[實用新型]一種用于電站鍋爐的焦爐煤氣燃燒器的布置結構

無效

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• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN202118875U
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 項勇;何晉
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: F22B31/04
• 分類號: F22B31/04;F23C5/08
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權代理有限公司 42104
• 代理人: 王和平

技術領域

本實用新型涉及一種用于電站鍋爐的焦爐煤氣燃燒器的布置結構，屬于電站鍋爐燃燒技術領域。

背景技術

作為冶金行業(yè)鋼鐵集團配套的自備電廠，傳統(tǒng)設計配套的鍋爐為燃煤鍋爐，并不具備摻燒鋼鐵企業(yè)焦爐煤氣的功能，為了緩解鋼鐵企業(yè)焦煤氣階段性大量富余的問題，企業(yè)技術人員進行了大量的試驗和探索，以往電站鍋爐進行增加燃燒器的改造，往往需要對整組燃燒器進行重新設計，單獨增加燃燒器，并對燃燒器周圍的水冷壁管、衛(wèi)燃帶等進行重新開口設計，其制造、安裝工程浩大、工序復雜、施工周期長、投資較大。并且改造后的鍋爐，由于燃燒器改動比較大，爐內空氣動力場發(fā)生根本變化，所有參數(shù)需要重新論證，對鍋爐穩(wěn)定燃燒也有一定影響。

在電站燃煤鍋爐摻燒焦爐煤氣，由于焦爐煤氣為氣體燃料，燃燒速度快，燃料成分不同，發(fā)熱量高，對整個鍋爐爐膛穩(wěn)定燃燒會帶來許多不確定影響，經(jīng)過設計人員進行詳細技術分析，認為，摻燒焦爐煤氣技術上存在有以下問題需要解決：

1)、燃燒器型式，焦爐煤氣燃燒速度快，選擇何種型式很關鍵。

2)、燃燒器布置，只數(shù)。焦爐煤氣進入爐內的量及位置，對原有燃燒的影響很大，如果在水冷壁上開口，工程將很大。

3)、摻燒焦爐煤氣后，飛灰含碳量可能增大，影響鍋爐燃燒效率。焦爐煤氣作為氣體燃料，擴散和燃盡速度遠遠高于煤粉在氣流中的擴散和燃盡。不同于煤粉的燃燒器噴口附近著火---爐膛中與二次風混合---燃燒器上方爐膛中心位置進入動力燃燒的模式，焦爐煤氣在爐膛高溫環(huán)境中，著火和燃盡速度均發(fā)生在燃燒器噴口附近，造成一個含氧量比較低的區(qū)域。這個區(qū)域內的煙氣與爐膛內其他部分的煙氣進行質量和熱量的相互交換過程中，一旦煤粉進入，很難獲得足夠的氧支持煤粉的燃盡。

4)、摻燒焦爐煤氣后，汽溫會降低，影響鍋爐出口蒸汽參數(shù)，不利于汽輪機安全運行。焦爐煤氣發(fā)熱量高，和煤相比，同樣發(fā)熱量的煤和焦爐煤氣產(chǎn)生的煙氣量很接近(6.16/6.52)，燃盡位置基本與安裝位置處于同一水平面內，低于煤粉的燃燒中心。因而焦煤火焰對受熱面的傳熱中輻射熱的比重大于煤火焰，使摻燒焦爐煤氣后鍋爐整體的輻射熱比重上升，對流換熱比重下降，汽溫下降。

5)、水平煙道溫度偏差調整困難。焦爐煤氣密度遠小于煤粉，噴口初速22.1m/s，也小于一次風的30m/s，總體氣流剛性弱于一次風；另外焦爐煤氣噴口直接套裝在二次風噴口內，二次風對焦煤的引導作用強于對一次風的引導，在受到上下游壓差的影響產(chǎn)生二次風偏斜、煙氣殘余旋轉變強時，焦煤氣流的偏轉更加明顯。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是在避免水冷壁上開口布置焦爐煤氣燃燒器的原則下，布置一種能克服上述問題，適合燃燒焦爐煤氣的電站鍋爐燃燒器，達到鍋爐無油啟動、停機及穩(wěn)燃、節(jié)約燃油，實現(xiàn)節(jié)能減排的效果。

為了實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型的具體技術方案是：本實用新型電站鍋爐的焦爐煤氣燃燒器的布置結構，由電站鍋爐、焦爐煤氣總管、爐前進氣管、焦爐煤燃燒管組成，所述的焦爐煤氣燃燒管依次與爐前進氣管和焦爐煤氣總管連接，分別布置在電站鍋爐燃燒層的上、下層組中。

所述的焦爐煤氣燃燒器，每4個一組分兩組，呈四角布置延伸在鍋爐上層燃燒器組最上層和下組燃燒器組最上層二次風噴口中。

為了達到燃燒的最佳角度，所述的焦爐煤氣燃燒器中心線與水冷壁對角線形成2°2′的夾角，方向為順時針，在爐膛中心與Φ542mm的虛擬圓相切，焦爐煤氣燃燒器中心線與水冷壁對角線2°58′的夾角，方向為順時針，在爐膛中心與Φ792mm的虛擬圓相切。

本實用新型為減小對原有燃燒器特性的影響，該焦爐煤氣燃燒器布置在二次風噴口中，并不另行在整組燃燒器中新增單獨的火咀。具體布置位置為從上組燃燒器最上層二次風噴口中和下組燃燒器最上層二次風噴口處進入爐內。這種選擇是經(jīng)過了熱力校核計算，以保證摻燒焦爐煤氣后，對鍋爐的不利影響減至最小。并避免了在水冷壁上開口。

運行中，則采取了以下措施：

(1)改變配風方式，將各層均勻配風改為不均勻配風，調整各層二次風的分配比重，將焦煤火嘴附近的二次風開大，而將其它的二次風分配比例減小。

(2)及時關閉不用的一次風風門，將一次風壓從3.0KPA降低到2.6KPA左右，降低一次風率。由于焦煤投入后燃煤量減少，在總風量不變的情況下，減少一次風率后，可以在保證焦煤燃燒所需二次風的同時提高二次風的比率，提高爐內反應速度，以縮短爐內各種燃料的完全燃燒時間。

(3)調整給粉機轉速，將燃燒時間短的上層火嘴的給粉機轉速適當調低。