燃烧设备及系统.pptx

燃烧设备及系统 概述 燃烧设备作用是将燃料和燃烧用空气按一定方式送 入炉膛使燃料及时着火 稳定燃烧 锅炉燃烧器采用东方锅炉自行开发设计的外浓内淡 型低NOx 旋流煤粉燃烧器 组织对冲燃烧 系统组成 旋流煤粉燃烧器 燃烬风及侧燃烬风 中心风管 大风箱及风门 冷却风管道 旋流煤粉燃烧器旋流煤粉燃烧器 旋流煤粉燃烧器结构原理 煤粉燃烧器将燃烧用空气被分为四部分 即一次风 内二次风 外二次 风和中心风 见图1 旋流煤粉燃烧器简图 一次风 煤粉浓缩器使煤粉气流产生径向分离 浓煤粉气流从一次风管圆周外侧经过一次风管出口处的稳焰齿环进入环 形回流区着火燃烧 淡煤粉气流从一次风管中心区域喷入炉内 并进入内回流区着火燃烧 一次风管出口处的较大厚度和扩锥使一 二次风分离并形成一个夹角 通过高速的一 二次风的吸卷在该夹角范围内形成一个稳定的环状回流 区 参考回流区示意图 进入该回流区的是浓煤粉气流 它所需要的着火热大大降低 稳焰齿环增加煤粉气流的湍动度 进一步提高煤粉气流的着火速度 一次风扩锥推迟二次风的混入 提高回流区温度 在上述因素的共同作用下 煤粉气流在离开燃烧器喷口后能够迅速及时 着火 稳定燃烧 一次风一次风 一次风粉混合物 回流区示意图 旋流煤粉燃烧器旋流煤粉燃烧器 内二次风 为停运燃烧器提供冷却风 分级供风 降低NOx 的生成量 通过燃烧器上的二次风门进行手动调节 调节内二次风门的开度可得到适当的内二次风量 以获得最佳燃烧工况 即良好的着火稳燃性能 高的燃烧效率 低的NOx 排放量及防止燃烧 器结焦等 轴向旋流器使其旋转 旋转的气流在离心力的作用下扩张 从而在中心 区域产生负压 使高温烟气回流 为煤粉气流的着火提供能量 内二次风旋流器为固定式 不作调节 叶片倾角60 度 旋流煤粉燃烧器旋流煤粉燃烧器 外二次风 通过燃烧器上切向布置的叶轮式风门挡板进行调节 调节外二次风门挡板的开度 即可得到适当的外二次风量和外二次风旋 流强度 以获得最佳燃烧工况 内二次风门及外二次风门挡板的最佳位置在燃烧调整试验时确定 只要 煤质不发生重大变化 在此后的运行过程中无需再进行调整 旋流煤粉燃烧器旋流煤粉燃烧器 双调风燃烧器 中心风 燃烧器内设有中心风管 其中布置油枪 高能点火器等设备 一股小流量的中心风通过中心风管送入炉膛 在油枪运行时用作部分燃 油配风 必要时应投运相应的冷却风系统 防止燃油冒黑烟 在油枪停运时 指同一磨煤机层的一排油枪全部停运 用作调节燃烧器 中心回流区的位置 控制着火点 获得最佳燃烧工况 同时还起到冷 却 防止烟气倒灌及灰渣积聚的作用 由大风箱引入 设有手动风门挡板用以调节风量 旋流煤粉燃烧器旋流煤粉燃烧器 煤粉燃烧器调节机构煤粉燃烧器调节机构 内二次风门通过固定在燃烧器罩壳上面的二次风门调节装置进行风门开 度调节 调节轴穿过燃烧器面板伸到燃烧器外 与调节装置相连 调节范围 0 90 见图3 内二次风门手动调节装置示意图 外二次风门调节转轴穿过燃烧器面板伸到燃烧器外 转轴与摆臂相连 通过执行器的驱动 使主动轴转动 并带动其余23 个从动轴转动 以实 现外二次风门挡板的同步开关 转动角度为0 75 度 在燃烧器内部设有限位装置 将外二次风门关小时 可减小外二次风量 增加外二次风旋流强度 将外二次风门开大时 可增加外二次风量 减小外二次风旋流强度 燃烧器首次投运时 可将内二次风门置于90 开度位置 外二次风门置于 全开位置 内二次风门手动调节装置示意图 进一步降低NOx 排放量 燃尽风通过调风器送入炉膛 选取合适的燃尽风风率和煤粉燃烧器到燃尽风喷口的距离 可在不影响 锅炉其他性能 参数的条件下显著降低NOx 的生成量 将燃尽风分两层布置在燃烧器上方 燃尽风率从18 30 可调 实现全炉膛分级燃烧 如图4 燃尽风调风器简图 燃尽风及侧燃尽风燃尽风及侧燃尽风 燃尽风分为两股独立的气流送入炉膛 中央部位直流气流速度高 刚性大 直接穿透上升烟气进入炉膛中心区 域 外圈旋转气流四周扩散 和靠近炉膛水冷壁的上升烟气进行混合 风量分配均可进行调节 最佳状态在锅炉试运行期间的燃烧调整试验时 确定 燃尽风及侧燃尽风燃尽风及侧燃尽风 中心风管沿炉膛宽度方向布置 由大风箱引入 由中心风支管进入各燃烧器 风管设膨胀节 可随大风箱一起膨胀 中心风管中心风管 前 