炉膛容积热负荷:
98.8kW/m^3;炉膛截面热负荷<上炉膛/下炉膛):
4.55/2.4598.8kW/m^2;炉膛出口烟气温度1025摄氏度<?
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燃烧器:
燃烧器是锅炉的主要燃烧设备,其作用是保证燃料和空气的充分混合、及时着火和稳定燃烧。
通过燃烧器送入锅炉的空气是按对着火、燃烧有利而合理组织、分别送入的、按送入空气的作用不同,可以将送入的空气分为一次风,二次风和三次风。
一次风是携带煤粉送入燃烧器的空气,二次风是煤粉着火后再送入的空气,三次风是采用热风送粉时制粉系统的乏气。
燃烧器的型式很多,按出口气流的流动特性可以分为直流燃烧器和旋流燃烧器,由于耒阳电厂的涉及煤种为无烟煤,有较难着火、燃尽的特点,故耒阳电厂二期采用的是双调风旋流燃烧器。
该燃烧求本体主要由一次风、乏气和二次风等组成,一次风管道中加装了煤粉浓缩器,其作用是对一次风进行浓缩<?
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),提高一次风中煤粉浓度,利于煤粉气流的着火<?
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从一次风中分离出的煤粉气流<称为乏气)经由乏气管送入炉膛,燃烧器一次风管外侧布置有二次风管,二次风管分为<?
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)内外两股<俗称双调风)并装有调节叶片分别调节二次风的旋流强度。
本锅炉共采用16只浓缩型EI-XCL双调风旋流燃烧器,它们分别布置在炉膛的前后拱上<各8只),本炉的二次风采用分级配风的原则,即将一部分二次风由浓缩型EI-XCL双调风旋流燃烧器送入外,还将一部分二次风由前后墙分别送入炉膛,其目的在于延长二次风与一次风的混合时间,既有利于煤粉气流的着火、燃烧又有利于减少氧化氮的生成。
从风箱来的二次风分别进入到内层和外层调风器,内层二次风产生的旋转气流可卷吸高温烟气引燃煤粉,外层气流用来补充煤粉进一步燃烧所需空气。
每台锅炉有16个乏气喷口,前后墙各8个,对称布置在燃烧器下部,与燃烧器一一对应。
每台锅炉共有64个分级风管,前后墙各32个,其主要作用是补充燃尽所需的二次风,增强煤粉的后期混合。
本锅炉采用分割风仓式大风箱,每个大风箱分为4个风仓,分别对8只燃烧器均匀配风。
耒阳电厂二期燃烧器的工作过程:
来自磨煤机的一次风煤粉气流在经过浓缩型EI-XCL燃烧器弯头前,先通过一段偏信异径管加速后,大多数煤粉由于离心力的作用沿弯头外侧内壁流动,在气流进入一次风浓缩装置后,使50%的一次风和10%-15%煤粉分离出来,经乏气引到发起喷口直接喷入炉膛燃烧。
燃烧分为两个阶段进行,着火阶段和燃烧过程本身,着火是燃烧的转悲阶段,而燃烧又给着火提供必要的热量来源。
影响煤粉气流着火的主要因素有:
燃料的性质,燃料性质中对着火过程影响最大的挥发份降低时,煤粉气流的着火温度显著增高,着火热也随之增大;原煤水分增大时,着火热也随着增大;原煤灰分在燃烧过程中不但不能放出热量,而且还要吸收热量;煤粉气流的着火温度也随着煤粉变细而降低。
炉内散热条件,假定放热曲线不变,散热曲线往右移动,即减少炉内散热条件,有利于着火,在燃烧器区域敷设卫燃带对于着火是十分有利的。
风量和风速:
增大煤粉气流的一次风量,相应增大着火热,减少一次风量,会使着火热显著降低。
一次风速过高,增通过气流单位截面积的流量增大,降低了煤粉气流的加热速度,使着火推迟,并使着火距离拉长,影响整个燃烧过程,一次风速过低,会使燃烧器喷口过热烧坏、煤粉管道堵粉等故障。
二次风引入的方式,二次风送入过早,又送入火焰的根部,如同增加一次风量,使着火延迟,若二次风送入太集中,会降低火焰温度,影响着火和燃烧。
锅炉的运行负荷,锅炉负荷的降低对煤粉气流的着火是不利的,当降低到一定程度将危及着火的稳定性,甚至引起熄火,通常在没有其他措施条件下,固态排渣煤粉炉只能在高于70%额定负荷下运行。
