燃烧器措施.docx
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燃烧器措施
1、设备系统概述
1．1锅炉概述
内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW亚临界直接空冷机组工程，锅炉为上海锅炉厂有限公司制造的SG-2060/17.5-M915型亚临界压力控制循环汽包炉。
锅炉采用摆动式燃烧器调温，四角布置、切向燃烧，正压直吹式制粉系统、单炉膛、∏型紧身封闭布置、固态排渣、全钢架悬吊结构、平衡通风、一次中间再热。
锅炉设计煤种为准格尔矿煤，校核煤种为晋北代表煤。
炉膛宽19558mm，深16940.5mm，炉顶标高73000mm，锅筒中心线标高74000mm。
炉膛由φ51×6膜式水冷壁组成，炉底冷灰斗角度55°，炉膛上部布置了分割屏、后屏及屏式再热器，前墙及两侧墙前部均设有墙式辐射再热器，炉室下水包标高7730mm。
水平烟道深度为8548mm，由水冷壁延伸部分和后烟井延伸部分组成，内部布置有末级再热器和末级过热器。
后烟井深度13908mm，内设有低温过热器和省煤器。
炉前布置三台低压头炉水循环泵，炉后布置两台三分仓容克式空气预热器。
锅炉垂直方向上的膨胀零点设在炉顶大罩壳顶标高79250mm处，深度和宽度方向上的膨胀零点设在炉膛中心。
过热蒸汽汽温主要采用喷水调节，再热蒸汽汽温主要采用燃烧器摆动及过量空气系数调节，另外，在再热汽进口管道上装有事故喷水装置。
每台锅炉配有两台上海锅炉厂有限公司制造的2-32-VI（T）-2083SMRC容克式三分仓空气预热器、两台上海鼓风机厂有限公司生产的PAF19-13.3-2型动叶可调轴流一次风机、两台上海鼓风机厂有限公司生产的FAF26.6-14-1型动叶可调轴流送风机、两台成都电力机械厂生产的AN40e6（V13+4°）型静叶可调轴流式引风机、六台北京电力设备总厂生产的ZGM113G型中速辊式磨煤机、三台英国HAYWARDTYLER工程有限公司生产的炉水循环泵、两台美国纽约风机厂生产的火检冷却风机、两台CMF6N4.3D148型密封风机。
机组热控设备采用美国FOXBORO公司分散控制系统（DCS）。
锅炉主要设计参数见下表：
表格1
项目
单位
BMCR
THA
锅炉规范
过热蒸汽流量
t/h
2060
1846
锅筒压力
MPa（g）
18.84
18.42
过热器出口蒸汽压力
MPa（g）
17.47
17.30
过热器出口蒸汽温度
℃
541
541
再热蒸汽流量
t/h
1745.1
1574.7
再热器进口蒸汽压力
MPa（g）
4.03
3.63
再热器出口蒸汽压力
MPa（g）
3.83
3.44
再热器进口蒸汽温度
℃
331
320
再热器出口蒸汽温度
℃
541
541
给水温度
℃
283
276
热平衡
锅炉热效率（低位）
％
93.06
93.16
排烟温度（修正前）
℃
135
132
排烟温度（修正后）
℃
130
128
燃料消耗量
t/h
300.359
274.440
热损失
干烟气热损失
％
4.89
4.77
燃料中水份及含氢热损失
％
0.24
0.23
空气中水分热损失
％
0.14
0.14
未完全燃烧热损失
％
0.88
0.88
散热损失
％
0.17
0.17
不可测量热损失
％
0.30
0.30
制造厂裕度
％
0.35
0.35
总热损失
％
6.94
6.84
汽水系统
过热器一减喷水量
t/h
19.1
56.5
过热器二减喷水量
t/h
0.0
20.0
再热器喷水量
t/h
0.0
0.0
喷水温度
℃
186
182
风烟系统
空预器入口过量空气系数
──
1.2
1.2
出空预器烟气量
t/h
738.478
677.172
出空预器一次风量
t/h
293.4504
276.0156
出空预器二次风量
t/h
