電站鍋爐制粉系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)中期報(bào)告

1、河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：電站鍋爐制粉系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)專業(yè)：熱能與動(dòng)力工程 學(xué)生信息： 指導(dǎo)教師信息： 報(bào)告提交日期：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，從開(kāi)題以來(lái)，本人按計(jì)劃進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作，匯報(bào)如下：一按照設(shè)計(jì)任務(wù)要求，對(duì)給定的燃料成分，進(jìn)行了燃料燃燒計(jì)算：根據(jù)給定的鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)與設(shè)計(jì)煤種進(jìn)行計(jì)算670t/h額定蒸汽量 200MW機(jī)組容量（該值自己設(shè)定）鍋爐額定壓力14MPa，過(guò)熱蒸汽溫度540，給水溫度240，冷風(fēng)溫度30，熱風(fēng)溫度350，排煙溫度148 2?？諝庀牧康挠?jì)算：理論空氣需求量：=10.211.866Car100+0.7Sar100+5.55Ha

2、r100-0.7Oar100=10.21(1.88664.85100+0.70.31100+5.554.45100-0.73.71100)= m3/kg實(shí)際空氣需求量：在設(shè)計(jì)煤粉鍋爐時(shí)，過(guò)量空氣系數(shù)推薦值：5=m3/kg (計(jì)算實(shí)際空氣需要量時(shí)需要選擇的值，這里取= 1.22)煙氣量的計(jì)算：理論煙氣中的三原子氣體體積：=0.01866() =0.01866(64.85+ 0.375*0.31)=理論煙氣中N2體積 =0.79*6.82 + 0.008*1.22=理論煙氣中的水蒸汽體積：=0.111 =0.111*4.45+ 0.0124*5.4+ 0.016*6.82 =理論煙氣量:=+=1.

3、21+5.41+0.67=m3/kg鍋爐通常是負(fù)壓運(yùn)行，由于系統(tǒng)不嚴(yán)密，有空氣漏入，計(jì)算煙氣量需考慮漏風(fēng)系數(shù)，查文獻(xiàn)電站鍋爐手冊(cè)5中的表3-25，選用固態(tài)排渣煤粉爐，具有磚墻及護(hù)板的爐膛，漏風(fēng)系數(shù)=0.07；凝渣管束，漏風(fēng)系數(shù)=0；過(guò)熱器，漏風(fēng)系數(shù)=003；再熱器，漏風(fēng)系數(shù)；省煤器，選用一級(jí)，漏風(fēng)系數(shù)=0.02；回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，漏風(fēng)系數(shù)=0.2；旋風(fēng)除塵器，漏風(fēng)系數(shù)=0.05；磚墻砌的煙道，漏風(fēng)系數(shù)=0.05；可知進(jìn)入煙道的過(guò)量空氣系數(shù)：=+煙道排出的煙氣量，由文獻(xiàn)電站鍋爐手冊(cè)5中的3-37式得：=+（ -1） +0.0161（-1）=7.29+4.092+0.066= m3/kg查水蒸汽性

4、質(zhì)表:P=14Mpa，tgq =540 ，(過(guò)熱蒸汽焓)igq =kJ/kg 。P=14Mpa，(飽和水焓)ips =2637kJ/kg。P=14Mpa，tqs =240 ，(給水焓)igs =kJ/kg。查文獻(xiàn)電站鍋爐手冊(cè)5表8-3排污率p取 p=1% 鍋爐有效利用熱量：=D(igq-igs) ×103+Dps(ips-igs) ×103=670×(3432.1-923.11)×103×670×(2637-923.11)×103=1692506363kJ/h小時(shí)燃料消耗量：B=×100%=71272.31kg/h

5、q4 按燃料種類和燃燒方式選用，查文獻(xiàn)電站鍋爐手冊(cè)5，熱力計(jì)算的推薦值，對(duì)固態(tài)除渣煤粉爐，煙煤q4 =2% 計(jì)算燃燒消耗量：BJ =×（1-）=kg/h二參考了鍋爐設(shè)計(jì)手冊(cè)5對(duì)制粉系統(tǒng)型式進(jìn)行了選型。具體選擇考慮：1.磨煤機(jī)的選型：磨煤機(jī)：磨煤機(jī)的選擇主要依據(jù)煤的特性，其中以揮發(fā)分Vdaf 、水分Mar、可磨性系數(shù)Kkm及由它們決定的磨制煤粉的細(xì)度R90為主要選擇。根據(jù)文獻(xiàn)電廠鍋爐原理13，表4-6和文獻(xiàn)電站鍋爐手冊(cè)5表4-6選得：碗式磨煤機(jī)，屬于中速磨煤機(jī)-HP943。對(duì)機(jī)組配4臺(tái)磨煤機(jī)?；境隽?0t/h。2.給煤機(jī)的選型：對(duì)給煤機(jī)的要求：（1）能夠按鍋爐負(fù)荷與磨煤機(jī)出力連續(xù)不斷

6、的給煤，運(yùn)行可靠不易卡堵；（2）調(diào)節(jié)靈活方便；（3）密封性好。給煤機(jī)的形式按煤質(zhì)（水分），原煤顆粒度，制粉系統(tǒng)和磨煤機(jī)類型以及制粉系統(tǒng)布置，鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)要求結(jié)合給煤機(jī)的性能特性來(lái)選用。依據(jù)文獻(xiàn)電站鍋爐手冊(cè)5，采用中速或高速磨煤機(jī)的直吹式制粉系統(tǒng)，宜選用稱重式皮帶給煤機(jī)或刮板式給煤機(jī)。選取刮板式給煤機(jī)。BM=B×fH×fR×fM×fA×fg×fe給煤機(jī)需要出力：BM××1.2=93.2284 t/h，依據(jù)表4-25：選取兩臺(tái)MGF-55型給煤機(jī)，最大出力55t/h，選取電動(dòng)機(jī)：JZT42-4，功率：5.5kw。3.原

7、煤倉(cāng)的選型：原煤倉(cāng)應(yīng)該按照煤的特性和煤的水分，黏附性和壓實(shí)性等進(jìn)行設(shè)計(jì)，必須滿足以下要求：(1)煤倉(cāng)的容量能滿足在電廠上煤制度下鍋爐運(yùn)行的要求；(2)在控制的煤流量下，保持連續(xù)的煤流；(3)煤倉(cāng)內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)搭拱和漏斗狀的現(xiàn)象；為了保證滿足上述要求，應(yīng)采取以下措施：(1) 煤倉(cāng)的形狀表面應(yīng)有利于煤流排出，不易積煤。大容量鍋爐的原煤倉(cāng)宜采用 鋼結(jié)構(gòu)的圓筒倉(cāng)型，下接圓錐形或雙曲線型出口段，其內(nèi)壁應(yīng)光滑耐磨。雙曲線形出口段截面不應(yīng)突然收縮，圓錐形出口段與水平面交角不應(yīng)該小于60，否則壁面應(yīng)磨光或內(nèi)襯光滑貼面；兩壁間的交線與水平夾角應(yīng)不小于55；對(duì)于褐煤及黏性大或易燃的煙煤，相鄰兩壁交線與水平面交角不應(yīng)小

