国华燃烧调整课件国华燃烧调整课件煤粉气流煤粉气流卷吸卷吸的高温烟气是着火热量的主要来源的高温烟气是着火热量的主要来源（7090%），另，另1030%来源于炉膛四壁及高温火焰的辐射来源于炉膛四壁及高温火焰的辐射增加边界面可以加强卷吸作用增加边界面可以加强卷吸作用增加宽高比，面积未变，周长变大增加宽高比，面积未变，周长变大2 2、射程：、射程：轴向速度降到初速的轴向速度降到初速的0.050.05倍时；穿透能力倍时；穿透能力射程太大：使邻角射流发生偏斜射程太大：使邻角射流发生偏斜射程太小：对邻角射流的加热作用差射程太小：对邻角射流的加热作用差影响射程大小的因素：影响射程大小的因素：1 1）喷口面积一定）喷口面积一定, ,速度越高越远速度越高越远2 2）速度一定，喷口越大，射程越大）速度一定，喷口越大，射程越大二、四角布置切圆燃烧的主要特点二、四角布置切圆燃烧的主要特点每一层的四个角喷口中心线相切每一层的四个角喷口中心线相切于一个或两个假想切圆，直径于一个或两个假想切圆，直径800mm800mm左右左右1 1、上游邻角气流的加热作用、上游邻角气流的加热作用( (自自点燃点燃) )，加之本身卷吸，着火，加之本身卷吸，着火条件优越，着火稳定性好条件优越，着火稳定性好2 2、在整个炉内形成强烈的旋转，、在整个炉内形成强烈的旋转，扰动混合好，利于燃烧及燃尽扰动混合好，利于燃烧及燃尽3 3、强烈的湍流扩散和良好的炉内、强烈的湍流扩散和良好的炉内空气动力结构，烟气在炉内充空气动力结构，烟气在炉内充满程度好，炉内热负荷分布均满程度好，炉内热负荷分布均匀匀f960f820整个炉内形整个炉内形成一个强烈成一个强烈的旋转的旋转4 4、负荷的调节灵活，对煤种的适应性强，控制和调节的手段、负荷的调节灵活，对煤种的适应性强，控制和调节的手段也较多也较多5 5、炉膛结构简单，便于大容量锅炉的布置、炉膛结构简单，便于大容量锅炉的布置6 6、采用摆动式燃烧器时，可通过上下摆动调节汽温采用摆动式燃烧器时，可通过上下摆动调节汽温7 7、便于实现分段送风，组织分级燃烧，从而抑制、便于实现分段送风，组织分级燃烧，从而抑制NOx生成生成第一阶段低过量空气系数，还原性气氛第一阶段低过量空气系数，还原性气氛抑制抑制NOx生成生成第二阶段高过量空气系数，保证燃烧的完全燃尽第二阶段高过量空气系数，保证燃烧的完全燃尽8 8、炉膛出口处的残余旋转、炉膛出口处的残余旋转烟温左右偏差烟温左右偏差9 9、如何确保四个角的风粉均匀性也是一个重要问题、如何确保四个角的风粉均匀性也是一个重要问题若管长不同，可用节流孔板来调，或在线监测风粉流量若管长不同，可用节流孔板来调，或在线监测风粉流量 三三、一次风煤粉气流的偏斜、一次风煤粉气流的偏斜一次风射流贴附或冲击炉墙，是一次风射流贴附或冲击炉墙，是水冷壁结渣水冷壁结渣的主要原因的主要原因f960f820火焰贴墙火焰贴墙影响一次风射流偏斜的主要因素：影响一次风射流偏斜的主要因素：1 1、邻角气流的横向推力、邻角气流的横向推力由炉内的整体旋转强度决定的，旋转强由炉内的整体旋转强度决定的，旋转强推力大推力大炉内气流的旋转强度主要由二次风的动量矩决定炉内气流的旋转强度主要由二次风的动量矩决定二次风的动量二次风的动量( (矩矩) )太大太大旋转强度太大旋转强度太大横向推力太大横向推力太大旋转太强旋转太强炉膛出口残余旋转炉膛出口残余旋转出口烟温左右偏差出口烟温左右偏差增加一次风动量、减小二次风动量即增加一二次风的动增加一次风动量、减小二次风动量即增加一二次风的动量比，可以减轻偏斜，但一次风的流速受制约量比，可以减轻偏斜，但一次风的流速受制约一次风一次风扁口扁口增加刚性增加刚性2 