1743.455
1567.721
一次风调温风量
t/h
172.44
174.96
总风量
t/h
2209.345
2018.696
炉膛出口烟温（下炉膛）
℃
1342
1353
省煤器出口烟气温度
℃
357
350
空预器进口一次风温度
℃
28
28
空预器进口二次风温度
℃
23
23
空预器出口热一次风温度
℃
308
305
空预器出口热二次风温度
℃
320
315
燃烧系统
投运磨煤机台数
台
5
5
要求煤粉细度R90
％
23
23
NOx排放值
mg/Nm3
400
──
注：
以上数据来源于上海锅炉厂有限公司SG-2060/17.5-M915型锅炉说明书《热力计算汇总》
1．2燃烧器介绍
1．2．1燃烧器概述
本工程燃烧器采用四角布置切向燃烧方式，燃烧器共设置六层煤粉喷嘴，配6台ZG113G中速磨煤机，锅炉BMCR负荷时投五层，另一层备用。
燃烧器的一、二次风喷嘴呈间隔排列，顶部设有OFA二次风。
连同煤粉喷嘴的周界风，每组燃烧器各有二次风挡板14组，均由气动执行器单独操作。
为满足锅炉汽温调节的需要，燃烧器喷嘴采用摆动结构，除OFA层喷嘴单独摆动外，其余喷嘴由内外连杆组成一个摆动系统，由一台气动执行器集中带动作上下摆动。
在燃烧器二次风室中配置了三层共12支轻油枪，采用机械压力雾化方式，燃油容量按20％MCR负荷设计。
点火装置采用高能电火花点火器。
燃烧器采用水冷套结构，水冷套与燃烧器在出厂前由工厂进行组装。
1.2.2设计特点
为了控制大容量锅炉的左右烟温偏差，本燃烧设备切向燃烧的组成，主要依靠二次风喷嘴的偏转结构，而不再是传统的设计假想切圆。
在布置上，四组燃烧器的中心线近乎对冲，即设计假想切圆直径近于零。
由于大部分二次风喷嘴按顺时针方向偏转（AB、CD、DE层为4.5°，BC层为15°），驱使炉内气流作顺时针方向旋转，由此构成了切向燃烧，这部分二次风称作启转二次风；与此相反，顶部OFA层与FF层二次风喷嘴为25°逆时针方向偏转，EF层为20°逆时针方向偏转，使进入燃烧器上部区域气流的旋转强度得到减弱乃至被消除，故称作消旋二次风。
改变启转二次风与消旋二次风的风量配比，就可控制炉膛出口汽流的残余旋转以及由此形成的左右烟温偏差。
我们把这种燃烧器布置方式称作“对冲同心正反切布置”，并以SBWL-CFS表示。
由于一次风煤粉气流按对冲的燃烧器中心线进入炉膛，被偏转的二次风裹在炉膛中央，形成富燃料区，四周水冷壁附近则形成富空气区，这样的空气动力场组成还带来了着火稳定、结焦及高温腐蚀倾向低、NOx形成量少等优点。
满足锅炉调峰的要求，本燃烧设备的煤粉喷嘴采用了成熟的宽调节比（WR）结构。
它利用一次风汽流通过燃烧器进口弯头时的离心力，使大部分煤粉颗粒趋向弯头外侧从而形成浓淡不同的两股气流，再通过弯头后直段部分的中间隔板，将这两股气流维持到煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴内部也设置了一个水平的V形钝体，使煤粉气流在钝体尾部形成一个回流区，利用炉内的炽热气流将煤粉气流迅速加热，浓度高的部分首先着火，形成稳定火焰。
宽调节比煤粉喷嘴不仅提高了单只喷嘴自身的稳燃能力，而且也是抑制氧化氮形成的有效措施之一。
除了煤粉喷嘴本身的结构之外，本燃烧设备还从煤粉喷嘴中心距的总体布置上，为稳定着火创造有利条件，这就是6层一次风喷嘴之间采用了合适的间距（1860mm），使燃烧器既有维持低负荷所必要的喷嘴热功率，又可在低负荷时有两层火炬相互点燃支撑，发挥四角切圆燃烧的优势；此外由于6层一次风是连续不分组布置，可任意组织相邻两层低负荷运行，调节灵活，空间大。
表格2
序号
名称
设计值
1
单只煤粉喷嘴输入热
283.1×106KJ／h
2
二次风速度
56.3m／s
3
二次风温度
320℃
4
二次风率
74.1％
5
二次风中燃料风比率
24.1％
6
二次风中辅助风比率