8、于70。相臨壁角的內(nèi)側(cè)，宜作成圓弧形。對(duì)于水分大的煤也可以采用雙曲線形煤倉(cāng)。(2) 原煤倉(cāng)下方的金屬小煤斗出口截面不應(yīng)太小。其下方采用雙曲線形小煤斗時(shí)，截面不應(yīng)突然收縮。非圓形截面的大煤斗，其壁面傾角應(yīng)大于70。金屬煤斗外壁宜設(shè)震動(dòng)裝置或其他防堵裝置。(3) 煤倉(cāng)內(nèi)壁應(yīng)光滑，不應(yīng)有任何凹陷和突出部位和物件。煤倉(cāng)應(yīng)由非可燃的材料制作，一般為鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。對(duì)于水分大，易黏結(jié)的煤，在原煤的出口段可采用不銹鋼板或內(nèi)襯。對(duì)于煙煤，依據(jù)文獻(xiàn)電站鍋爐手冊(cè)5的4-61式可得，除去礦物質(zhì)（灰分）的“純煤”的真密度： t/m3按4-59式可得，煙煤的真密度： t/m2按4-58式可得，煙煤的視密度： t

9、/m3按4-57式可得，原煤的堆積密度： t/m3原煤倉(cāng)的容積V按4-56式設(shè)計(jì)，即：V=TBKZ式中：T煤倉(cāng)儲(chǔ)煤量供鍋爐工作的小時(shí)數(shù)，對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)，T選812，低熱值煤取下限，高熱值煤或每臺(tái)爐設(shè)置兩臺(tái)磨煤機(jī)時(shí)取上限值，取T=10。 鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)的燃煤量，取=69.85t/h。原煤倉(cāng)充填系數(shù)，取決于煤倉(cāng)上部尺寸，進(jìn)煤口位置和煤的自然堆積角，可取除備用磨煤機(jī)所對(duì)應(yīng)的原煤倉(cāng)外的原煤倉(cāng)數(shù)目=2；堆積密度t/m4.空氣預(yù)熱器的選型：隨著電站鍋爐蒸汽參數(shù)提高和容量增大，管式空氣預(yù)熱器體積和高度顯著增大，給尾部受熱面布置帶來(lái)很大困難，因而只在200MW以下鍋爐機(jī)組中使用，而配300MW以及更

10、大容量的鍋爐，通常都采用結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器與管式空氣預(yù)熱器相比：（1） 回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，除節(jié)約金屬耗量外，還簡(jiǎn)化了鍋爐尾部受熱面的布置。因此，被廣泛應(yīng)用于大容量鍋爐上。（2） 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器中，煙氣與空氣不是同時(shí)與受熱面接觸，煙氣與受熱面接觸時(shí)溫度較高，低溫腐蝕的危險(xiǎn)性較小。（3） 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的受熱面允許有較大的磨損量，即便個(gè)別受熱無(wú)件被磨穿孔，也不會(huì)像管式空氣預(yù)熱器那樣，導(dǎo)致漏風(fēng)而影響正常運(yùn)行。（4） 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造工藝要求高。（5） 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)量較大，密封性能良好的漏風(fēng)率約為5%8%，制造工藝不良或維

11、護(hù)不好時(shí)漏風(fēng)率可達(dá)20%或更高。漏風(fēng)嚴(yán)重時(shí)，會(huì)影響鍋爐出力。綜合權(quán)衡鍋爐的容量以及相關(guān)參數(shù)擬選取回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。三分倉(cāng)式回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器用于采用冷一次風(fēng)機(jī)的正壓制粉系統(tǒng)，它將高壓一次風(fēng)和壓力較低的二次風(fēng)分隔在兩個(gè)倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，二次風(fēng)可也用低壓頭風(fēng)機(jī)，以降低送風(fēng)機(jī)電耗。此外，以冷一次風(fēng)機(jī)代替二分倉(cāng)的熱一次風(fēng)機(jī)，可選用體積小、電耗低的高效風(fēng)機(jī)，提高制粉系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。但由于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率較大，一般管式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率不超過(guò)5%，而回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率為5%10%，且制造工藝或維護(hù)不好時(shí)常達(dá)20或更高。因此，如何降低回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率，發(fā)揮其自身性能優(yōu)勢(shì)成為各制造廠家和電廠

12、努力解決的問(wèn)題。可以采用下列措施降低漏風(fēng)：（1）采用雙向密封技術(shù)是降低回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)的關(guān)鍵，它可使直接漏風(fēng)量下降30%左右。（2）采用中心驅(qū)動(dòng)方式能使回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，可改善和保證轉(zhuǎn)子受熱膨脹后的最小間隙，并將中心軸公差降至最低。（3）采用高效傳熱元件，可降低回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器高度和重量，進(jìn)而降低其漏風(fēng)。（4）采用接觸式的漏風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，會(huì)不同程度地帶來(lái)二次漏風(fēng)。（5）采用側(cè)柱與上、下部框架間鏈接的方式，非常適合回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的蘑菇狀變形，較好地控制了空氣預(yù)熱器熱端在各種負(fù)荷下的徑向間隙，這種結(jié)構(gòu)的空氣預(yù)熱器簡(jiǎn)單、實(shí)用，值得借鑒開(kāi)發(fā)。（6）運(yùn)行中應(yīng)合理使用吹灰器，保證投入率，防

13、止空氣預(yù)熱器積灰和腐蝕。（7）運(yùn)行中應(yīng)保持合理的一次風(fēng)壓，避免盲目地節(jié)流而提高一次風(fēng)壓，增加空氣預(yù)熱器漏風(fēng)。依據(jù)文獻(xiàn)電站鍋爐手冊(cè)5的表2-12，選取型號(hào)為25的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。熱風(fēng)溫度高于350，選取雙級(jí)，所以選取單級(jí)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。查表2-11，25型回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器：轉(zhuǎn)子內(nèi)徑（64型），7620mm；扇行倉(cāng)格角度30°，每個(gè)扇行倉(cāng)格自由流通截面積，；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（型），1.42 r/min.依據(jù)一、二次風(fēng)量，一次風(fēng)進(jìn)入空氣預(yù)熱器占用一個(gè)30°的扇行倉(cāng)格。二次風(fēng)進(jìn)入空氣預(yù)熱器占用四個(gè)30°的扇形倉(cāng)格。5.一次風(fēng)機(jī)的選型:一次風(fēng)機(jī)是燃煤鍋爐的主要輔機(jī)，也是保證機(jī)組