2、四角布风不均、四角布风不均某个角速度太小，某个角速度太小，则刚性不足，易被则刚性不足，易被吹斜吹斜太大，吹下游邻角太大，吹下游邻角发生四角不均时，发生四角不均时，实际切圆会偏心实际切圆会偏心 3 3、假想切圆直径、假想切圆直径直接影响实际切圆直径（数倍于假想直径）的大小直接影响实际切圆直径（数倍于假想直径）的大小太太大大：水冷壁结渣；烧喷口；残余旋转；过热器结渣：水冷壁结渣；烧喷口；残余旋转；过热器结渣太太小小：动力场不稳定；充满度不好；自点燃作用减弱；：动力场不稳定；充满度不好；自点燃作用减弱；燃烧不稳定；着火推迟，炉出口烟温升高燃烧不稳定；着火推迟，炉出口烟温升高综合考虑：充满度、着火条件、结渣、残余旋转综合考虑：充满度、着火条件、结渣、残余旋转f960f820区别水冷壁区域的结渣现象：区别水冷壁区域的结渣现象：局部局部四周都有四周都有1#2#3#4#结渣思考思考四、一次风与二次风（切圆燃烧方式的主要热力参数）四、一次风与二次风（切圆燃烧方式的主要热力参数）1 1、一次风层数：、一次风层数：300MW57层层 随着锅炉容量增大，若只增大单个一次风喷口的随着锅炉容量增大，若只增大单个一次风喷口的热负荷，会导致结渣、热负荷，会导致结渣、NOx增加增加2 2、一次风率：决定于煤种的、一次风率：决定于煤种的Vdaf值，和值，和着火着火条件、制粉系条件、制粉系统情况统情况3 3、一次风速、一次风速一次风速过一次风速过高高燃烧不稳，甚至灭火（火焰的传播速度）燃烧不稳，甚至灭火（火焰的传播速度）对面墙结渣对面墙结渣一次风速过一次风速过低低刚性、扰动、卷吸、回火、堵管、浓度不均刚性、扰动、卷吸、回火、堵管、浓度不均石洞口二厂曾出现一次风不足石洞口二厂曾出现一次风不足烧喷口、出力受限烧喷口、出力受限一次风速取决于着火性能，直吹式、乏气送粉取下限；热风送一次风速取决于着火性能，直吹式、乏气送粉取下限；热风送粉取上限。粉取上限。4 4、一次风温、一次风温与煤种有关，风温与煤种有关，风温高高：优优易着火，燃烧稳定：无烟煤易着火，燃烧稳定：无烟煤近近300300度度高挥发分低熔点的磨煤机煤出口为高挥发分低熔点的磨煤机煤出口为65-7065-70缺缺制粉系统的安全性制粉系统的安全性5 5、二次风量及二次风速、二次风量及二次风速二次风穿透火焰的能力二次风穿透火焰的能力着火后的稳定性燃尽着火后的稳定性燃尽喷口面积不变，风速由风量决定喷口面积不变，风速由风量决定二次风的配风方式二次风的配风方式二次风的配风方式二次风的配风方式在炉膛高度方向各层二次风风量的配置在炉膛高度方向各层二次风风量的配置正塔型正塔型适合烟煤的燃烧适合烟煤的燃烧对粗煤粉的浮托能力对粗煤粉的浮托能力减少减少灰渣含碳量灰渣含碳量燃用烟煤时，较燃用烟煤时，较倒塔型倒塔型炉膛出口烟温炉膛出口烟温低低倒塔型倒塔型适用于无烟煤、贫煤适用于无烟煤、贫煤着火稳定、燃烧效率高着火稳定、燃烧效率高缩腰型缩腰型改善由于气流偏斜导致的结渣问题改善由于气流偏斜导致的结渣问题停用中部二次风，相当于开了一个大的平衡孔停用中部二次风，相当于开了一个大的平衡孔总之，可以通过各层二次风的风量配置，实现总之，可以通过各层二次风的风量配置，实现燃烧的优化燃烧的优化6 