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[摘 要]随着科学发展观的提出,越来越多的企业开始节能减排,不仅为共同创建环境友好型社会做出贡献,也大大降低了生产成本。而喷燃器作为锅炉燃烧的关键部件直接影响着锅炉运行质量的好坏、安全与否与效率的高低。因此通过对喷燃器的改造,可以提高锅炉的效率,降低成产成本,提高工厂的效益。例如,可以通过调整燃烧器的喷口射流角度;减小整体燃烧切圆直径;通过安装射流周界的筋板;将装挡板放在喷口外侧等方法。
[关键词]喷燃器;存在的问题;改造方案;锅炉效率;
中图分类号:TE848 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)41-0039-01
一、锅炉结构分析
邯郸热电厂2号炉(蒸发量670 t/h)是哈尔滨锅炉厂设计的锅炉,该锅炉是带一次中间再热的单锅筒并可以自然循环。该锅炉呈II型布置,炉膛截面为宽和深均为 11.660m的正方形。锅炉的容积热负荷为4.962×10 kJ/(m.h),锅炉的断面热负荷为 1.5×l0 kJ/(m.h)。燃烧器是四角直流喷燃器,单切圆设置,直吹式制粉系统,每个角的燃烧器有5层一次风喷口和7层的二次风喷口,在一次风喷口上还配有周界风,一、二次风为间隔布置。
二、改造前存在的问题
自投入生产以来,已经发生了多次落焦现象,燃煤工况不稳定,炉火燃烧不稳定,炉膛出口烟温度较高,排烟温度高达 198度(设计值为 146.0度),而左、中、前、后水冷壁由于受气流的侵蚀出现腐蚀现象,并且飞灰可燃物高达4.98 %等问题导致锅炉效率很低,燃烧器有时候甚至出现灭火爆燃现象,已给工厂造成了巨大的经濟损失。为了解决以上问题,提高锅炉的燃烧效率,特此针对喷然器的改造,提出了对喷然器的改造方案。
三、喷燃器改造方案
1、通过调整燃烧器的喷口射流角度
若将一次风喷嘴的喷口改为斜口(将靠近前墙侧的喷嘴以及将靠近后墙侧的喷嘴各增长300mm),从而使这两个一次风喷嘴的喷头倾斜5.6度。以此调整喷流的射流角度。同时也减小了实际燃烧切圆直径,喷口的一次风射流向中心偏转,避免一次风气流由于冲刷气流而引起水冷壁的高温腐蚀和前后墙的结焦现象的发生。
2、通过增加一次风喷嘴的长度
如果喷燃器受气流刷墙的影响大,可以通过增加一次风喷嘴的长度,例如,将一次风喷嘴的长度增加到250mm及将喷嘴伸向炉内的尺寸增加250mm,从而提高一次风喷嘴的射流刚度,避免过早偏转的现象出现,从而使实际切圆的直径减小,增大了一、二次风的后期干扰,提高了锅炉的燃烧效率。
3、通过安装射流周界的筋板
在四个一次风喷嘴新加长处,增加射流周界的筋板,从而加大一次风的周界,使着火条件更有利,提高了煤炭的燃烧率。射流周界的筋板的安装,使一次风射流逼近炉膛的中心处,缩小了实际燃烧切圆的直径。而相对于一次风喷口,二次风喷口没有安装射流周界的筋板,因此二次风的切圆直径大于一次风的切圆直径,从而达到保护喷然器区域的水冷壁和前后墙免受侵蚀的作用。
4、通过将装挡板放在喷口外侧
将靠近前墙侧的喷嘴以及将靠近后墙侧的喷嘴处加装挡板,以此将一次风射流逼向炉膛中心。该装挡板的目的在于将靠近前墙侧的喷嘴以及将靠近后墙侧的喷嘴的一次风射流逼近中心处,从而达到缩小实际燃烧切圆直径,改善补气条件的效果,大大提高了锅炉的效率。同时其作用与调整燃烧器的喷口射流角度相似,即避免一次风气流由于冲刷气流而引起炉膛水冷壁的高温腐蚀和前后墙的结焦现象的发生。
5、通过对材料进行改造
将一次风喷嘴的材质改为耐热、耐磨损且不锈钢的Cr35Ni14Si12,缩短了气流冲刷磨损管材的速度,增加了一次风喷嘴的使用寿命。该材料大约重3.9吨,按2800元/t计算,折合人民币10920元。相比使用耐热铸铁的材料,大大减少了生产成本。
四、改造后的效果
通过对以上方案的实施,锅炉燃烧状况良好,气流未有过早偏转的现象。调整燃烧器的喷口射流角度减小了实际燃烧切圆的直径,喷口的一次风射流向中心偏转,从而达到保护喷然器区域的水冷壁以及前后墙免受侵蚀的作用。将靠近前墙侧的喷嘴以及将靠近后墙侧的喷嘴处加装挡板,以此将一次风射流逼向炉膛中心,避免一次风气流由于冲刷气流而引起水冷壁的高温腐蚀和前后墙的结焦现象的发生。将一次风喷嘴的材质改为耐热、耐磨损且不锈钢的材料,增加了喷嘴的使用寿命。锅炉内部结焦情况得到了改善,落焦频率由1—2天延长至10—12天。锅炉热效率达到90%以上,节省的煤炭将近5000 t,折合人民币为600000元,大大提高了锅炉的效益,工厂的效益也逐渐好转。
参考文献
[1] 王丽英.燃气蒸汽联合循环余热锅炉技术及应用[J] .电站系统工程2002.(3).27.
[2] 段跃飞.余热锅炉初步热控设计研究[J] .锅炉制造.2005.(2).13.
[3] 许传凯.大型电站锅炉用煤及燃烧技术.中国电力.1996.(12).