14、安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備之一，因而合理選擇風(fēng)機(jī)的型式是電站設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。對(duì)于一次風(fēng)機(jī)，可供選擇的型式有2種：離心式風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。與中速磨煤機(jī)匹配的一次風(fēng)機(jī)采用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的較多；與鋼球磨煤機(jī)匹配的一次風(fēng)機(jī)大多采用離心式風(fēng)機(jī)。采用哪種型式更為合理，宜根據(jù)工程具體條件通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。對(duì)一次風(fēng)機(jī)的適應(yīng)性比較:a 離心式風(fēng)機(jī):對(duì)于一次風(fēng)機(jī)，離心式風(fēng)機(jī)除調(diào)節(jié)特性較差，且670t/h鍋爐的一次風(fēng)機(jī)要求的壓頭較高，屬于鼓風(fēng)機(jī)壓頭范圍，若按以往產(chǎn)品改型設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)，必然以犧牲效率來(lái)滿足性能要求。這使離心式風(fēng)機(jī)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性更差。b 動(dòng)葉可調(diào)軸流式式風(fēng)機(jī):對(duì)一次風(fēng)機(jī)而言，由于考慮到磨煤

15、機(jī)的切換、空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率的增加、煤質(zhì)變化等因素，在選擇時(shí)風(fēng)量和壓頭都留有較大的裕度，這樣選用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)可顯示其優(yōu)越性。選用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)存在的問(wèn)題有：一次風(fēng)機(jī)所需壓頭較高，風(fēng)機(jī)需采用雙極葉輪；軸流式風(fēng)機(jī)在小流量區(qū)易出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。這些問(wèn)題使人們?cè)谝淮物L(fēng)機(jī)選型時(shí)持有不同意見(jiàn)。在裝設(shè)中速磨煤機(jī)的制粉系統(tǒng)中，由于中速磨煤機(jī)的阻力和煤粉管道的阻力都較大，因而要求一次風(fēng)機(jī)有較高的壓頭。對(duì)于動(dòng)葉可調(diào)軸流式式風(fēng)機(jī)，必須采用雙級(jí)葉輪才能滿足要求。采用雙級(jí)葉輪帶來(lái)的問(wèn)題是增加風(fēng)機(jī)的價(jià)格和檢修工作量。價(jià)格的增加可通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定；檢修工作的復(fù)雜性也只是相對(duì)單級(jí)葉輪而言；同時(shí)在風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電廠設(shè)計(jì)時(shí)

16、都為風(fēng)機(jī)的檢修提供必要的設(shè)施。因此綜合所需壓頭和流量選取風(fēng)機(jī)型號(hào)熱一次風(fēng)輸送的是經(jīng)空氣預(yù)熱器加熱過(guò)的熱空氣。由于介質(zhì)溫度高（約350），比體積大，因此熱一次風(fēng)機(jī)較之輸送同樣質(zhì)量空氣的冷一次風(fēng)機(jī)尺寸大，能耗高，風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率低，且存在高溫腐蝕。冷一次風(fēng)機(jī)輸送的是冷空氣，其工作可靠性高于熱一次風(fēng)機(jī)，而且冷空氣比體積小，通風(fēng)電耗低。由于冷一次風(fēng)機(jī)要求有較高的壓頭以克服流程阻力，該壓頭要比二次風(fēng)的送風(fēng)機(jī)壓頭高的多。一次若由送風(fēng)機(jī)兼供壓頭懸殊的一、二次風(fēng)，顯然是不經(jīng)濟(jì)的。為此，采用冷一次風(fēng)機(jī)專門(mén)輸送一次風(fēng)。對(duì)于冷一次風(fēng)機(jī)，干燥劑的冷空氣來(lái)自冷一次風(fēng)風(fēng)機(jī)的風(fēng)道，依據(jù)文獻(xiàn)10，表3-25，選用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器

17、，le，AH=0.2，空氣在t=30，取la=/ m3,一次風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)ZFan=3冷一次風(fēng)機(jī)風(fēng)量：Qcal=××1=28746.2 m3/h按文獻(xiàn)10中的條2款確定風(fēng)量裕量系數(shù)取KQ=140%，可得一次風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)通風(fēng)量： =KQQal×1.4=40244.6 m3/h根據(jù)設(shè)計(jì)通風(fēng)量：40244.6 m3/h選取一次風(fēng)機(jī)型號(hào)為：2518AZ/842.主要技術(shù)參數(shù): P=20250 Pa; Q=186336 m3/h;n=1480 r/min.電動(dòng)機(jī)型號(hào):559.902.335-491;功率: 1231 kW密封風(fēng)機(jī)用于正壓運(yùn)行的磨煤機(jī)和和給煤機(jī)，來(lái)防止含粉氣流的外漏而

18、造成工作條件的惡化，所以對(duì)于正壓運(yùn)行的制粉系統(tǒng)要設(shè)置密封風(fēng)機(jī)，從而有效地降低磨煤間空氣中煤粉的濃度。密封風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)向磨煤機(jī)磨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)部位(動(dòng)、靜相對(duì)運(yùn)動(dòng)部位) 輸送一定壓力的密封風(fēng),當(dāng)密封風(fēng)壓力高于磨煤機(jī)內(nèi)部壓力時(shí), 就可以保證磨煤機(jī)內(nèi)的煤粉不能外漏, 同時(shí)還有冷卻磨輥測(cè)點(diǎn)引線和給煤機(jī)軸端密封使用14。中速磨的良好運(yùn)行必須建立在密封風(fēng)機(jī)及其裝置提供的潔凈高壓頭密封風(fēng)的基礎(chǔ)上，中速磨的可靠性指數(shù)為1，密封風(fēng)機(jī)及其裝置的可靠性運(yùn)行指數(shù)應(yīng)該是1.2。磨煤機(jī)密封風(fēng)壓低容易造成磨煤機(jī)磨輥軸承進(jìn)煤粉、液壓拉桿密封件磨損漏煤粉、關(guān)節(jié)軸承脫出等重大缺陷。密封風(fēng)機(jī)存在的問(wèn)題有：軸承使用周期短；密封管路采用軟聯(lián)接；