着火阶段是整个燃烧过程的关键,要使燃烧能在较短时间内完成,必须强化着火过程,即保证着火过程能稳定而迅速进行,由上述可知,住址强烈的烟气回流和燃烧器出口附近一次风气流与高温烟气的强烈混合,是保证供给着火热量和稳定着火过程的首要条件,提高煤粉气流初温,采用适当的一次风量和风速,是降低着火的有效措施,而提高煤粉细度和敷设燃烧带,则是燃用无烟煤时稳定着火的常用方法。
要组织良好的燃烧过程,保证炉内不结渣的情况下燃烧速度快,而且燃烧完全,得到最高的燃烧效率,其原则性条件为:
合适的空气量;适当的炉温;空气和煤粉的良好混合;足够的燃烧时间。
煤粉炉的点火装置的用途,主要是在锅炉启动时,利用它来点燃主燃烧器的煤粉气流,另外当锅炉机组须在低负荷下运行,或当煤粉质量变差时,由于炉膛温度降低危及煤粉着火的稳定性、炉内火焰发生脉动以至有熄火危险时,也用点火装置来稳定燃烧和作为辅助燃烧设备。
本锅炉点火装置由高能点火器和点火油枪组成,其推进机构采用汽动驱动方式,高能点火装置由点火激励器、点火杆、点火电缆、半导体火花塞、点火枪等组成。
炉内结渣及防治:
结渣会引起过热汽温升高,甚至会招致汽水管爆破;结渣会使锅炉出力降低,严重时造成被迫停炉;结渣会缩短锅炉设备的使用寿命;排烟损失增大,锅炉效率降低;引风机消耗电量增加;由于结渣往往是不均匀的,因而水冷壁结渣会对自然循环锅炉的水循环安全性和强制循环锅炉水冷壁的热偏差带来不利影响。
结渣的原因一般有:
燃烧过程中空气量不足,使煤粉不易达到完全燃烧,未完全燃烧将产生一氧化碳,灰熔点显著降低;与空气混合不良;燃料和空气分布不均匀造成火焰偏斜;未燃尽的煤粉颗粒被粘到受热面上,一次风量过大而二次风凉过小,煤粉颗粒未完全燃烧就粘在受热面上继续燃烧,此处炉墙温度非常高,它的粘结性也很强,故容易结焦;炉膛热负荷大,温度高,当炉膛燃烧中心温度超过1450摄氏度以上时,灰的表面将开始熔化使结渣性增加;吹灰和清焦渣不及时;燃料质量低劣等。
要防止和消除结渣,需要注意如下几点:
降低炉膛出口烟气温度,合理使用一次风,减少炉膛热强度,降低火焰中心位置,加速燃煤着火,保持适当的过剩空气量;组织合理而良好的炉内空气动力场防止结焦;保证合适的煤粉细度和均匀度;加强运行中监视,及时清焦吹灰,保持受热面清洁;保证燃煤质量;出去多余的卫燃带。
锅炉煤粉制备:
为了获得较好的燃烧效果,提高锅炉容量和实现锅炉运行的自动化,现代大型锅炉一般采用煤粉燃烧,从矿区运来的原煤要制成锅炉用的合格煤粉,需要经过煤的初步打碎、清楚铁件、除去木片、二次破碎、称重与取样、干燥、磨煤、分离等步骤。
煤粉细度是煤粉的重要性质,煤粉越细,在炉内燃烧时,不完全燃烧损失就越小,且有利于稳燃,但是制粉系统要消耗较多的电耗,设备的磨损量也较大,反之,较粗的煤粉虽然电耗小,但不利于燃料的燃烧和燃尽,因此,在锅炉设备运行中,应选择适当的煤粉细度使机械未完全燃烧损失和制粉系统的电耗,因此在锅炉系统中,应选择适当的煤粉细度使机械未完全燃烧损失和制粉系统的电耗之和为最小,此时的煤粉细度称为经济细度。
,煤被磨碎成煤粉的难易程度取决于煤本身的结构,由于煤本身的结构特性不同,各种煤的机械强度、脆性有很大的区别,因此其可磨性就不同,一般用可磨性指数表示煤被磨成煤粉的难易程度,其意义代表在一特制设备上,将煤磨成煤粉的相对难易程度。
电厂实践证明,随着煤中水分的增加,煤的可磨性指数降低,磨煤出力减少。
双进双出大纲求磨煤机及制粉系统:
根据磨煤机部件的工作转速,电厂磨煤机大致可分为三种。
低速磨煤机,转速为15~25RPM,最常见的如筒式钢球磨煤机,筒式钢球磨煤机又可分为单进单出和双进双出钢球磨煤机;中速磨煤机,转速为50~300RPM,最常见的如中速平般磨煤机,中速环球式磨煤机;高速磨煤机,转速为750~1500RPM,如风扇磨煤机。
耒阳电厂二期采用四台双进双出钢球磨煤机。
双进双出磨煤机具有两个相互对称的研磨回路,磨煤机两端为中空轴<?