75.9％
7
一次风速度（喷口速度）
24.6m／s
一次风速度（煤粉管道速度）
26.3m／s
8
一次风温度
77℃
9
一次风率
20.9％
10
燃烧器一次风阻力
0.75Kpa
11
燃烧器二次风阻力
1.1Kpa
12
相邻煤粉喷嘴中心距
1860mm
2、连锁保护清单
2.1煤相关逻辑
表格3
煤相关逻辑
序号
项目
逻辑关系
结果
备注
1
运行磨出口挡板任一未开
2V4
制粉系统跳闸
－
2
给煤机运行2分钟后
磨火检失去
2V4
制粉系统跳闸
－
3
MFT
－
磨煤机跳闸
－
2.2油相关逻辑
表格4
OFT条件
序号
项目
逻辑关系
定值
延时/脉冲
1
至少任一燃油阀开
AND
OR
－
－
燃油母管快关阀关
－
－
2
燃油母管快关阀开
AND
－
－
至少任一燃油阀开
－
－
燃油母管压力低
待定
延时3秒
3
MFT
－
－
4
手动OFT
－
－
2.3油枪程控
表格5
油相关逻辑
序号
项目
逻辑关系
结果
延时/脉冲
1
燃油阀开
AND
判断有油火检
－
有油火焰
－
2
总风量＞30％
AND
投油允许条件
－
OFT
NOT
－
燃油母管快关阀开
－
燃油吹扫蒸汽电动门已开
－
燃油母管压力不低
－
回油阀开
－
所有燃油阀关
AND
OR
炉膛吹扫完成
有油运行
有给煤机运行
油泄漏试验成功
OR
－
油泄漏试验被旁路
－
3
所有燃油阀关
AND
燃油母管速断阀开允许
－
无OFT
－
4
油泄漏试验未进行
AND
燃油母管速断阀连锁关
－
OFT
－
5
油泄漏试验未进行
AND
燃油母管回油阀连锁关
－
OFT
－
6
油枪进到位
AND
燃油阀开允许
－
点火枪进到位
－
投油允许
－
7
燃油阀已开
AND
油枪程控故障
－
点火枪不在进位
OR
－
油枪不在进位
－
火检没回来
延时3秒
燃油阀开关反馈均在
－
2.4油泄漏试验：
A.油母管跳闸阀泄漏试验：
最初状态,跳闸阀、回油阀均应为关闭状态.。
打开回油阀，8秒后关闭.然后FSSS监视油母管压力，如果在90秒内母管压力一直低，则跳闸阀没有泄漏；如果母管压力高，则表明油母管跳闸阀有泄漏，泄漏试验失败。
B.油母管再循环阀及油角阀泄漏试验：
打开跳闸阀，充油，油压建立后，关闭跳闸阀一定时间后，监视阀后压力，如果在90秒内母管压力高一直保持，则泄漏试验成功，否则泄漏试验失败。
注：
以上联锁、保护、程控及启动允许条件主要根据制造厂说明书及现有DCS逻辑组态设计的，仅供参考。
在调试过程中不排除对这些逻辑进行再次修改和优化的可能，所有报警及保护定值应由生产单位同设备制造厂协商后确定后提供给调试单位。
3、编制依据
下面所列为《内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW机组锅炉燃烧器静态调试措施》的编制依据。
1）《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）
2）《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）》
3）《火电工程调整试运质量检验及评定标准（1996年版）》
4）华北电力集团公司关于《贯彻〈火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程〉的实施规定和管理制度汇编》
5）《内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW机组启动调试大纲》
6）《内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW机组空气、烟气和制粉系统流程图》
7）《内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW机组炉侧DCS控制逻辑图》