19、噪音缺陷（因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)殼輻射噪音也無(wú)法消除）；未設(shè)置逆止閥；中速磨漏粉等等。其中中速磨漏粉存在密封風(fēng)壓不足；風(fēng)機(jī)出口管路系統(tǒng)設(shè)置不合理；密封風(fēng)機(jī)喘振等問(wèn)題，這些都是密封風(fēng)機(jī)選型時(shí)，需要考慮的因素。依據(jù)文獻(xiàn)10，HP型中速磨煤機(jī)的密封風(fēng)質(zhì)量流量：qm，sm×23.5=1.175 kg /s工作氣體空氣的溫度t=30，對(duì)應(yīng)的密度=1.165 kg/m3密封風(fēng)機(jī)提供的總風(fēng)量：Q= = m3/h管道溫度取t=30，對(duì)應(yīng)的=1.165 kg/m3，×10-6 m2/s密封機(jī)臺(tái)數(shù)：選取=3流量q= m3/h查文獻(xiàn)電站鍋爐手冊(cè)5，表4-48，通往磨煤機(jī)、高溫干燥管風(fēng)機(jī)和熱一次風(fēng)機(jī)的壓力

20、冷風(fēng)道，推薦流速：1525 m/s,選取w=16 m/s，管道直徑：D= m選取De=0.15 m設(shè)計(jì)流速：w= m/s雷諾數(shù)：Re=選取鋼板制成的管子，查表4-49絕對(duì)粗糙度=0.33 mm相對(duì)粗糙度=可得=管道按水力光滑管處理，因4000Re，純氣體的摩擦阻力系數(shù)可按4-154式確定，即0=1.8lgRe-1.64-2××105）-1.64-2管道摩擦阻力：pf0=0× Pa氣體中不含粉的局部阻力按式4-159計(jì)算，即p0=0 Pa采用圓截面緩轉(zhuǎn)彎管時(shí)，阻力系數(shù)對(duì)于純空氣按式4-162計(jì)算，=KKh0式中Kh=1.0，0按圖4-58確定， K按圖4-56確定，

21、當(dāng)=90時(shí)，K查表4-55查取部件阻力系數(shù)依據(jù)文獻(xiàn)10中的表查取由于截面變化所引起的阻力系數(shù)。風(fēng)道的局部阻力計(jì)算見(jiàn)表1：表1 風(fēng)道的局部阻力計(jì)算表序號(hào)名稱阻力系數(shù)空氣流速w局部阻力p1送風(fēng)機(jī)進(jìn)口162送風(fēng)機(jī)出口前漸擴(kuò)管道183兩個(gè)90的緩彎頭（圓管）合計(jì)管路總阻力設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，按磨煤機(jī)入口壓力和密封機(jī)入口壓力相等計(jì)算，可得密封系統(tǒng)的管道阻力：p=pf+p××3=988.2 Pa依據(jù)文獻(xiàn)電站鍋爐手冊(cè)5每臺(tái)鍋爐設(shè)置的密封風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)不低于2臺(tái)，其中一臺(tái)為備用。當(dāng)每臺(tái)磨煤機(jī)均設(shè)單獨(dú)的密封風(fēng)機(jī)時(shí)，可不設(shè)備用。選取密封機(jī)臺(tái)數(shù)ZFan=3臺(tái)，對(duì)于密封風(fēng)機(jī)，依據(jù)文獻(xiàn)10風(fēng)量裕量不低于10%，壓

22、頭裕量不低于20%，風(fēng)壓裕量系數(shù)取KQ每臺(tái)密封機(jī)的設(shè)計(jì)全壓：=KQ×988.2=1284.7 Pa風(fēng)量裕量系數(shù)取KP每臺(tái)密封機(jī)的設(shè)計(jì)流量：Q0=KP×1210.3=1452.4 m3/h依據(jù)設(shè)計(jì)全壓為=428.2Pa和設(shè)計(jì)通風(fēng)量：Q01452.4 m3/h選取密封風(fēng)機(jī)型號(hào)為：FB4-72No.3.2.主要技術(shù)參數(shù):風(fēng)量Q=1688 m3/s;全壓P=1300 Pa;轉(zhuǎn)速n=2900 r/min.電動(dòng)機(jī)型號(hào):Y90L-2;功率: 2.2 kW粗粉分離器的作用是將磨煤機(jī)磨制的煤粉按粒度進(jìn)行分選，把粗顆粒分離出來(lái)返回磨煤機(jī)，而把符合細(xì)度要求的煤粉送出，它的另外一個(gè)作用是可以調(diào)節(jié)煤

23、粉細(xì)度供鍋爐燃用。各種分離器結(jié)構(gòu)、性能及配制(1)離心式分離器，利用離心分離的原理，使粗細(xì)粉得到分離。擋板開(kāi)度的改變，使離心力改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度的目的。特點(diǎn)：細(xì)度調(diào)節(jié)范圍大，阻力比較大，可配制于各種磨煤機(jī)的系統(tǒng)中。配鋼球磨煤機(jī)的粗粉分離器，有兩種型式，即回粉雙回路型和帶撞擊錐的改進(jìn)型。(2)慣性式分離器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力小，但調(diào)節(jié)幅度較窄，且煤粉細(xì)度受風(fēng)量變化影響大。主要用于揮發(fā)分高的褐煤和頁(yè)巖，也用于煙煤。撞擊式（雙流向）慣性分離器。由于有撞擊板而得其名，主要由撞擊板和調(diào)節(jié)擋板組成。從磨煤機(jī)出來(lái)的煤粉經(jīng)撞擊分離后流向兩側(cè)，經(jīng)擋板再次分離，合格的煤粉跟隨氣流帶出分離器，故又有雙流向慣

24、性分離器之稱。(3)軸向式分離器特點(diǎn)：該種分離器是在離心式分離器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，故其外殼內(nèi)外錐體及回粉管與離心式相似，但外殼直圓柱部分較高，調(diào)節(jié)擋板為軸向式。(4)重力式分離器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有外殼，內(nèi)部無(wú)調(diào)節(jié)擋板，阻力?。?0100 Pa），但煤粉較粗，且煤粉細(xì)度與一次風(fēng)量有嚴(yán)格的關(guān)系。(5)回轉(zhuǎn)式分離器，它主要是利用氣流離心分離效應(yīng)，因此也屬于離心式分離器范疇。該型分離器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要由外殼、轉(zhuǎn)子和無(wú)級(jí)變速驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，轉(zhuǎn)子由角鋼或扁鋼制成。葉片磨損快，維護(hù)工作量較大，采用不多。老式仿蘇粗粉分離器，屬最原始的離心式分離器。若按擋板類型分類，屬切向式粗粉分離器。一般情況下，分離效率很難