6、二次风温、二次风温风温高风温高利于燃烧，但受利于燃烧，但受空预器空预器传热面积的限制传热面积的限制故：煤质差时，设计较高的热风温度故：煤质差时，设计较高的热风温度五、周界风五、周界风2 2、周界风、周界风：q冷却作用，防止烧喷口停运时冷却风冷却作用，防止烧喷口停运时冷却风q当煤质、负荷变化时，可通过调节它来改变着火距离当煤质、负荷变化时，可通过调节它来改变着火距离q当燃用高挥发分煤时，可及时补氧，强化后期着火当燃用高挥发分煤时，可及时补氧，强化后期着火q加强卷吸、加强湍流脉动改善着火条件加强卷吸、加强湍流脉动改善着火条件q增加刚性增加刚性 防止刷墙防止刷墙2 2、周界风、周界风：当燃用劣质煤时：当燃用劣质煤时：1、阻止煤粉与高温空气的接触；、阻止煤粉与高温空气的接触；2、与一次风混合过早，对着火不利、与一次风混合过早，对着火不利所以：周界风一般只用于烟煤型燃烧器所以：周界风一般只用于烟煤型燃烧器煤质差时，减少周界风量煤质差时，减少周界风量周界风量占二次风总量的周界风量占二次风总量的10%或稍多或稍多风速风速45-60m/s风层厚度风层厚度15-25mm六、四角切圆锅炉的残余旋转六、四角切圆锅炉的残余旋转从上往下看，气流逆时针旋转时，炉膛出口处从上往下看，气流逆时针旋转时，炉膛出口处存在烟温和烟速的存在烟温和烟速的左右偏差左右偏差; ;烟温高烟速高烟温高烟速高？ 一般偏差可达一般偏差可达100100度度具有具有V V形扩流锥的形扩流锥的WRWR燃烧器燃烧器 ( (CE公司公司) )1 1）上部煤粉浓度）上部煤粉浓度高，利于着火，还高，利于着火，还可降低可降低NOx生成生成2)2)扩流锥形成回流扩流锥形成回流区：回流高温烟气区：回流高温烟气3 3）可以降低不投）可以降低不投油稳燃负荷油稳燃负荷WRWR燃烧器燃烧器主要目的是主要目的是稳定燃烧稳定燃烧q这种燃烧器由于改善了着火条件，故可提高锅这种燃烧器由于改善了着火条件，故可提高锅炉的燃烧效率。炉的燃烧效率。q与普通的直流燃烧器相比，当过量空气系数为与普通的直流燃烧器相比，当过量空气系数为1.151.151.401.40时，锅炉在最大负荷下的燃烧效率时，锅炉在最大负荷下的燃烧效率可提高约可提高约1 1；q当过量空气系数降到当过量空气系数降到1.101.10以下时，普通直流燃以下时，普通直流燃烧器的燃烧效率降低较多，而烧器的燃烧效率降低较多，而WRWR燃烧器的燃烧燃烧器的燃烧效率几乎不发生变化；效率几乎不发生变化；q锅炉负荷降到锅炉负荷降到5050额定负荷时，额定负荷时，WRWR燃烧器的燃燃烧器的燃烧效率要比普通直流煤粉燃烧器高烧效率要比普通直流煤粉燃烧器高5 5左右。左右。 对于四角切圆燃烧来说，四角一次风煤对于四角切圆燃烧来说，四角一次风煤粉喷口的动量比的大小对水冷壁结渣有很大粉喷口的动量比的大小对水冷壁结渣有很大影响，一般要进行影响，一般要进行冷态调平试验冷态调平试验，使之在热，使之在热态运行时，四角的一次风口的煤粉气流尽量态运行时，四角的一次风口的煤粉气流尽量均匀。当然，在运行时也应注意这个问题，均匀。当然，在运行时也应注意这个问题，要进行细致的调整，才能得到较好的效果。要进行细致的调整，才能得到较好的效果。在调整一次风煤粉喷口的同时，也应对在调整一次风煤粉喷口的同时，也应对各燃各燃烧器风箱的风量分配烧器风箱的风量分配用的挡板开度进行调整，用的挡板开度进行调整，使达到同一层的各燃烧器的风压风量要大致使达到同一层的各燃烧器的风压风量要大致相等。