℃ | 543 | 原煤消耗量 | t／h | 129.3 |
再熱蒸汽流量 | t／h | 992.2 | 爐膛容積熱負(fù)荷 | kw／m3 | 145.5 |
再熱蒸汽壓力（進(jìn)／出口） | bar | 41.6／39.5 | 爐膛斷面熱負(fù)荷 | kw／m2 | 3433 |
再熱蒸汽溫度（進(jìn)／出口） | ℃ | 338／541 | 鍋爐效率（高位熱值） | ％ | 89.04 |
給水溫度 | ℃ | 275 | ?
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2、鍋爐設(shè)計(jì)燃用煤種為50％+50％的無煙煤和半無煙煤。煤種的特性見下表：
? | ? ? | 煤種 | 單位 | ?無?煙?煤 | 半無煙煤 | 50％一50％混煤 | ? |
工 工 業(yè) 分 析 值 | 低位發(fā)熱量 | kJ／kg | 25979士1672 | 25435士1672 | 25707士1672 | ? |
全濕分 | ％ | 8士3 | 5.5士3 | 6.75士3 | ? |
固有濕分 | ％ | 2.74 | 1.38 | 2.06 | ? |
可燃基揮發(fā)分 | ％ | 7.04士1 | 12.95士2 | 10.0士1.5 | ? |
?灰?分 | ％ | 15.14士4 | 19.637士5 | 17. 39士4.5 | ? |
? 元 素 分 析 值 | ?碳（C） | ％ | 71.32 | 67.15 | 69.23 | ? |
?氫（H） | ％ | 1.86 | 2.721 | 2.25 | ? |
氧（O） | ％ | 2.488 | 3.612 | 3.05 | ? |
氮（N） | ％ | 0.8958 | 1.102 | 1.00 | ? |
硫（S） | ％ | 0.2932 | 0.278 | 0.25 | ? |
? | 可磨系數(shù) | HGI | 44 | 81 | 62.5 |
? | 灰變形溫度 | ℃ | 1400 | 1500 | 1450 |
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3、鍋爐結(jié)構(gòu)：
汽包中心高程52米，采用“W”火焰燃燒方式，在標(biāo)高23米爐拱處分為上、下兩個(gè)部分，下爐膛呈八角形，截面為 16224×20240mm2，上爐膛呈長(zhǎng)方形，截面為 7176×20240 mm2，爐膛容積為7568m3。爐膛四周由Φ66.7／52.5mm的上升管組成膜式水冷壁，高溫區(qū)上升管帶有內(nèi)螺紋，敷設(shè)723.4m2的衛(wèi)燃帶。鍋爐為負(fù)壓運(yùn)行，爐膛兩側(cè)火拱處布置了八組直流下射狹縫式噴燃器，每組有四個(gè)煤粉噴嘴、二支油槍和一個(gè)二次風(fēng)箱。燃燒方式為直吹前、后下射,在爐膛內(nèi)形成“W”型火焰。鍋爐配備正壓直吹式制粉系統(tǒng)，由二臺(tái)密封風(fēng)機(jī)、二臺(tái)離心式一次風(fēng)機(jī)、四臺(tái)雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)、八臺(tái)刮板式給煤機(jī)組成。鍋爐風(fēng)、煙系統(tǒng)配備二臺(tái)軸流式送風(fēng)機(jī)、二臺(tái)離心式引風(fēng)機(jī)、二臺(tái)空氣預(yù)熱器（雙流道風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式）。鍋爐及輔助系統(tǒng)均由英國(guó)巴布科克公司提供。
爐膛結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。W型火焰爐室由下部拱式著火爐室和頂部輻射爐室組成，著火爐室的深度比輻射爐室大80—120%，前后突出部分的頂部構(gòu)成拱體，一次風(fēng)（攜帶煤粉）噴嘴和二次風(fēng)噴嘴從拱體垂直向下噴射，噴出的煤粉氣流著火后向下伸展，在爐膛下部與三次風(fēng)相遇后沿圓弧轉(zhuǎn)折向下再順中心軸線上升而形成為W型火焰。燃燒生成物氣流進(jìn)入輻射爐室。在爐拱區(qū)，水冷壁用耐火材料襯砌形成了有利著火的高溫區(qū)。
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?1160T/H W火焰鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)示意圖
管道焊接標(biāo)準(zhǔn)