25、達(dá)到60%。目前看來(lái)，無(wú)論從性能還是從結(jié)構(gòu)方面比較都較落后。另外比較重要的原因是：機(jī)組實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，由于煤種、煤粉細(xì)度、通風(fēng)量偏離設(shè)計(jì)值，直接影響粗、細(xì)粉分離器效率。因此，對(duì)原配置的粗粉分離器進(jìn)行改造時(shí)，必須依據(jù)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)核算，從而確定粗粉分離器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。粗粉分離器的選型可分為類型的選擇和參數(shù)的選擇兩部分。類型的選擇是根據(jù)要求的煤粉細(xì)度及兩種基本類型粗粉分離器的運(yùn)行特性、金屬消耗量和布置的緊湊性等選取合理的粗粉分離器類型。而參數(shù)的選擇則是在選定具體的分離器類型后，根據(jù)以下所推薦的容積強(qiáng)度值，選定分離器的規(guī)格。磨煤機(jī)出來(lái)的氣粉混合物經(jīng)過(guò)粗粉分離器時(shí),不合格的煤粉通過(guò)回粉管道返回到磨煤機(jī)重磨,合

26、格的煤粉和空氣進(jìn)入細(xì)粉分離器。粗粉分離器的工作性能直接關(guān)系到煤粉的細(xì)度、制粉系統(tǒng)的效率、電耗,從而嚴(yán)重影響著整個(gè)鍋爐機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因徑向離心式粗粉分離器由于設(shè)計(jì)上存在著:進(jìn)口煤粉氣流速度偏高,分離器的磨損嚴(yán)重。細(xì)度不均勻;整個(gè)粗粉分離器外殼周?chē)灰揽恐亓Ψ蛛x,煤粉氣流本身不旋轉(zhuǎn),缺少離心分離效應(yīng),分離效率低;煤粉氣流進(jìn)入徑向葉片后,由于煤粉氣流90度轉(zhuǎn)彎,阻力很大,導(dǎo)致氣流切向速度大幅度下降,其后煤粉的離心分離作用大大降低;內(nèi)錐體內(nèi)部錐形帽四周設(shè)有二次回粉開(kāi)口,但二次回粉又迅速被沖上氣流攜帶,并不能起到分離作用。由此造成傳統(tǒng)徑向分離器分離效率低、循環(huán)倍率高、設(shè)備阻力大、粉倉(cāng)煤粉過(guò)粗和制

27、粉系統(tǒng)出力不足等問(wèn)題。綜合權(quán)衡選取軸向離心式粗粉分離器。在選擇粗粉分離器參數(shù)時(shí)，先根據(jù)煤種所要求的煤粉細(xì)度和選定的分離器類型，從文獻(xiàn)電站鍋爐手冊(cè)5表4-31表4-33中選取相應(yīng)的容積強(qiáng)度，在根據(jù)系統(tǒng)通風(fēng)量和式4-76計(jì)算出所需的分離器容積，用式4-77計(jì)算出分離器直徑，在根據(jù)各種類型粗粉分離器的技術(shù)規(guī)格選定分離器的規(guī)格。最后，還應(yīng)核算分離器阻力，若阻力過(guò)高（p10001200Pa時(shí)），則應(yīng)重新選取其他類型及規(guī)格。容積強(qiáng)度q = m3/( m3·h)容積V = kD3 m3依據(jù)煤粉細(xì)度R90=26.176%，查表4-33，選q=1600 m3/（ m3·h）可得D=依據(jù)文獻(xiàn)1

28、0表H.20,選取技術(shù)規(guī)格：4000，其中，規(guī)格尺寸為：?jiǎn)挝唬╩m），Da，4000；，2600；D2，2338；，1320；a，322；b，687；H，9100；H1，784；H2，2000；H3，3167；h1，690；h2，310；h3，1000；e，309；f，1368。折向門(mén)數(shù)量，30；防爆門(mén)數(shù)量，6；防爆門(mén)直徑，650mm；分離器容積，3；分離器凈重，10721kg。粗粉分離器的工作溫度tg=t2=70，取g=/m3，流速查表4-48取w=17m/s,0查表4-55取0=3.2，K=0. 粗粉分離器的阻力:p=0（1+K）×（1+0）=475.8 Pap，型號(hào)合適。三參考

29、了鍋爐設(shè)計(jì)手冊(cè)5對(duì)燃燒系統(tǒng)型式進(jìn)行了選型。具體選擇考慮：1空氣預(yù)熱器的選型：依據(jù)文獻(xiàn)10表2-12，選取型號(hào)為25的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。熱風(fēng)溫度高于350，選取雙級(jí)，所以選取單級(jí)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。查表2-11，25型回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器：轉(zhuǎn)子內(nèi)徑（64型），7620mm；扇行倉(cāng)格角度30°，每個(gè)扇行倉(cāng)格自由流通截面積，2；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（型），1.42 r/min.依據(jù)制粉系統(tǒng)的一次風(fēng)量可得，二次風(fēng)進(jìn)入空氣預(yù)熱器占用四個(gè)30°的扇行倉(cāng)格。2二次風(fēng)機(jī)的選型：風(fēng)機(jī)是火力發(fā)電廠的三大重要輔機(jī)之一 ,其耗電量約占廠用電的 25 %30 %,但目前火電廠風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率大大低于風(fēng)機(jī)的額定效率。據(jù)調(diào)

30、查 ,我國(guó) 50MW以上的機(jī)組風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率低于 70 %的約占一半 ,低于50 %的占12 %。提高電站風(fēng)機(jī)運(yùn)行水平 ,對(duì)提高電廠經(jīng)濟(jì)效益有著重要的意義。風(fēng)機(jī)運(yùn)行優(yōu)化可以從三方面考慮：（1）運(yùn)行煤種與風(fēng)機(jī)效率一般情況下 ,煤種的發(fā)熱量越高 ,理論燃燒空氣量越低。而同樣發(fā)熱量的煙煤 ,由于煤種不同 ,其理論燃燒空氣量可能相差 10 %。但由于鍋爐的煤種適應(yīng)性有限 ,燃用煤種的煤質(zhì)特性變化不會(huì)太大 ,鍋爐效率、過(guò)量空氣系數(shù)等參數(shù)在負(fù)荷相同時(shí)也不會(huì)發(fā)生太大變化。實(shí)際上燃料燃燒所需風(fēng)量對(duì)燃用煤種變化的敏感程度不會(huì)高達(dá) 10 %。在煤種改變時(shí)大幅度地改變送風(fēng)量不會(huì)提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行水平 ,最佳方法是根據(jù)煤質(zhì)分