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),分别支撑在两个轴承上,中间为磨煤机筒体,磨煤机筒体有一个钢板卷制的壳体和两端的铸钢盖组成,两端的铸钢盖与两端的耳轴相连,壳体和端盖内部装有锰钢衬板,称为护甲耳轴是一个空心体,随筒体一起转动,用于进煤送风以及排出气粉混合物,进煤任务由保护链条弹性固定在中空轴中心管外侧的螺旋输送装置完成。
原煤经过中心管落入中空轴下部,由磨煤机两端由螺旋输粉器送入磨煤机内。
热风从中心管的热风箱通过两端中心管的下半部进入磨煤机,对原煤进行干燥后按进煤的反方向将气粉混合物从两端中心管的上半部送出磨煤机,故称为双进双出。
气粉混合物从磨煤机两端出口后进入粗细分离器,经过分离器后粗颗粒送货磨煤机入口与原煤汇合后重新进入磨煤机研磨,合格的煤粉与总一次风一起由分离器出口经过一次风管进入燃烧器。
由于双进双出磨煤机都是正压运行的,因此均装有密封风机,向中空轴的固定件与旋转件之间提供密封风,防止空气与煤粉的泄漏。
双进双出磨煤机的出力是靠调整磨煤机的通风量实现的,当需要改变磨煤机的出力时,只需要调整磨煤机的通风量,便可使带出的煤粉量发生变化。
一次风又两个用途,将煤粉从制粉系统输送至锅炉燃烧器,另外提供煤粉磨制过程中干燥煤所需要的热量。
磨煤机由装在机壳上的一螺旋齿轮驱动,螺旋齿轮由小齿轮带动,小齿轮由电机驱动,驱动装置包括主电机、平行轴减速器、与小齿轮连接的气动离合器。
在磨煤机运行中,齿轮装置间隙间有足够的润滑油润滑,润滑油由一气动的自动油泵提供,齿轮挡板上装有喷淋油抢。
双进双出磨煤机的优点:
可靠性高,可用率高;与现有中高速磨相比,维护最简单,只需要定期更换大齿轮润滑油脂和补充钢球;能长期保持恒定的容量和要求的煤粉细度,不存在由于末减的磨损使磨出力下降的问题<?
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);能有效的研磨硬煤、腐蚀性强的煤;有较大的储备煤粉能力;在较宽广的负荷范围内有快速反应能力;对煤种适应性强;能保持一定的风煤比;当低负荷时,一次风量小,相应风速也小,带走较细的煤,对稳定燃烧有利;有显著的灵活性,壳全磨启动也可半磨启动。
制粉系统的启动:
<1) 经过各项检查达到起磨条件
<2) 启动磨煤机轴颈轴承润滑油系统,油压正常<?
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)
<3) 启动磨煤机电机轴承润滑油系统,油压正常<0.1~0.4MPa)
<4) 将齿轮喷油装置打在自动档位
<5) 投运本磨煤机煤粉燃烧器所对应的油枪
<6) 开启粗细分离器出口门
<7) 开启本磨煤机煤粉燃烧器出口门
<8) 启动两端粗粉分离器的旋转式锁气器
<9) 调整一次风量满足双端运行的最小要求值,对将投入的一次风观和燃烧器进行吹扫。
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<10) 调整粗细分离器出口温度,磨煤机进口温度<?
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),延时5分钟磨煤机暖磨完成。
<11) 启动磨煤机电机
<12) 投入启动离合器,磨煤机开始转动
<13) 检查油站喷淋油系统,轴瓦温度及磨煤机电机正常,投入离合器5分钟后自动退出高压油泵
<14) 启动给煤机之前。
磨煤机进出口压差应小于1.5Kpa,且进出口温度正常<?