后墙燃烧器区域对称布置 分隔成单层风室 风量可单独调节 风量的分配取决于燃烧器自身结构特点及其风门开度 配风均匀 保证炉膛内火焰均匀 使输入热量沿炉宽方向均匀分布 二次风风门和燃尽风风门采用单控方式调节 二次风和燃尽风风道上设置风量测量装置 大风箱及风门大风箱及风门 大风箱示意图 燃烧器入口前端 配置一只逆止阀和一只气动冷却风阀 当燃烧器停运的时候 打开冷却风阀 对燃烧器进行冷却 冷却风管道冷却风管道 Tips 当锅炉启动或者低负荷稳燃时 也可以投运冷却风 以进一步补 足燃油配风 防止冒黑烟 燃烧设备的控制 炉膛吹扫及其吹扫条件炉膛吹扫及其吹扫条件 吹扫开始时和吹扫过程中必须满足吹扫条件 锅炉点火前必须对炉膛进行吹扫 若吹扫条件中任何一条失去 则不得开始吹扫 若已在吹扫过程中则认为吹扫失败 吹扫计时中断 排除故障后重 新开始吹扫并重新计时 炉膛吹扫条件如下 炉膛吹扫及其吹扫条件炉膛吹扫及其吹扫条件 1 引起主燃料跳闸 MFT 的条件不存在 不包括条件 全炉膛火焰丧失 一条 2 炉膛安全监控系统电源正常 3 仪用气源压力正常 4 至少有一台送风机在运行 且相应送风挡板打开 5 至少有一台引风机在运行 且相应引风挡板打开 6 炉膛压力正常 7 两台空气预热器都在运行 8 炉膛通风量在25 40 BMCR 风量范围内 9 炉前进油母管中快速启闭阀和所有油枪前快速启闭阀关闭 10 全部一次风机 给煤机 磨煤机跳闸 11 所有煤粉管道上一次风门全关 12 炉膛中无 火焰存在 信号 13 燃烧器所有风门挡板处于可调节状态并在吹扫位置 炉膛吹扫及其吹扫条件炉膛吹扫及其吹扫条件 主燃料跳闸 Main Fuel Trip 是指锅炉的安全运行条件得不到满足 需要紧急停炉 通过引发必要的连锁动作快速切断所有通往炉膛的燃 料 点火源 以保护锅炉炉膛 其他设备和人员的安全 引起主燃料跳闸的部分条件如下 只要其中任意一条成立即应立即引起主燃料跳闸 炉膛吹扫及其吹扫条件炉膛吹扫及其吹扫条件 1 全炉膛火焰丧失 4 主给水流量过低 Q1 12 炉前进油母管中燃油压力 过滤器后 过低 P3 延时2 秒 且所有燃烧 器燃煤出力 最低不投油稳燃负荷 否则仅跳闸进油母管及油枪前快速启闭阀 2 炉膛压力过高 达到P1 不延时 3 炉膛压力过低 达到P2 不延时 5 全部送风机跳闸 6 全部引风机跳闸 7 全部一次风机跳闸 8 手动紧急停炉指令 9 全部磨煤机或给煤机跳闸 且此时燃油总出力小于 10 BMCR 否则不跳闸 油系统 10 临界火焰出现 11 炉膛总风量小于25 BMCR 风量 13 全部空气预热器停运 14 炉膛安全监控系统 FSSS 电源丧失 15 火检冷却风丧失 16 单元机组汽轮机主汽门关 17 仪用气源压力过低 达到0 4MPa g 延时2 秒 炉膛吹扫及其吹扫条件炉膛吹扫及其吹扫条件 全炉膛火焰丧失 的定义 全炉膛火焰丧失 是指所有燃烧器丧失火焰 临界火焰 的定义 临界火焰 是指所有投运的燃烧器中在10 秒内有四分之一及以上的燃烧器 丧失火焰 炉膛吹扫及其吹扫条件炉膛吹扫及其吹扫条件 主燃料跳闸时引发的部分连锁动作 1 关闭所有煤粉管道上一次风门 2 关闭炉前进油母管上快速启闭阀和所有油枪前快速启闭阀 3 跳闸全部给煤机 磨煤机 4 跳闸全部一次风机 5 停所有高能点火器打火和油枪吹扫 6 将大风箱所有风门挡板置于吹扫位置 详见 5 锅炉MFT 后的炉膛吹扫 中 相关要求 7 关闭主汽门 8 送风调节和引风调节切换至 手动 状态 炉膛吹扫及其吹扫条件炉膛吹扫及其吹扫条件 锅炉 MFT 后的炉膛吹扫 1 若不是由送风机和引风机跳闸引起的锅炉MFT 时 不能跳闸送 风机和引风机 若此时炉膛总风量大于25 BMCR 风量 则立即将 所有风箱风门调至吹扫位置 将炉膛总风量逐渐调至25 40 BMCR 的吹扫风量 若此时炉膛总风量小于25 BMCR 风量 则5 分钟后将 所有风箱风门调至吹扫位置 将炉膛总风量逐渐调至25 40 BMCR 的吹扫风量 炉膛吹扫时间不得少于5 分钟 2 送风机或引风机跳闸引起锅炉MFT 时 锅炉MFT 一分钟后将 所有风箱风门调至吹扫位置 延时一定时间再缓慢打开跳闸风机 的挡板 保持该状态不少于15min 待风机恢复正常后应按正常的 炉膛吹扫程序对炉膛进行吹扫 。