8）《内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW机组锅炉供货合同附件：
技术规范》；
9）《内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW机组中速磨煤机合同附件：
技术规范》；
10）北京电力设备总厂《ZGM113G型中速辊式磨煤机使用和维护说明书》
11）上海锅炉厂有限公司SG-2060/17.5-M915型亚临界压力控制循环锅炉《使用说明书》
12）上海神明控制工程有限公司《炉膛火焰检测系统供货合同附件：
技术协议》
13）上海锅炉厂有限公司《煤粉燃烧设备说明书》
4、调试范围及项目
1）煤粉燃烧器的检查及调整；
2）高能点火器及其推进机构的检查及传动；
3）等离子点火器的检查调整
4）煤、油火焰检测系统的检查及传动；
5）油燃烧器及其推进机构的检查及调整；
6）燃油系统所有气动、电动截止阀门及调节阀门的检查传动；
7）各层燃烧器二次风调节挡板检查传动。
8）联锁、保护、程控、报警等逻辑的检查传动
9）油、煤燃烧器系统相关热工测点传动
5、组织与分工
5.1生产单位
负责主持审查调试措施、调试报告；全面协助试运指挥部做好机组启动试运全过程的组织管理；负责对工程的质量、进度、安全、文明工作进行控制；负责及时提供机组设计及制造等文件、资料；主持机组试运各阶段的工作检查、交接验收和竣工验收等工作，协调解决合同执行中的问题和外部关系等。
在工程试运期间，负责完成各项生产准备工作，根据调试要求或运行规程的规定，提供机组运行系统图册和经审批颁布的机组运行规程；保证试运物资如：
燃料、水、汽、气、化学药品等的供应；根据工程进度和电网调度部门要求，负责及时提供电气、热控等设备的运行整定值。
在启动试运中，运行人员在锅炉首次点火之前应正式整编制上岗；按照与电建公司的协议，做好设备的代保管；按运行规程和调试措施的要求负责设备的启停操作、运行调整、事故处理和自身的文明生产工作；对运行中的问题提出意见和建议；做好运行设备与试运设备的安全隔离措施；参加启动试运和启动试运各阶段的签证。
机组移交生产后，全面负责机组的安全运行和维护管理，按部颁《新建发电机组启动试运阶段可靠性评价办法》规定，对机组在启动和试运行阶段的启动、停止和运行情况进行可靠性统计和评价。
负责点火后的原煤煤质、煤粉细度及水质分析。
5.2施工单位
安装单位负责组织编写单体调试措施，完成单体调试工作并提交有关文件、资料；参加分系统调试与整套启动调试工作；负责完成整个启动调试阶段的设备与系统的维护、检修、完善和消缺以及调试临时设施的制作安装和系统恢复工作；参加调试过程中各阶段的验收签证工作；完成试运设备与运行或施工中设备的安全隔离措施；机组移交生产前，负责试运现场的安全、消防、治安保卫和文明启动等工作。
完成启动所需要的建筑和安装工程及临时系统的安装与恢复工作，负责锅炉启动前烟风系统、炉膛、及各辅机的大检查；负责输煤、除灰、除渣等系统的投入与退出；负责汽水、风烟、制粉等系统各热工测点、火焰电视的投入及调整；在点火升压过程中，负责锅炉巡视、螺栓紧固、系统膨胀安全性检查及各膨胀指示器的记录。
5.3调试单位
负责编写锅炉分系统及机组整套启动试运的调试措施，进行技术交底并组织实施；确认单体调试的结果，参加单体与分系统调试的验收签证；全面检查机组所有系统的完整性和合理性；按合同规定组织实施各分系统试运工作。
在机组整套启动调试过程中，作为调试的技术总负责、总归口单位，负责安排整体调试程序，对调试应具备的条件进行确认，指导运行操作及对设备系统进行调整，组织、指挥并按合同完成机组整套启动试运过程的调试工作，完成机组168小时满负荷试运，对调试质量予以把关。
负责提出解决启动试运中重大技术问题的方案和建议，填写调试质量验评表、提出调试报告和调试工作总结。
