电厂锅炉制粉系统

1、电厂锅炉制粉系统：   原煤-给煤机-磨煤机-煤粉分离-合格的煤粉-锅炉    电厂锅炉燃烧系统：   空气-送风机-空气预热器-两路热风管道：    -1、输送煤粉-燃烧器一次风喷口-炉膛。    -2、燃烧器二次风喷口-炉膛四通道燃烧器创建时间 2011-08-23 作者 瑞光机械 浏览 四通道煤粉燃烧器是目前国际上新发展起来的一种新型燃烧装置。它比国内正在不断推广采用的三通道煤粉燃烧器更为先进，比单通道燃烧器这一早已过时的设备就更优越得多。我公司引进

2、国外先进技术制造的SR系列四通道煤粉燃烧器基本达到国外同类产品的水平，适用于各种回转窑及电厂锅炉。煤粉由气流携带从煤风管按一定的扩散角向外喷出，由外邻的旋流风传给相当高的动量和动量矩，以高速度螺旋前进，并继续径向扩散，与高速射出的轴流风束相遇。轴流风束的插入进一步增强了煤、风的混合（包括周围的二次风），并可调节火焰的发散程度，能按需要调节火焰的长短、粗细，达到需要的火焰形状。中心风的作用是促使中心部分的少量煤粉及CO燃烧，使燃烧更为充分，并起稳流的作用。由于这种燃烧机理和旋流风、轴流风具有的高速度，燃烧是非常迅速和完全的。火焰形状更为规则完整：能克服一些三通道燃烧器存在的形状不规则、扫窑皮的缺

3、点，从而延长窑衬使用寿命；节能：能降低一次风量，使一次风比例由单通道的2025、三通道的12.515，降到710，最小可达4%；与此同时，二次风相应增加，加速了冷却机内的热交换，提高了熟料的热回收率；以及煤的充分燃烧从而达到节约能源的目的；与单通道相比节煤10%左右，与三通道相比节煤3%以上；可燃烧低值煤、劣质煤，无烟煤，降低生产成本；提高熟料质量、产量：由于二次风增加，使熟料冷却得更为充分、快速，从而提高熟料质量；由于燃烧效率的提高和熟料冷却的加速从而提高窑产量；降低CO和NOX的含量：由于煤风混合更为充分，燃烧更为快速完全，降低了窑尾废气中CO和NOX的含量，有利于电收尘的安全运行和环保；

4、在线调节方便：根据不同煤质及工艺要求，对火焰长短、粗细、强弱可随机调整，且调节范围大；使用寿命长：喷嘴采用了特殊材料，可在1200下抗氧化；煤粉入口处有耐磨陶瓷保护层可防止煤粉对燃烧器的冲刷。上一篇:定量给料机WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器1  国内电厂对新型煤粉燃烧器的需求能源与环境保护是涉及人类是否继续生存下去的大问题，而能源紧缺又是当今世界存在的普遍问题。为此，我国早已制定了“以煤为主、开源节流”的能源基本国策。研制稳燃高效低污染煤种适应性强的新型煤粉燃烧器也就势在必行。除上述原因外，下面几点因素又进一步推动了新型煤粉燃烧器的研制工作。1）、 煤粉燃烧器的点火油枪设计布置在

5、二次风喷口内，且燃油容量偏大，在锅炉点火启动过程中，耗油量大。2）、 锅炉是按某一煤种设计的，当锅炉燃煤与设计煤种相近时，锅炉可以安全稳定运行。而电厂实际燃煤往往其变化很大，有的电厂燃煤十几种，甚至几十种，煤种的多变会使锅炉出现燃烧不稳定、结渣、过热器超温等一系列问题，直接影响锅炉的安全与经济运行。3）、 随着电网容量增加，大容量机组参加电网调峰不可避免，这就需要提供新型煤粉燃烧器确保锅炉实现低负荷断油稳定燃烧。4）、 电力工业竞价上网已成定论，发电成本决定了企业的生存和效益，而燃料费用占发电成本的65 %75 %，新型煤粉燃烧器则是节煤“竞价”的关键所在。5）、 降低锅炉污染，提高环保质量与

6、企业效益挂钩也已提到日程上来了。 2 燃烧器发展情况回顾煤粉燃烧器是煤粉锅炉的重要装置，其运行好坏直接影响到锅炉的各项经济技术指标。以往煤粉燃烧器的设计是根据用户提供的煤种为依据，锅炉投入运行后，必须按照与设计煤种相近的煤种供煤，否则就会出现出力不足、达不到锅炉设计参数、锅炉结渣、燃烧不稳定等一系列问题。事实上，除少数大型电站或坑口电站外，确保按设计煤种供煤是很难做到的。为此，许多电厂锅炉不能正常运行，使有些电厂陷入了一定困境。长期以来，许多电厂都渴望有一种能适应多煤种稳定燃烧，系统简单、操作容易、调节手段灵活的煤粉燃烧器，以达到节能降耗，安全运行的目的。为此经许多专家多年