31、析數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的風(fēng)量計(jì)算之后確定送風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。（2）風(fēng)量調(diào)節(jié)為了滿足各種負(fù)荷對(duì)風(fēng)量的不同需要 ,電廠要采用一定的方法對(duì)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方法大致可分為以下2 種:一是調(diào)節(jié)管路中的擋板 ,以改變管路系統(tǒng)阻力達(dá)到風(fēng)量調(diào)節(jié)的目的 ,稱為節(jié)流調(diào)節(jié)。二是改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ,通過(guò)改變風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)節(jié) ,稱為變速調(diào)節(jié)。變速調(diào)節(jié)多采用變速電機(jī)或液力耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn)。節(jié)流調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)都可以達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的 ,但變速調(diào)節(jié)比節(jié)流調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)效益好得多。因?yàn)楣?jié)流調(diào)節(jié)是以壓力損失來(lái)?yè)Q取風(fēng)量和風(fēng)壓的調(diào)節(jié) ,且節(jié)流裝置后會(huì)出現(xiàn)渦流區(qū) ,其開(kāi)度愈小渦流區(qū)愈大 ,風(fēng)速分布嚴(yán)重不均。而風(fēng)機(jī)風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比 ,電耗大致與

32、轉(zhuǎn)速的3 次方成正比 ,因此建議電廠送風(fēng)機(jī)在不同負(fù)荷運(yùn)行時(shí) ,采用變速調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)風(fēng)量 ,不得已時(shí)再采用擋板調(diào)節(jié)。（3）低負(fù)荷單臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行火電廠鍋爐一般配有2 臺(tái)送風(fēng)機(jī)。低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)由于需要風(fēng)量較少 ,2 臺(tái)送風(fēng)機(jī)出力均很小 ,處于低效運(yùn)行的不經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。如能單機(jī)運(yùn)行 ,則效率將有很大提高。風(fēng)機(jī)在選型時(shí)應(yīng)考慮低負(fù)荷單臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行 ,此時(shí)將其風(fēng)量定在風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的 50 %65 %左右較為經(jīng)濟(jì)。這樣既能保證風(fēng)機(jī)余量適中 ,高負(fù)荷時(shí)風(fēng)機(jī)效率處在額定效率附近 ,又能兼顧低負(fù)荷時(shí)風(fēng)機(jī)效率 ,從而保障風(fēng)機(jī)高效運(yùn)行。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率不僅取決于風(fēng)機(jī)性能 ,還取決于風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài) ,與管道阻力、運(yùn)行煤種、調(diào)節(jié)方

33、式等密切相關(guān)。只有采用以下正確的運(yùn)行方式 ,才能保障風(fēng)機(jī)高效運(yùn)行18。3二次風(fēng)管道的總阻力計(jì)算:1）管道摩擦阻力:適用于氣體中不含粉的管道的計(jì)算公式為：pf0=0 Paa.冷風(fēng)道摩擦阻力管道溫度取t=30 ，=1.165 kg/m3，×10-6 m2/s設(shè)計(jì)流量q=2=2×112492.7050224985.4 m3/h查文獻(xiàn)5，表4-48，通往磨煤機(jī)、高溫干燥管風(fēng)機(jī)和熱一次風(fēng)機(jī)的壓力冷風(fēng)道，選用方管。推薦流速：1525 m/s,選取w=16 m/s，管道邊長(zhǎng)：L=1.976 m選取Le=2.0 m當(dāng)量直徑De=Le=2.0 m設(shè)計(jì)流速：w=15.6 m/s雷諾數(shù)：Re=&

34、#215;106選取鋼板制成的方管，查表4-49絕對(duì)粗糙度=相對(duì)粗糙度=0.00017，可得=×106管道按水力光滑管處理，因4000Re，純氣體的摩擦阻力系數(shù)可按4-154式確定，即0=1.8lgRe-1.64-2××106）-1.64-2管道摩擦阻力：pf0=0×× =9.1 Pab.熱風(fēng)道摩擦阻力四列管道分別通向爐膛四角，前墻兩列管道取L=23 m，后墻兩列管道取L=11 m。管道溫度取t=350 ，=0.566 kg/m3，×10-6 m2/s設(shè)計(jì)流量q= = =25.0 m3/s查文獻(xiàn)5，表4-48，通往磨煤機(jī)、高溫干燥管風(fēng)

35、機(jī)和熱一次風(fēng)機(jī)的壓力熱風(fēng)道，推薦流速：2025 m/s,選取w=24 m/s，管道直徑：D=1.152 m選取De=1.20 m設(shè)計(jì)流速：w=22.1 m/s雷諾數(shù)：Re=×105選取鋼板制成的管子，查表4-49絕對(duì)粗糙度=0.33 mm相對(duì)粗糙度=0.00028，可得=×106管道按水力光滑管處理，因4000Re，純氣體的摩擦阻力系數(shù)可按4-154式確定，即0=1.8lgRe-1.64-2××106）-1.64-2前墻管道摩擦阻力：pf0=0×× =36.1 Pa后墻管道摩擦阻力：pf0=0 ××=17.3 Pa

36、2）.局部阻力:氣體中不含粉的局部阻力按式4-159計(jì)算，即p0=0 Pa采用圓截面緩轉(zhuǎn)彎管時(shí)，阻力系數(shù)對(duì)于純空氣按式4-162計(jì)算，=KKh0式中Kh=1.0，0按圖4-58確定， K按圖4-56確定，當(dāng)=90時(shí)，K方截面緩彎管的阻力系數(shù)。純氣體下正方截面緩轉(zhuǎn)彎管的阻力系數(shù)0按式4-162計(jì)算，即，=KKh0。式中Kh=1.0，0按圖4-60確定。查表4-55查取部件阻力系數(shù)依據(jù)文獻(xiàn)10中的表查取由于截面變化所引起的阻力系數(shù)。風(fēng)道局部阻力計(jì)算見(jiàn)表2。表2 風(fēng)道局部阻力計(jì)算表序號(hào)名稱阻力系數(shù)空氣流速w局部阻力p冷風(fēng)道（兩風(fēng)道）1喇叭型吸風(fēng)口（無(wú)擋板）142送風(fēng)機(jī)進(jìn)口143送風(fēng)機(jī)出口前漸擴(kuò)管道1

37、64緩彎頭（方管）16熱風(fēng)道（四風(fēng)道）1六個(gè)相同的90度弧形彎頭2進(jìn)風(fēng)管轉(zhuǎn)動(dòng)擋板合計(jì)3）.管路元件阻力:1)燃燒器中二次風(fēng)阻力選用的是旋流燃燒器，軸向可動(dòng)葉輪，其中，tg =350 ，取g=0.566 kg/m3，流速查表5-22，取w=30 m/s,0查表4-55取0=5.0，K=0.8，=0二次風(fēng)阻力： p=0（1+K）××0）×=899.8 Pa2)空氣預(yù)熱器中二次風(fēng)阻力一次風(fēng)在空氣預(yù)熱器的進(jìn)口t1=30 ,出口t2=350，選取t=190 ，=0.7625 kg/m3，×10-6 m2/s將30°的扇行倉(cāng)簡(jiǎn)化為64個(gè)等流通截面的小倉(cāng)格，