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)
<15) 以最小给煤量5.0kg/s启动给煤机运行
<16) 检查确认磨煤机进出口压差小于2.0KPa,进出口温度正常,不堵煤,然后增加给煤量
<17) 调整一次风量以适应负荷要求
<18) 根据炉内燃烧情况,逐步退出磨组点火油抢,退油过程中注意监视炉膛压力变化
制粉系统的停止<温态或热态):
<1) 投入将要停止的煤粉燃烧器所对应的油抢
<2) 降低磨煤机负荷到最小
<3) 设定分离器出奇偶温度和磨煤机出口温度<?
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)
<4) 维持上述工况十分钟
<5) 关闭原煤斗出口门
<6) 当给煤机上无煤时,停止给煤机
<7) 关闭给煤机出口闸门
<8) 降低磨煤机一次风量到最小
<9) 运行十分钟后,断开气动离合器
<10) 关闭粗细分离器出口门
<11) 关闭本磨煤机燃烧器出口门
<12) 关闭磨煤机总风门
<13) 关闭磨煤机密封风电动总门
<14) 停粗粉分离器旋转式锁气器
<15) 停磨煤机主电机,当其停止运行5分钟后,停电机润滑油运行,退出电机润滑油冷油器运行
<16) 根据需要退出磨煤机所对应的油抢。
紧急停磨:
<1) 关闭粗粉分离器出口门
<2) 给煤机切除自动方式
<3) 停止全部两台给煤机运行
<4) 关闭给煤机出口闸门
<5) 关闭热风门
<6) 断开气动离合器
<7) 关闭磨煤机总风门
<8) 停止分离器旋转式锁气器
<9) 投运消防惰化系统。
制粉系统在运行中调整的主要任务是:
使系统锁磨制的煤粉量应该满足锅炉运行的要求;保持合格的煤粉细度和水分;维持正常的风温和风压;尽量降低制粉系统的耗电量。
在下列情况下应紧急停止制粉系统的运行:
锅炉发生事故紧急停炉;制粉系统发生着火燃烧或者爆炸危及人身安全;润滑油系统发生故障;转动机械发生严重振动;电气设备发生故障。
风烟系统:
风烟系统的作用:
提供一定数量的热风到锅炉炉膛,其风温为煤在最佳燃烧时所需要的温度。
提供热风到磨煤机,用于输送煤到炉膛,在磨煤和输送过程中由热空气烘干煤。
提供冷风用于调节进入磨煤机之前的一次风温以适当的干燥煤粉,并也防止磨煤机煤粉因风温太高而着火,调温风和一次风在进入磨煤机前混合。
提供密封空气给磨煤机和给煤机,提供动力、将炉膛燃烧烟气排出并排至烟囱,提供冷却风给火焰监测器和其他设备。
耒阳电厂二期每一台机组风烟系统由下列部分组成:
两台50%容量、定速,电动机驱动轴流送风机,通过改变动叶角度来调节风量;两台50%容量,定速,电动机驱动离心式一次风机,用进口叶片来调节风量;两台50%容量,定速,电动机驱动轴流引风机,通过改变动叶片角度来调节风量;两台50%容量三分仓回转再生式空气预热器;四台磨煤机和对应的8八台给煤机;两台100%容量火焰监测器用的空气冷却风机,定速马达,两台风机均采用交流电机;两台100%容量磨煤机和给煤机的密封风机,定速马达,风机从调温风系统吸风;两台50%容量静电除尘器。
在风烟系统工作流程中,冷风与再循环来的热风混合后进入两台送风机,然后进入两台再生式三分仓空气预热器的风侧,蓄热板随空气预热器一起转动,在烟气侧吸收热量,转到风侧后将冷风加热,热风从二次风侧出来静热风管进入燃烧器风箱,然后作为分级风和二次风进入炉膛。
高温烟气由燃料燃烧产生,向上流动通过辐射向水冷壁和屏式过热受热面放热,烟气流经炉顶的末级过热器,经过凝渣管后进入竖井烟道,通过对流传热的方式加热省煤器中的给水,烟气在引风机的作用下从竖井流出,流经空气预热器烟气侧和静电除尘器后,由引风机引入烟囱,排入大气。
从一次风机出来的风被分成两部分,一部分称为一次风,另一部分分成两部分,一是调温风,调温风和一次风都流向磨煤机,携带煤粉后从磨煤机流向燃烧器;二是密封风,通过密封风机加压后,作为磨煤机和给煤机的密封风。
电站锅炉中应用最广泛的通风方式为平衡通风。
即利用送风机正压头克服空气流通过程中的阻力,而引风机的负压头克服烟气流通过程中的阻力,使炉膛出口为微负压。
耒阳电厂二期的锅炉就是采用平衡通风方式,其中送风