7、来不懈的努力，先后研制出：a）、预燃室型；b）、钝体型；c）、船体型；d）、偏置射流型；e）、扁平射流型；f）、浓淡分离型；g）、大速差型等煤粉燃烧器;h)、微油汽化点火燃烧器。为煤粉燃烧器理论研究与发展做出了贡献。经多年运行结果表明上述煤粉燃烧器仍存在一些问题：1）、 可调节特性差，煤粉燃烧器煤种通用问题仍没解决。2）、 断油稳定燃烧负荷极限较高，低负荷运行幅度不大，尤其是难燃煤种更是如此。3）、 锅炉结渣、煤粉燃烧器烧损均有不同程度存在，甚至影响运行。4）、 有的只能做为辅助燃烧器，势必增加二次风、一次风管道、给粉机设备，增加了水冷壁开孔让管的工作量，同时燃烧器的磨损量增加。 3

8、 WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器产生与发展吉林慧盛机电设备有限公司的工程技术人员在“八五”期间承担机械工业部科技攻关项目燃烧设备与燃烧系统研究，经过多年的煤粉燃烧器研究与开发。在总结了锅炉燃烧方面的理论和实践经验，研制了“稳燃低污染可调双通道燃烧器（以下简称WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器）”。该项目于1995年通过国家鉴定。机械工业部科技攻关项目燃烧设备与燃烧系统研究获1996年度机械工业部科技进步三等奖。2002年承担的哈尔滨科技攻关项目高效、稳燃、低污染煤粉燃烧器获哈尔滨市科技成果奖。2005年3月“WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器”取得国家专利（专利号：ZL 2004

9、 2 0018422.3）。并在国内技术刊物发表WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器应用论文十余篇。2008年“WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器”国家确定为重点新产品（编号：2008GRB21031）。多年来在35 t/h1025 t/h煤粉燃烧锅炉上都有应用。取得了令人满意的效果。该煤粉燃烧器初期设计思想源于1987年，首次用于410 t/h锅炉上。在稳燃效果方面优于原来传统式煤粉燃烧器。但该燃烧器没有腰部二次风。该煤粉燃烧器称为I、型。后来经过一定试验研究工作后，推出了WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器，结构如图1所示，与I型相比，增加节能点火小油枪、增加腰部二次风。上一次风喷口延伸至出口

10、300mm处，该型燃烧器进一步改善了调节特性。根据需要上、下一次风口中加装了稳燃钝体，当燃用难燃煤时，提高了煤粉燃烧器的燃烧稳定性和低负荷断油稳燃能力。其主要改进有：· 增加了节能点火小油枪，大幅度降低锅炉点火启动用油。· 改变了原有的燃烧室轴向尺寸，对易燃煤更加合理。· 增加了射流、浓淡富集等稳燃措施。· 增加一次风刚性，加强后期混合。· 增加防结渣侧边风，对减轻锅炉结渣更为合理。· 增加降低NOx措施，确保达到国家环保标准中规定的NOx排放标准。多年的实践运行结果表明：由

11、于小容量锅炉抗干扰能力差，35 t/h、65 t/h级锅炉采用I型煤粉燃烧器受到限制。我们经过五年的研究，在原基础上研究了WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器。其稳定燃烧能力较强，经过六年运行考验，效果极佳。至此，WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器在35 t/h1025 t/h锅炉上应用已形成系列。 4 WRKT型双通道煤粉小油点火燃烧器结构和特性4.1   WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器结构WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器本体是由上、下一次风喷口、两侧腰二次风、上、下一次风浓度富集器和中心小油枪组成，其结构见图1。图1 WRKT型双通道小

12、油点火煤粉燃烧器结构示意图4.2   WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器的特性4.2.1 WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器的节油特性传统煤粉燃烧器的点火方式往往是在下二次风喷口布置设计点火油枪，点火油枪的热容量约为锅炉额定负荷的20%30%左右，即所谓“大油枪”。在锅炉点火阶段，首先由大油枪提高炉膛高温烟气温度，高温烟气再通过对流将热量传递给一次风射流，对于单一的煤粉喷嘴来说，大油枪中大约1/4的发热量参与其一次风煤粉射流的对流换热，所以大油枪点火的效率不高。这种点火方式点火时间长、耗油量大。WRKT-型双通道小油点火煤粉燃烧器节能小油枪的点火工作原理就是将油枪