38、選取中間的一個(gè)小倉(cāng)格作為一個(gè)計(jì)算單位,當(dāng)量直徑:De= m雷諾數(shù)：Re=×104查圖4-55,選取光滑管路的摩擦阻力系數(shù)=0.023,選取波形板與波形定位板查表13-2單位(mm)可知a,2.4;b,2.4;c,3.0;s,30.5;(a+b),5.24;deq,9.6.無(wú)因次粗糙度=0.172,可得:0=××摩擦阻力:pf0=n0=64×4×××=727.3 Pa4).總阻力：二次風(fēng)道總阻力計(jì)算式為：p=pf+p+p Pa式中，pf，p和p系統(tǒng)摩擦阻力、局部阻力、和所有設(shè)備阻力的總和二次風(fēng)道總阻力：p=pf+p+p Pa&

39、#215;××16+727.3190.3）=15933.7 Pa依據(jù)文獻(xiàn)10一臺(tái)送風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)全壓為P=KQ×15933.7=19120.4 Pa 一次風(fēng)總流量Q1= Qcal ZFan×3=86238.5 m3/h總風(fēng)量：Q=B×7.8876=536209.3 m3/h送風(fēng)機(jī)總風(fēng)量Q2=Q-Q1=536209.3350-86238.5150=449970.8 m3/h送風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)ZFan=2每臺(tái)的通風(fēng)量：=224985.4 m3/h按文獻(xiàn)10條2款確定風(fēng)量裕量系數(shù)取KQ=1.1，可得二次風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)通風(fēng)量：KQ×224985.424784

40、84.0 m3/h依據(jù)設(shè)計(jì)全壓P=19120.4 Pa和設(shè)計(jì)通風(fēng)量2478484.0 m3/h，選取二次風(fēng)機(jī)型號(hào)為：2008B/1190.主要技數(shù)參數(shù)：Q=282744 m3/h;P=19176 Pa;n=1480 r/min.電動(dòng)機(jī)型號(hào):YKK5601-4;功率:1250 kW4.燃燒器的選型:燃燒器作為煤粉燃燒系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其性能對(duì)鍋爐運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性起主要作用。在燃燒器的設(shè)計(jì)及運(yùn)行中，合理地組織好煤粉氣流的燃燒過(guò)程是滿足煤粉高效、穩(wěn)燃的有效途徑19，20。包頭長(zhǎng)漢溝煤的成分， =40.32 % ，Qar，net=25812kJ/kg 因旋流燃燒器適宜Qar，net20 MJ/kg

41、，25%的煙煤。所以選擇旋流燃燒器。（1）旋流燃燒器的轉(zhuǎn)向：相鄰兩燃燒器的氣流旋轉(zhuǎn)方向宜彼此對(duì)稱，反向旋轉(zhuǎn)，使燃燒器出口合成氣流的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)稱，這樣可以防止氣流向一個(gè)方向偏斜。（2）旋流燃燒器的間距：依據(jù)表5-14選取h=2m（3）旋流燃燒器的選型： 隨著鍋爐容量的增大，單只燃燒器的出力或熱功率按理也應(yīng)該相應(yīng)的增加，但是根據(jù)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，從防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣、控制NOx生成及提高鍋爐低負(fù)荷適應(yīng)能力方面，單只燃燒器的熱功率不宜過(guò)大。依據(jù)表5-25選取Zbur=16個(gè)，其中爐膛熱功率Qf=608 MW，燃燒器直徑11501350mm，取D=1200 mm.單只燃燒器的出力：Bbur= = = 1.18

42、 kg/s單只燃燒器的熱效率：Qth=Bbur Qar，net×10-3 ×25812×10-3=30.5 MW選取具有高能點(diǎn)火器的EI-DRB型雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器或XWD型旋流濃淡燃燒器。秦皇島熱電廠 2號(hào)鍋爐采用的EI-DRB旋流燃燒器通過(guò)對(duì)鍋爐運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，這種旋流式燃燒器燃燒不穩(wěn)定，嚴(yán)重脫火，在燃燒器出口形成一條黑龍，這是鍋爐燃燒不穩(wěn)定和燃燒效率低的主要原因。旋流燃燒器不穩(wěn)定的問(wèn)題關(guān)鍵是由于燃燒器的一次風(fēng)管道結(jié)構(gòu)不合理造成的。煤粉穩(wěn)定燃燒技術(shù)的關(guān)鍵是加速燃燒初始階段的反應(yīng)。為了強(qiáng)化旋流燃燒器的煤粉著火過(guò)程，提高其低負(fù)荷穩(wěn)燃能力，針對(duì)旋流燃燒器的特

43、點(diǎn)和目前運(yùn)行情況，經(jīng)過(guò)在分析大量冷態(tài)?；囼?yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上的反復(fù)論證，改造方案主要是在一次風(fēng)管道內(nèi)安裝帶有旋流葉片的中心管和在一次風(fēng)出口處沿圓周安裝齒形煤粉增濃器。秦皇島熱電廠 2號(hào)鍋爐改造后，投入運(yùn)行，通過(guò)理論分析和實(shí)踐表明，在旋流燃燒器一次風(fēng)出口加裝齒形煤粉增濃器，可以實(shí)現(xiàn)濃淡分離燃燒，改善煤粉的著火條件，使鍋爐得到良好的低負(fù)荷穩(wěn)燃性能和較高的效率，達(dá)到了預(yù)期的目的和要求。這種改造方法簡(jiǎn)單易行，可以推廣應(yīng)用于旋流燃燒器的技術(shù)改造。由于一次風(fēng)旋流葉片用于煤粉氣流中，應(yīng)具有良好的耐熱耐磨性能，在改造時(shí)要予以考慮21。綜上可得燃燒系統(tǒng)，如圖3所示。 燃燒方式墻式布置旋流燃燒方式與四角布置直流燃燒方式

44、是目前火力發(fā)電廠鍋爐最主要的兩種燃燒方式22。這兩種燃燒方式各有其特點(diǎn),國(guó)外及國(guó)內(nèi)的各個(gè)設(shè)計(jì)制造廠都有自己的設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)。這兩種燃燒方式的優(yōu)劣很難一概論定,具體采取哪種燃燒方式則要根據(jù)制造廠的設(shè)計(jì)及制造經(jīng)驗(yàn),并考慮使用單位的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),根據(jù)燃料特性、爐膛形式、制粉系統(tǒng)等各方面因素綜合考慮加以確定。墻式布置旋流燃燒方式與四角布置直流燃燒方式比較燃燒方式的優(yōu)劣主要由以下幾方面決定:煤種適應(yīng)性及燃燒效率,著火和穩(wěn)燃能力,結(jié)渣及高溫腐蝕特性,煙溫偏差,NOX 排放,氣溫調(diào)節(jié)特性等。下面就這幾個(gè)方面加以分析比較。（1） 煤種適應(yīng)性及燃燒效率眾所周知,直流式四角燃燒方式對(duì)煤種適應(yīng)性廣,合理組織爐內(nèi)空氣動(dòng)力