相等。运行中风量的调整与四角不均运行中风量的调整与四角不均第二部分：煤粉的燃烧第二部分：煤粉的燃烧1 1、煤：比碳复杂、煤：比碳复杂1)1)有有H H2 2O O 催化；催化；2)2)有挥发分有挥发分 提高系统温度、形成多孔性、耗氧；提高系统温度、形成多孔性、耗氧；3)3)多孔性多孔性 不仅是表面过程；不仅是表面过程；4)4)有灰有灰 影响反应表面。影响反应表面。2 2、煤粉、煤粉 极细的煤粉可能先于挥发分燃烧极细的煤粉可能先于挥发分燃烧 30-100 30-100 m 0.1s0.2s m 0.1s0.2s 达到达到15001500煤粉燃烧的四个阶段煤粉燃烧的四个阶段1.1.预热、干燥预热、干燥( (吸热吸热) )2.2.挥发分析出挥发分析出( (热解热解) )，并着火，并着火3.3.燃烧燃烧( (挥发分、焦炭挥发分、焦炭)()(保证保证O2、足够温度足够温度) )4.4.燃尽燃尽( (残余焦炭残余焦炭灰渣灰渣) ) q q4 4 而而煤粉煤粉的燃烧，四个阶段往往交错进行，挥发分析的燃烧，四个阶段往往交错进行，挥发分析出几乎延续到煤粉燃烧的最后阶段，甚至是更小的粒子出几乎延续到煤粉燃烧的最后阶段，甚至是更小的粒子先着火先着火影响煤粉气流着火的主要因素影响煤粉气流着火的主要因素煤粉气流的着火温度要比煤的着火温度高煤粉气流的着火温度要比煤的着火温度高为何要分为为何要分为一次风一次风与与二次风二次风? 提高提高煤粉浓度煤粉浓度可以强化着火可以强化着火 浓淡燃烧器浓淡燃烧器着火太早着火太早 烧喷口，附近烧喷口，附近结渣结渣着火推迟着火推迟 炉膛炉膛出口处受热面出口处受热面(?)(?)的的结渣结渣 汽温汽温升高升高 q q4 4 增大增大炉膛出口烟温低于灰的变形温度炉膛出口烟温低于灰的变形温度50-100 50-100 燃料燃料运行运行结构结构燃料品质燃料品质燃料细度燃料细度燃烧器燃烧器炉膛炉膛锅炉负荷锅炉负荷调节方式调节方式影响煤粉气流着火的因素影响煤粉气流着火的因素1 1、燃料性质、燃料性质 Vdaf Mar Ad Rx2 2、散热条件：无烟煤、散热条件：无烟煤卫燃带卫燃带( (结渣结渣) )3 3、煤粉气流初温：无烟煤、煤粉气流初温：无烟煤热风送粉热风送粉4 4、一次风量和风速、一次风量和风速太大太小均不合适，应控制在一定范围内太大太小均不合适，应控制在一定范围内 ( (煤质差时应大还是小煤质差时应大还是小?)?)5 5、燃烧器的特性：、燃烧器的特性：一、二次风的混合情况：低挥发分煤，适当一、二次风的混合情况：低挥发分煤，适当推迟推迟6 6、锅炉负荷、锅炉负荷负荷降低时，散热量相对增加，使散热曲线向左移负荷降低时，散热量相对增加，使散热曲线向左移限制了煤粉炉不投油稳燃的范围限制了煤粉炉不投油稳燃的范围70%70%新型低负荷稳燃燃烧器新型低负荷稳燃燃烧器循环流化床锅炉调节范围大循环流化床锅炉调节范围大煤粉在炉内燃烧完全的条件煤粉在炉内燃烧完全的条件经济（经济（q3、q4 最小最小）燃烧效率高燃烧效率高、安全（不结渣、安全（不结渣、水冷壁不出现水冷壁不出现膜态沸腾）是锅炉运行人员职责！膜态沸腾）是锅炉运行人员职责！