调试期间行使试运的组织、协调、指挥的职能，负责指挥现场启动试运工作，主持试运组交接班会议，对机组在启动试运中发生的设备损坏事故、人身伤害事故和中断机组运行的事故参与调查分析，提出对策，在移交生产后继续完成合同中未完成的调试项目。
负责锅炉启动前各连锁、报警、保护的传动；负责锅炉点火、升压、吹管过程中对运行人员的指导和监督；负责首次点火后的燃烧初调整。
5.4监理单位
负责设备安装、调试阶段的监理工作，参与分系统试运与整套启动试运的全过程，组织调试大纲及整套启动调试措施、调试报告的审查，组织分部试运、整套调试的质量验收和检查评定签证，负责监理在调试过程中对各参建单位进行的各项工作（如技术方案措施、安全措施审查和缺陷统计及验收等），负责完成监理总结。
5.5上锅厂方技术代表
到现场配合并指导电科院及安装单位进行燃烧器调整。
6、调试前应具备的条件
1）油、煤燃烧器安装工作全部完成，并验收合格；
2）高能点火器和等离子点火装置安装工作全部完成，并验收合格；
3）燃油系统所有阀门安装完毕，具备传动条件；
4）二次大风箱内部、炉膛内部燃烧器喷口处脚手架及平台搭设工作完成；
5）二次大风箱内部、炉膛内部照明设备具备投用条件；
6）炉膛外部燃烧器附近、大风箱附近照明设备具备投用条件；
7）燃烧器附近楼梯、过道、扶栏完整、牢固；
8）燃烧器附近平台杂物清理干净；
9）仪用空气系统具备投用条件；
10）厂用空气系统具备投用条件。
7、调试项目及程序
7.1燃烧器系统的检查
1）检查油枪、点火枪装配是否正确，推进机构能否灵活进退，进退是否到位；
2）检查油枪是否堵塞，油路是否泄漏；
3）试验高能点火器，要能打火自如；
4）检查高能点火器与油枪端部的相对位置；
5）检查火检探测器安装位置、安装角度是否正确；
6）火焰检测器要反映正确、灵敏；
7）同一层的点火器和油枪必须保持动作同步性，进行油层投入联动试验；
8）检查风门中叶片动作的同步性；
9）检查所有燃烧器的操作装置在其动作范围内应操作灵活，没有卡死现象；
7.2燃烧器系统的调整
7.2.1煤燃烧器的调整
1）燃烧器安装完毕，进行喷嘴实际角度调整的同时，检查一次风喷管是否在风室的中心位置。
注意：
喷嘴和喷管的重量应该通过支承装置传递给箱壳隔板，不应有任何装置悬空。
2）为了使得喷嘴能够长期保持正常摆动，燃烧器在调试过程中，进行下列冷态调整和试摆动，必要时可由上海锅炉厂锡山分厂派工作人员进行配合。
A.将各喷嘴调节机构外部的长摇臂以及指针都调到0°，并插上插销使之固定，检查炉内有没有喷嘴被卡住的现象或者影响喷嘴摆动的碎铁杂物存在。
B.保持上述外部固定条件，通过调整每个喷嘴对应的调节机构上的调节螺母，使所有的喷嘴都处在准确的水平位置，再旋紧紧固螺母。
3）用气动执行器进行冷态全行程摆动试验10次，并做好相应的记录；
4）燃烧器喷口炉内燃烧器喷口水平一致性检查：
喷嘴水平位置在
0±0.50；
用手拉葫芦对燃烧器进行±200摆动试验：
能够轻松手动进行±200摆动；
燃烧器各喷口水平位置、上摆位置、下摆位置准确；
燃烧器各喷口摆动同步；
各角燃烧器喷口炉内摆角与外摆机构指针指示一致。
5）用手动葫芦对二次风喷嘴进行±300摆动试验：
能够轻松手动进行±300摆动，顶部燃尽二次风能够实现上摆动300、下摆动300；
燃烧器各喷口水平位置、上摆位置、下摆位置准确；
燃烧器各喷口摆动同步；各角燃烧器喷口炉内摆角与外摆机构指针指示一致。
6）燃烧器摆动执行器控制信号传动
指令0%（4mA）+200；
指令50%（12mA）00；
指令100%（20mA）-200；
同时要求指令与反馈偏差<±1%。
7）燃烧器摆动执行器联动摆动试验、燃烧器单角及四角喷口联动摆动试验：
要求各角摆动顺畅；各角摆动同步；各角摆动速度适中；各角位置准确；指令与反馈一致。
7.2.2油燃烧器的调整
1）油枪伸出后，确定油枪喷口端面的伸出长度并记录；
2）点火枪伸出，确定点火枪端面的伸出长度及点火枪与油枪的相对距离并记录；
