“W”火焰锅炉煤粉细度对燃烧的影响浅析.pdf

第九届锅炉专业委员会第二次学术交流会议 “W”火焰锅炉煤粉细度对燃烧的影响浅析 程智海，金鑫，王川保，张福祥 （1.上海发电设备成套设计研究院 上海 200240 ；2. 阳城国际发电有限责任公司 阳城 048102 ） 关键词：W 火焰锅炉；煤粉细度；分级燃烧；制粉系统优化。 摘 要：煤粉细度对“W”火焰锅炉的燃烧过程具有至关重要的影响，煤粉细度过粗或者过细都会对燃烧过程 产生不利影响。煤粉过细会导致锅炉受热面积灰加重、沿炉宽度方向受热面不同管屏间热偏差增加、受热面 超温加重、排烟温度升高等不利影响。煤粉过粗会导致着火恶化、飞灰及大渣含碳量升高等问题。实际运行 过程中存在一个最佳的细度范围，最佳煤粉细度的确定同锅炉设计结构以及煤质条件具有密切关系。 对于燃尽时间较长的煤种上炉膛高度要相应 1 引言 高一些。 W 火焰锅炉在燃烧无烟煤方面具有的良 一般情况下我们总是希望能够将煤粉在 好性能已为多年来的运行实践所证明。为了 下炉膛尽可能地燃尽，将火焰中心位置控制 改善煤粉的着火条件和延长煤粉在炉膛内的 的比较低一些。一方面可以增加火焰行程， 停留时间，W 火焰锅炉将燃烧器布置在前后 提高燃烧效率；另一方面可以降低炉膛出口 墙，由拱上向下喷射，然后在炉膛负压作用 烟温，减少受热面超温情况。为了使煤粉能 下再自下而上，形成“W”形状的火焰（图1）。 够尽快地燃尽，在锅炉调试及燃烧优化过程 煤粉火焰气流在下炉膛中存在一个往复的运 中一些调试人员希望将煤粉细度保持在一个 动过程，使得其整体的燃烧机理同传统燃烧 相对比较高的水平。同时加大拱上的一、二 过程存在一些差异。也正是由于该过程的存 次风速，尽可能地增加火焰的下冲动量，以 在，煤粉细度的变化对锅炉的燃烧组织结构 期增加火焰行程和降低火焰中心。在实际运 产生了较为显著的影响。这种影响主要体现 行过程中，该调整方法在提高燃烧经济性方 在对炉膛火焰中心位置的影响和炉膛配风结 面取得了一些成效。但同时往往会造成受热 构的影响。 面污染严重，吹灰次数增加，一次风管磨损 W 火焰锅炉以拱部位置为界分为上炉膛 加剧等问题。 和下炉膛两部分，一般而言上、下炉膛的高 目前大容量锅炉的制粉系统大多采用直 度比例同单支燃烧器的热功率、拱上一、二 吹式制粉系统，对该系统方式而言磨煤机出 次风总动量以及煤质的燃尽特性有密切关系 口的煤粉细度同磨煤机风煤比具有直接的相 【】 1 。随着单支燃烧器热功率和拱上一、二次 关性，提高煤粉细度需要关小分离器折向挡 风总动量的增加，上、下炉膛高度比减小。 板的开度。关小折向挡板的开度一方面使得 — 1 — 第九届锅炉专业委员会第二次学术交流会议 系统阻力增加，另一方面使一次风风煤比降 程中更容易受到烟气流动特性的影响。煤粉 【】 低，偏离煤粉气流着火的最佳煤粉浓度 2 。 颗粒的气流跟随特性随着颗粒直径的减小而 随着一次风风煤比降低和一次风速的提高， 逐渐增强。国内一些研究人员对气固两相流 燃烧器出口区域散热量增加，煤粉的着火条 射流形态的实验研究结果也证明了这一观点