1 1、最佳的、最佳的炉膛出口过量空气系数炉膛出口过量空气系数使使 q2q3q4 之和最小之和最小 q2q3q4 q2 q4 q3 q 2 2、适当高的炉温：、适当高的炉温：不产生不产生水冷壁结渣水冷壁结渣和和膜态沸腾膜态沸腾根据煤种，采用适当的根据煤种，采用适当的炉膛截面热负荷炉膛截面热负荷3 3、有足够的燃烧时间、有足够的燃烧时间主要取决于炉膛主要取决于炉膛容积容积、炉膛、炉膛截面积截面积、炉膛、炉膛高度高度及烟气在炉内的流动速度，即与炉膛及烟气在炉内的流动速度，即与炉膛容积热负荷容积热负荷、炉膛炉膛截面热负荷截面热负荷有关，在锅炉设计时要适当选取，有关，在锅炉设计时要适当选取，在运行中不要超负荷运行。在运行中不要超负荷运行。 不同煤种不同煤种不同的炉膛形状不同的炉膛形状( (瘦、胖瘦、胖) )4 4、空气和煤粉的良好挠动和混合、空气和煤粉的良好挠动和混合燃烧器的结构特性燃烧器的结构特性第三部分：锅炉运行燃烧调整第三部分：锅炉运行燃烧调整炉内燃烧调整的任务可归纳为三点 维持蒸汽压力、温度在正常范围内。 着火和燃烧稳定，燃烧中心适当，火焰分布均匀，燃烧完全。对于平衡通风的锅炉来说，应维持一定的炉膛负压保证锅炉安全与经济运行是锅炉燃烧调整的前题条件和归属v 煤粉的正常燃烧，应具有限的金黄色火焰，火色稳定和均匀，火焰中心在燃烧室中部，不触及四周水冷壁；火焰下不低于冷灰斗一半的深度，火焰中不应有煤粉分离出来，也不应有明显的星点，烟囱的排放呈淡灰色。v如火焰亮白刺眼，表示风量偏大，这时的炉膛温度较高；v如火焰暗红，则表示风量过小，或煤粉太粗、漏风多等，此时炉膛温度偏低；v火焰发黄、无力，则是煤的水分高或挥发分低的反应。 一次风量调整一次风量调整 保证磨煤机合适风煤比例，既能使各股一次风煤粉气保证磨煤机合适风煤比例，既能使各股一次风煤粉气流同步着火，又能防止燃烧中心偏斜及炉膛结焦。流同步着火，又能防止燃烧中心偏斜及炉膛结焦。 ZGM中速磨煤机通常设计煤风比为中速磨煤机通常设计煤风比为1：2.1t/h，因制造，因制造和安装质量以及实际运行风环磨损以及仪器仪表测量误差和安装质量以及实际运行风环磨损以及仪器仪表测量误差等原因，需要在运行当中通过试验做出不同煤量与风量曲等原因，需要在运行当中通过试验做出不同煤量与风量曲线，作为运行人员调整依据。线，作为运行人员调整依据。 周界风（燃料风）调整周界风（燃料风）调整前面讲过周界风作用冷却喷口，卷吸烟气加热煤粉气前面讲过周界风作用冷却喷口，卷吸烟气加热煤粉气流使煤粉气流快速燃烧。控制周界风开度可控制煤粉流使煤粉气流快速燃烧。控制周界风开度可控制煤粉气流着火距离。气流着火距离。辅助二次风挡板调整辅助二次风挡板调整 喷燃器运行磨煤机上下二次风门开度主要控制炉膛风箱喷燃器运行磨煤机上下二次风门开度主要控制炉膛风箱差压，合理的锅炉炉膛负压与二次风箱差压，可保证二次差压，合理的锅炉炉膛负压与二次风箱差压，可保证二次风速在最佳风速下运行，使得喷燃器出口煤粉与二次风合风速在最佳风速下运行，使得喷燃器出口煤粉与二次风合理配风实现完全燃烧，同时可降低烟气回流区增大导致喷理配风实现完全燃烧，同时可降低烟气回流区增大导致喷燃器口结焦。对于低熔点煤种，二次风配风采取燃器口结焦。对于低熔点煤种，二次风配风采取“正塔型配正塔型配风风”即二次风挡板开度由下至上逐步开大。燃用烟煤时，即二次风挡板开度由下至上逐步开大。燃用烟煤时，“正塔形正塔形”较较“倒塔型倒塔型”配风炉膛出口烟温低。配风炉膛出口烟温低。 