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新型低NOx燃烧器——DSB燃烧器
发布时间:2009-08-19   消息文章地址:中国皇城国际   

  专利号ZL 02 2 53094.0

  燃烧器布局

  DSB低氮燃烧器,次要布局如图1所示,包罗:

  1.核心风通道;

  2.一次风弯头、煤粉平均挡片、煤粉浓缩文丘里、一次风伸缩套筒、一次风旋流叶片、稳焰环;

  3.内二次风通道、内二次风旋流叶片;

  4.外二次风通道、外二次风旋流叶片。

图1 DSB燃烧器布局

  1.技术特点

  o具有一般低NOx旋流燃烧器的特点:双调风

  o具有立异的核心技术:在燃烧器内部完成一次风稀相向二次风扩散,从而使得一次风速可调,极大地提高了燃烧不变性和煤种顺应性(图2、图3);

  o多种调理手段,以顺应各类炉膛、煤质和燃烧工况(表1):

  o表里二次风量比例可调理;

  o一次风旋畅经由旋流叶片进行调理;

  o一次风量(速)能够经由伸缩套筒调理;

  o煤粉浓度能够经由伸缩套筒进行调理;

  o核心风可调风量。

表1 DSB燃烧器节制对象表

编号

节制对象

影响参数

施行机构

节制编制

1

一次风伸缩管

一次风速
一次风粉浓度

带手轮的螺纹拉杆

手动

2

核心风挡板

核心风量

电动头、变送器

主动

3

一次风旋流叶片

一次风旋流强度

螺纹拉杆

手动

4

内二次风旋流挡板

内二次风旋流强度

圆环连杆调理

手动

5

外二次风旋流挡板

外二次风旋流强度

圆环连杆调理

手动

6

表里二次风量比例挡板

内二次风量

电动头、变送器

主动



图2 一次风伸缩套筒拉杆位置对喷口一次风速的影响

图3 一次风套筒拉杆位置对着火距离的影响


  2.NOx节制机理

  二次风分级,构成空气分级燃烧编制是DSB燃烧器是成为低氮燃烧器的次要的要素。此外,又一次如下两方面的缘由:

  1.空气分级程度被加深

  DSB燃烧器一次风能够大幅度减小,推动了初期燃烧,但氧量愈加缺乏,使得空气分级程度更深,NOx节制成果更为较着;

  2.构成为燃料浓淡分布的燃烧编制

  部门煤粉颗粒事后分离到内二次风里,降低了一次风区附近的氧浓度,使得一次风粉远离二次风气流更为较着,进一步强化了空气分级燃烧,同时具有燃料浓淡分布的成果,在必然程度上具有了燃料分级成果。

  3.煤种顺应性

  DSB具有多种调理手段,使得煤种顺应性很强:

  0.Vdaf >30%的高挥发分烟煤和褐煤

  一次风直流,风速>28m/s,内二次风中度扭转,

  1.20%<Vdaf<30%的烟煤

  一次风轻度扭转,风速25m/s,内二次风中度扭转,

  2.14%<Vdaf<20%的贫煤

  一次风中度扭转,风速20m/s,内二次风高度扭转,

  3.Vdaf<12%的劣质贫煤和无烟煤

  一次风中高度扭转,风速<16m/s,内二次风高度扭转。 上述参数的调整只依赖燃烧器的调理完成,不影响系统的其它环节。

  顺应不合煤种的火花模仿见(图4——图6)


图4 DSB燃烧器模仿燃烧烟煤的火焰(行程长、刚性大)


图5 DSB燃烧器模仿燃烧贫煤的火焰(成“梨”形)


图6 DSB燃烧器模仿燃烧无烟煤的火焰
(“煤粉”颗粒在出口堆积、翻腾)

  4.DSB燃烧器和一般低NOx旋流燃烧器机能比力

  表1列出了DSB燃烧器次要的节制对象,由于节制对象较多,故DSB燃烧器是一种调理和仿照才能很强的燃烧器, 它能够经由调理机构调整“改变”不合类型的低NOx旋流燃烧器,完成类似德州电厂的贫煤燃烧器和皇城国际北京电厂烟煤燃烧器的气流机关,并且由于一次风速和煤粉浓度的调理使得它的机能逾越了通俗低NOx旋流燃烧器。表2列出了DSB燃烧器与南京某电厂蜗壳式燃烧器、北京某电厂和德州电厂低NOx燃烧器在调理机能和燃烧机能上的比力。