3）操作油枪和点火枪的进退必须在燃烧器摆角为零度的时候进行。
4）插入油枪前，检查喷嘴雾化板装喷是否正确。
7.2.3各层燃烧器二次风调节挡板及执行器的调整
1）要求各层燃烧器二次风调节挡板安装方向正确，实际角度与就地指示牌一致，零位正确；
2）调节挡板的关（0％）开（100％）指令分别对应起始和终止角度，开关方向正确，并具有良好的线性调节特性；
3）就地指示与DCS指令、反馈一致（偏差<0.5%）；
4）执行机构动作灵活，无机械卡涩；
5）远方和就地操作都能够正确动作，且在远方时无明显的滞后。
7.2.4FSSS相关逻辑传动
主要包括：
1）炉膛吹扫允许条件；
2）MFT复位条件；
3）MFT保护条件；
4）MFT首出原因；
5）燃油泄漏试验允许条件；
6）燃油泄漏试验程序；
7）燃油母管OFT保护条件；
8）燃油母管OFT首出原因；
9）油燃烧器投用公用允许条件；
10）各支油燃烧器投用允许条件；
11）各支燃烧器保护条件及保护首出原因；
12）各层煤燃烧器投用允许条件；
13）油枪程控启动、停止；
14）燃油速断阀连锁开、关，启动、停止允许条件；
15）燃油回油阀连锁开、关，启动、停止允许条件；
16）燃油阀连锁开、关，启动、停止允许条件
17）投油点火成功、失败定义；
18）投煤点火成功、失败定义；
19）辅助风门（二次风调节挡板）MCS逻辑的检查。
8、调试质量的检验标准
内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW机组锅炉燃烧器静态调试质量按以下标准执行:
1）《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）
2）华北电力集团公司关于《贯彻〈火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程〉的实施规定和管理制度汇编》
3）《内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW机组启动调试大纲》
4）《内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW机组锅炉供货合同附件：
技术规范》；
5）《内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW机组中速磨煤机合同附件：
技术规范》；
6）北京电力设备总厂《ZGM113G型中速辊式磨煤机使用和维护说明书》
7）上海锅炉厂有限公司SG-2060/17.5-M915型亚临界压力控制循环锅炉《使用说明书》
8）上海神明控制工程有限公司《炉膛火焰检测系统供货合同附件：
技术协议》
9）上海锅炉厂有限公司《煤粉燃烧设备说明书》
10）烟台龙源电力技术有限公司《内蒙古京隆发电有限责任公司2×600MW机组锅炉等离子煤粉点火装置设备技术服务合同》
9、安全注意事项
1）调试期间，电科院、电建、运行等各单位相关人员要严格执行《电力生产安全工作规定》及相关规程、法规，坚持“安全第一，预防为主”的方针，确保设备和人身的安全；
2）燃烧器调试工作开始时，炉内安装工作要全部结束，防止工作人员进入炉内时被高空坠物砸伤；
3）施工单位按照脚手架搭设规范要求在燃烧器喷口附近搭设工作平台，平台应牢固可靠，配有安全梯和护栏，有足够的活动范围但不阻碍燃烧器附属设备的正常移动，由调试单位对此予以认可；
4）参与炉内检查的调试、监理、施工及运行人员一律佩戴安全带，准备好必要的高空做业安全防护用品；
5）炉内及炉外燃烧器平台应有充足的照明和可靠的无线通讯设备；
6）其它运行操作及事故处理均按《电厂运行规程》处理
10、调试项目的记录内容
表格6
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