45、場(chǎng),保證煤粉及時(shí)著火和爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒,具有較高的燃燒效率,同時(shí)可以采取多種手段促進(jìn)煤種適應(yīng)性和強(qiáng)化燃燒,例如可采用敷設(shè)衛(wèi)燃帶、熱風(fēng)送粉、濃淡WR 型寬調(diào)節(jié)比燃燒器、PM型燃燒器、鈍體等技術(shù)。直流式燃燒器可燃用劣質(zhì)煤及揮發(fā)分較低的無(wú)煙煤。而旋流式燃燒方式早期煤種適應(yīng)性較窄,近年來(lái)旋流燃燒技術(shù)得到了很大發(fā)展,例如徑向濃淡旋流技術(shù)、PAX 型燃燒器、雙調(diào)風(fēng)燃燒器等技術(shù)不斷地應(yīng)用和發(fā)展,使旋流燃燒方式對(duì)煤種適應(yīng)性不斷拓寬?，F(xiàn)在直流式四角燃燒方式和旋流燃燒方式在煤種適應(yīng)性及燃燒效率方面的差距不斷縮短。（2）著火及穩(wěn)燃能力切圓燃燒煤粉氣流靠鄰角熱煙氣加熱著火,整體組織燃燒。在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),由于燃燒強(qiáng)度的

46、減弱會(huì)影響燃燒的穩(wěn)定性,燃用劣質(zhì)煤還需采取強(qiáng)化著火和穩(wěn)燃措施,如采用雙通道自穩(wěn)式燃燒器或WR 型寬調(diào)節(jié)比燃燒器等都具有較好的低負(fù)荷運(yùn)行的穩(wěn)燃能力;采用旋流式燃燒器是提高鍋爐燃燒效率和燃燒穩(wěn)定性的重要措施之一。旋流式燃燒器對(duì)周?chē)橘|(zhì)具有高卷吸率,在出口處能使煤粉與空氣快速混合,氣流旋轉(zhuǎn)強(qiáng)烈,形成高溫回流區(qū),提高火焰穩(wěn)定性。（3）煙溫偏差切向燃燒方式存在的一個(gè)重要問(wèn)題是煙溫偏差。因?yàn)楦鱾€(gè)燃燒器的火焰在爐膛中形成強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)氣流,這種旋轉(zhuǎn)氣流上升到爐膛出口及水平煙道還沒(méi)有完全消弱,因此產(chǎn)生煙溫偏差。近年來(lái)采取燃燒器頂部風(fēng)反切,對(duì)消除旋轉(zhuǎn)氣流有一定的作用。旋流燃燒方式采用前墻或?qū)_布置,使沿爐膛寬度方向熱

47、負(fù)荷分布均勻,爐膛出口及水平煙道的煙溫偏差較小。（4）NOX 排放對(duì)于降低NOX 排放,采用切向燃燒方式和旋流燃燒方式,使用效果都很好。對(duì)于切向燃燒,一二次風(fēng)混合容易控制,易于實(shí)現(xiàn)分級(jí)配風(fēng);切向燃燒爐內(nèi)溫度沿爐內(nèi)高度分布平緩,峰值低,不利于熱力型NOX 生成;切向燃燒還可以采用濃淡燃燒、同心切圓燃燒技術(shù)等進(jìn)一步降低NOX 排放。普通旋流燃燒器由于一二次風(fēng)混合比較強(qiáng)烈,過(guò)快的溫升及過(guò)量氧的加入,使燃燒強(qiáng)度很高,可能導(dǎo)致NOX 大量生成。隨著旋流燃燒技術(shù)的發(fā)展,B&W公司開(kāi)發(fā)的雙調(diào)風(fēng)軸向旋流燃燒器,可以通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)一次風(fēng)和外二次風(fēng)的風(fēng)量和旋流強(qiáng)度來(lái)調(diào)節(jié)一次風(fēng)與二次風(fēng)的混合點(diǎn),使其所排放的NO

48、X 達(dá)到最小值。國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的徑向濃淡旋流式燃燒器,通過(guò)煤粉濃縮器將一次風(fēng)沿徑向分為濃淡兩股,同心射流,運(yùn)行表明這種燃燒器可以大大降低NOX 的生成。（5） 結(jié)渣和高溫腐蝕四角布置燃燒方式在爐內(nèi)形成強(qiáng)烈的切圓旋轉(zhuǎn)氣流,未燃盡的煤粉顆粒易從氣流中分離出來(lái),沖刷水冷壁,引起結(jié)渣和高溫腐蝕。采用CFS(同心切圓燃燒) 技術(shù)和濃淡燃燒技術(shù)可減輕結(jié)渣和高溫腐蝕。旋流燃燒器對(duì)介質(zhì)卷吸率高,這就減少了未燃盡煤粉沖刷水冷壁的機(jī)會(huì),而且沿水冷壁寬度熱負(fù)荷分布均勻,結(jié)渣和高溫腐蝕較易控制。（6）氣溫調(diào)節(jié)特性四角布置直流燃燒器可以通過(guò)擺動(dòng)燃燒器來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽溫度,調(diào)節(jié)幅度比較大,而且對(duì)流受熱面布置簡(jiǎn)單。旋流燃燒器采用雙煙道

49、擋板調(diào)溫或煙氣再循環(huán)的方式進(jìn)行蒸汽溫度調(diào)節(jié),但無(wú)論采用哪種方法都會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜化,而且增加設(shè)備成本。通過(guò)以上分析和比較,直流燃燒方式和旋流燃燒方式各具特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),而且具有互補(bǔ)性。能否結(jié)合這兩種燃燒方式的特點(diǎn),揚(yáng)長(zhǎng)避短,開(kāi)發(fā)出一種最佳的燃燒方案,是我們?cè)噲D尋求的途徑2325。四角布置旋流燃燒器切圓燃燒方案論證(1) 方案的提出以哈爾濱鍋爐廠200 MW 發(fā)電機(jī)組鍋爐為例,采用四角布置旋流燃燒器切圓燃燒方案。燃燒器采用雙調(diào)風(fēng)或徑向濃淡旋流式、4 層布置、16 只噴嘴、整體大風(fēng)箱結(jié)合。在每個(gè)燃燒器上部布置二次風(fēng)噴嘴,二次風(fēng)噴嘴可采用CFSI 技術(shù)增加貼壁氧濃度,形成二次風(fēng)外切圓,在爐膛中形成二次風(fēng)裹著煤