表2 DSB燃烧器与其它三种燃烧器的比力

燃烧器
品种

风粉
浓度

核心风

一次
风量

一次风旋流

内二次风量

内二次风旋流

外二次风量

外二次风旋流

喷口稳燃安装

顺应煤种范畴

NOx 降低机理

其它

南京蜗壳式燃烧器

可调

贫煤

二次风没分级,
旋流强度大

德州贫煤燃烧器

可调

可调

可调

可调

可调

可调

贫煤

空气分级

北京烟煤燃烧器

可调

可调

可调

烟煤

空气分级

热工院DSB燃烧器

可调

可调

可调

可调

可调

可调

可调

可调

烟煤、贫煤、无烟煤

空气分级
燃料分级

二次风度用径向挡板调理二次风旋流,最高旋流强度大



  5.皇城国际南京电厂1号炉DSB燃烧器现实使用成果

  首台DSB燃烧器安装于皇城国际南京电厂2号炉上。皇城国际南京电厂1、2号炉是我国初次引进原苏联生产的ПП-1000-25-545/545КТ型超临界压力、一次两头再热、均衡通风、全钢布局、露天安插、固态排渣直流锅炉,次要设想参数见表3。

表3 锅炉次要设想参数表

   

单 位

设 计 值

额定负荷(ECR

t/h

1000

过热器出口蒸汽压力

MPa

25

过热器出口蒸汽温度

545

再热器蒸汽流量

t/h

830

再热器出口蒸汽压力

MPa

3.8

再热器出口蒸汽温度

545

空气预热器出口热风温度

366

排烟温度

136

锅炉效率

90.5

最低不投油负荷

t/h

65065%MCR

最低负荷

t/h

30030%MCR

炉膛断面尺寸(深×宽)

m×m

11.46×19.18

炉膛容积(无效)

m3

8190

炉膛容积热负荷

kW/m3

96.18

炉膛断面热负荷

kW/m2

3.58


  锅炉本体露天悬吊安插,采用单炉膛布局,炉顶标高57m,冷灰斗炉底标高4.2m,炉膛宽度19.18m,深度11.46m,水冷壁底部倾角55°,折焰角角度为55°,无效炉膛容积为8190m3。

  锅炉于前后墙对冲安插了16只旋流燃烧器,每面墙有上下两排燃烧器,每排四只燃烧器。此中上排燃烧器标高21.4m,距离下排燃烧器4.5m。同排燃烧器两头间距4.05m,侧边间距4.03m,侧边燃烧器与侧墙间距3.34m。当燃用设想煤时,单只燃烧器的最大出力为10t/h。距上排燃烧器上方2.5m处前后墙对冲安插了8只乏气喷嘴,乏气喷嘴下倾15°。

  锅炉拔擢的是典型的、燃烧低挥发份煤种的双蜗壳旋流燃烧器,由同轴的核心冷却风管、一次风粉管、二次风管和一、二次风蜗壳构成,其简单布局见图11。燃烧器壳使一次风扭转文章地址于一次风蜗壳,旋流强度根底不成调理;二次风的扭转由二次风蜗壳内的导流挡板发生,旋流强度由挡板位置调理。统一燃烧器的一、二次风扭转标的目的分歧,与相邻燃烧器的扭转标的目的相反。

  锅炉在甲乙两侧各安插一套中储式热风送粉的制粉系统,单套制粉系统设想最大出力为72.4t/h。


图11 蜗壳式燃烧器布局简图

  2007年1号炉大修,全数采用共16只DSB燃烧器,并在燃烧器上方添加8只OFA喷口。实践证明风系统婚配优良,各名目标都较好,鼎新成果优良。

  1.冷态空气动力场和火花示踪

  燃烧器出口空气动力场机关成果好,成抱负的“梨”形(图12)。

  2.单烧油环境

  在单烧油的环境下,DSB燃烧器全体暗示较好,焚烧较蜗壳燃烧器更为容易,燃烧器着火后在初期阶段较老燃烧器火焰敞亮,黑烟少,燃烧更充实。单烧油时的火焰形态见图13。

  3.油煤混烧

  油火焰从煤粉气流中“发”出,构成粉包油的燃烧编制,燃油把持很是充实。


图12 DSB燃烧器冷态火花示踪


图13 DSB燃烧器单烧油时的火焰外形


图14 DSB燃烧器油煤混烧时的火焰形态

  4.NOx节制成果

  皇城国际南京电厂1号炉鼎新,OFA共同,锅炉NOx排放量从1300mg/m3降低到平均700mg/m3,降低率46%。

  5.煤种顺应性和燃烧不变性

  燃烧煤质很是杂,从烟煤到无烟煤均有,燃烧不变性很好。

  锅炉不投油低负荷才能逾越原设想,可低至150MW以下(试验值130MW,锅炉带额定负荷320MW)。

  6.燃烧经济性

  与OFA共同,没有较着损害燃烧经济性,随煤量变化,Cfh=2.5%~8%波动,飞灰可燃物程度与鼎新前相当。如没有OFA,则飞灰可燃物比原锅炉程度低。

  主再汽参数合格、锅炉再热器减温水量为零,炉膛出口烟和缓排烟温度均没见较着添加。

  7.其它

  充实考虑告终构的刚性和强度、调理机构的靠得住性、煤粉刷面的防磨和喷口的烧损防止,也考虑了安装和检修的便当。



  
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