[4] 张艳.烟气联合脱硫脱氮技术的模糊综合评判.华北电力大学学报.2004.(12).
[5] 陶新建.从炉内空气特性分析锅炉水冷壁结焦的原因[J].华东电力.2008.(8).
[关键词]喷燃器;存在的问题;改造方案;锅炉效率;
中图分类号:TE848 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)41-0039-01
一、锅炉结构分析
邯郸热电厂2号炉(蒸发量670 t/h)是哈尔滨锅炉厂设计的锅炉,该锅炉是带一次中间再热的单锅筒并可以自然循环。该锅炉呈II型布置,炉膛截面为宽和深均为 11.660m的正方形。锅炉的容积热负荷为4.962×10 kJ/(m.h),锅炉的断面热负荷为 1.5×l0 kJ/(m.h)。燃烧器是四角直流喷燃器,单切圆设置,直吹式制粉系统,每个角的燃烧器有5层一次风喷口和7层的二次风喷口,在一次风喷口上还配有周界风,一、二次风为间隔布置。
二、改造前存在的问题
自投入生产以来,已经发生了多次落焦现象,燃煤工况不稳定,炉火燃烧不稳定,炉膛出口烟温度较高,排烟温度高达 198度(设计值为 146.0度),而左、中、前、后水冷壁由于受气流的侵蚀出现腐蚀现象,并且飞灰可燃物高达4.98 %等问题导致锅炉效率很低,燃烧器有时候甚至出现灭火爆燃现象,已给工厂造成了巨大的经濟损失。为了解决以上问题,提高锅炉的燃烧效率,特此针对喷然器的改造,提出了对喷然器的改造方案。
三、喷燃器改造方案
1、通过调整燃烧器的喷口射流角度
若将一次风喷嘴的喷口改为斜口(将靠近前墙侧的喷嘴以及将靠近后墙侧的喷嘴各增长300mm),从而使这两个一次风喷嘴的喷头倾斜5.6度。以此调整喷流的射流角度。同时也减小了实际燃烧切圆直径,喷口的一次风射流向中心偏转,避免一次风气流由于冲刷气流而引起水冷壁的高温腐蚀和前后墙的结焦现象的发生。
2、通过增加一次风喷嘴的长度
如果喷燃器受气流刷墙的影响大,可以通过增加一次风喷嘴的长度,例如,将一次风喷嘴的长度增加到250mm及将喷嘴伸向炉内的尺寸增加250mm,从而提高一次风喷嘴的射流刚度,避免过早偏转的现象出现,从而使实际切圆的直径减小,增大了一、二次风的后期干扰,提高了锅炉的燃烧效率。
3、通过安装射流周界的筋板
在四个一次风喷嘴新加长处,增加射流周界的筋板,从而加大一次风的周界,使着火条件更有利,提高了煤炭的燃烧率。射流周界的筋板的安装,使一次风射流逼近炉膛的中心处,缩小了实际燃烧切圆的直径。而相对于一次风喷口,二次风喷口没有安装射流周界的筋板,因此二次风的切圆直径大于一次风的切圆直径,从而达到保护喷然器区域的水冷壁和前后墙免受侵蚀的作用。
4、通过将装挡板放在喷口外侧
将靠近前墙侧的喷嘴以及将靠近后墙侧的喷嘴处加装挡板,以此将一次风射流逼向炉膛中心。该装挡板的目的在于将靠近前墙侧的喷嘴以及将靠近后墙侧的喷嘴的一次风射流逼近中心处,从而达到缩小实际燃烧切圆直径,改善补气条件的效果,大大提高了锅炉的效率。同时其作用与调整燃烧器的喷口射流角度相似,即避免一次风气流由于冲刷气流而引起炉膛水冷壁的高温腐蚀和前后墙的结焦现象的发生。
5、通过对材料进行改造
将一次风喷嘴的材质改为耐热、耐磨损且不锈钢的Cr35Ni14Si12,缩短了气流冲刷磨损管材的速度,增加了一次风喷嘴的使用寿命。该材料大约重3.9吨,按2800元/t计算,折合人民币10920元。相比使用耐热铸铁的材料,大大减少了生产成本。
四、改造后的效果
通过对以上方案的实施,锅炉燃烧状况良好,气流未有过早偏转的现象。调整燃烧器的喷口射流角度减小了实际燃烧切圆的直径,喷口的一次风射流向中心偏转,从而达到保护喷然器区域的水冷壁以及前后墙免受侵蚀的作用。将靠近前墙侧的喷嘴以及将靠近后墙侧的喷嘴处加装挡板,以此将一次风射流逼向炉膛中心,避免一次风气流由于冲刷气流而引起水冷壁的高温腐蚀和前后墙的结焦现象的发生。将一次风喷嘴的材质改为耐热、耐磨损且不锈钢的材料,增加了喷嘴的使用寿命。锅炉内部结焦情况得到了改善,落焦频率由1—2天延长至10—12天。锅炉热效率达到90%以上,节省的煤炭将近5000 t,折合人民币为600000元,大大提高了锅炉的效益,工厂的效益也逐渐好转。
参考文献
[1] 王丽英.燃气蒸汽联合循环余热锅炉技术及应用[J] .电站系统工程2002.(3).27.
[2] 段跃飞.余热锅炉初步热控设计研究[J] .锅炉制造.2005.(2).13.
[3] 许传凯.大型电站锅炉用煤及燃烧技术.中国电力.1996.(12).
[4] 张艳.烟气联合脱硫脱氮技术的模糊综合评判.华北电力大学学报.2004.(12).
[5] 陶新建.从炉内空气特性分析锅炉水冷壁结焦的原因[J].华东电力.2008.(8).