在二次风控制调整中：在二次风控制调整中：AA层二次风在层二次风在50-100%负荷，负荷，开度控制在开度控制在30-45%；AB层二次风在层二次风在50-100%负荷，开度负荷，开度控制在控制在35-55%； BC、CD、DD根据风箱差压进行控制，根据风箱差压进行控制，由下至上逐步开大直至风箱差压对应负荷值即可。由下至上逐步开大直至风箱差压对应负荷值即可。 燃尽风（燃尽风（E层风）调整层风）调整 E层风为燃尽风，该喷嘴与下层其余二次风喷嘴反向层风为燃尽风，该喷嘴与下层其余二次风喷嘴反向切角切角-15，反切的目的降低炉膛出口上部烟气残余旋转，反切的目的降低炉膛出口上部烟气残余旋转， 通过通过E层二次风合理开度，可降低左右两侧烟气偏差，层二次风合理开度，可降低左右两侧烟气偏差，同时可减低锅炉同时可减低锅炉NOx排放，提高锅炉运行效率。排放，提高锅炉运行效率。 总风量总风量(氧量氧量)控制控制 锅炉运行中合理二次风配比，是保证锅炉燃烧充分锅炉运行中合理二次风配比，是保证锅炉燃烧充分前提条件，保证合理锅炉过量空气系数，避免锅炉缺前提条件，保证合理锅炉过量空气系数，避免锅炉缺氧、和过氧燃烧是控制锅炉结焦有效手段。氧、和过氧燃烧是控制锅炉结焦有效手段。 一次风压与磨煤机加载力调整一次风压与磨煤机加载力调整为了保证磨煤机安全可靠运行，降低磨辊、磨盘磨损提高为了保证磨煤机安全可靠运行，降低磨辊、磨盘磨损提高其使用寿命，降低磨煤机维护成本。其使用寿命，降低磨煤机维护成本。一次风压过高增加磨煤机风环磨损，同时增加制粉功耗。一次风压过高增加磨煤机风环磨损，同时增加制粉功耗。在保证磨煤机出力前提下尽量降低一次风压。在保证磨煤机出力前提下尽量降低一次风压。煤粉细度控制与调整煤粉细度控制与调整 对于煤粉锅炉煤粉细度越细，比表面积越大，着火迅对于煤粉锅炉煤粉细度越细，比表面积越大，着火迅速且可降低水冷壁结渣，降低受热面和风管磨损几率。但速且可降低水冷壁结渣，降低受热面和风管磨损几率。但煤粉细度过细降低磨煤机磨辊使用寿命，且磨煤机相对出煤粉细度过细降低磨煤机磨辊使用寿命，且磨煤机相对出力降低增加磨煤机功耗。通过燃烧试验确定最佳煤粉细度力降低增加磨煤机功耗。通过燃烧试验确定最佳煤粉细度（锅炉燃烧充分渣灰含碳量最低、结渣最轻、功耗低）。（锅炉燃烧充分渣灰含碳量最低、结渣最轻、功耗低）。根据现场试验，以根据现场试验，以R90为前提，推荐煤粉细度控制在为前提，推荐煤粉细度控制在20-25%。分离器转速控制在。分离器转速控制在6070%磨煤机负荷分配调整磨煤机负荷分配调整v合理分配磨煤机负荷，是保证炉内热负荷不集中主要手段。通过合理分配磨煤机出力，可降低水冷壁区域结渣几率。v锅炉在50%以上负荷采取三台磨煤机运行，磨煤机运行方式采取A、B、C或A、B、D两种方式为佳。v总煤量在45t/h，三台磨煤机煤量均匀分布；煤量超过45吨及以上，先逐步增加A磨煤机煤量至20t/h，再将B磨煤机煤量增加20t/h，上层磨煤机煤量最后增加。当降低负荷时，从上而下递减煤量。尽量降低最上层煤量。结束语结束语v锅炉燃烧稳定是锅炉安全、经济、环保基础。锅炉燃烧稳定是锅炉安全、经济、环保基础。v运行人员技术水平提高是保证锅炉稳定运行运行人员技术水平提高是保证锅炉稳定运行前提条件。前提条件。v运行人员严格执行运行人员严格执行“两票两票”、“三制三制”是保证设是保证设备、系统安全基石。备、系统安全基石。v锅炉司炉历练的就是过硬的燃烧调整手段，锅炉司炉历练的就是过硬的燃烧调整手段，“基础基础”不牢地动山摇！不牢地动山摇！