13、布置在一次风的喷嘴中，该油枪的发热量全部用于一次风煤粉气流的升温，因此，这样的油枪稳燃效果最好，容量可以比放在二次风喷嘴中的大油枪小的多，称之为“小油枪”，这种燃烧装置在锅炉的启动阶段或稳燃阶段用用小油枪火炬点燃一次风煤粉射流燃烧。由于油火焰燃烧稳定，小油枪热负荷的设计满足煤粉气流的着火热，煤粉气流就可以稳定充分着火，这样形成了煤粉火焰与油火焰的相互支持，从而产生了以煤代油的燃烧效果。中心小油枪的燃油热负荷仅占一次风煤粉喷嘴热负荷的6%10%，不会引起燃烧器的烧坏与结渣。WRKT-型双通道小油点火煤粉燃烧器的节能小油枪油喷嘴有三种喷雾方式：实心，空心，半实心；两个同型号的喷油嘴是完全可以互换的

14、，使喷油嘴的更换十分方便（见图2）。 H空心系列喷嘴B半实心系列喷嘴S实心系列喷嘴图2 几种小油枪油喷嘴雾化形式WRKT-型双通道小油点火煤粉燃烧器的节能小油枪的工作原理为燃油通过滤油器进入到底部螺丝，经过其边孔，顺着小锥体而进入其喷油槽中，然后高压燃油的一部分压力能量转换为旋转能而进入至旋转雾化室，在旋转雾化室中，燃油获得极强的旋转力量，形成雾化膜，雾化膜的速度很大，而其中未转换为旋转能的力量使其从喷油嘴迅速喷出，油膜迅速膨胀，从而雾化成极其细小的雾化油滴。在小油枪油喷嘴根部，布置设计圆弧形斜叶轮稳燃器，使得这部分空气在油雾还没有来的及剧烈蒸发和燃烧以前，就渗入到油雾中，

15、以改善空气和油雾的前期混合。适当增加中心一次风量还可以降低主气流的旋转强度，减少气流扩散角，将中心回流区向炉膛中心推移，避免喷口结焦和烧坏燃烧器，可以避免析碳。此外还可以减少化学和机械未完全燃烧损失，提高燃烧效率。这些极其细小的雾化油滴在一开始燃烧时是雾化燃烧，在极短时间内用燃烧产生的热量对燃料进行气化，使在正常燃烧过程中直接燃烧气体燃料，从而大大提高燃烧效率及火焰温度。气化后的火焰刚性强、呈完全透明状，根部为高温火焰，中间及尾部为透明红色火焰。火焰温度15002000，可作为高温火核在燃烧器内进行直接点燃煤粉燃烧。WRKT-型双通道小油点火煤粉燃烧器的小油枪直接点燃煤粉燃烧技术能形成梯度极大

16、的局部高温火核，煤粉颗粒通过雾化-气化燃烧火核时，使煤粉颗粒破裂粉碎，并迅速燃烧。由于反应是在气固两相混合物中进行，雾化-气化燃烧高温火核使混合物发生一系列物理和化学反应，进而使煤粉的燃烧速度加快，达到点火并加速使煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧器所需引燃能量。从而实现电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃。腰部二次风用以便满足火焰后期供风和调节火焰形状的作用，同时将向外扩散的旋流压向中心一些。改变火焰形状。 4.2.2 WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器着火稳燃特性WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器是一种热回流稳燃燃烧器，其结构是在同一燃烧器喷口的上、下侧各开一个一次风喷口，在

17、上、下一次风喷口之间设计一个回流空间。试验证明：一次风贴壁布置所产生的高温烟气回流量大于一次风对称布置或一次风偏置布置所产生高温烟气回流量。通过上下一次风射流的动量，在燃烧筒内的受限空间中产生一个强烈的回流区。通过设计合理的H/L比值（燃烧器高长比），可使回流区呈开放形，反之会封闭。由于回流区是开放形，且两股一次风射流的动量大。因此，高温烟气的回流量大。使炉内的高温烟气被卷吸到燃烧筒内，来加热上下一次风风粉混合物，这对一次风煤粉气流的着火十分有利，由于上下一次风煤粉气流被提前加热、部分着火，因此，WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器具有非常高的强化燃烧特性。 图3 一次风相对

18、于煤粉燃烧器不同位置对回流区大小的影响在WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器上下喷口分别装设垂直钝体（或波纹钝体），垂直钝体（或波纹钝体）卷吸高温烟气效果明显，垂直钝体（或波纹钝体）所产生的高温烟气回流与燃烧筒的高温烟气回流相重合，进一步增强了一次风煤粉气流的着火稳定性。当锅炉燃用的挥发分低的无烟煤或贫煤等难燃煤种时，在上、下一次风风道中布置浓淡分离的富集器，上一次风风道中的富集器使煤粉气流上淡下浓，下一次风风道中的富集器使煤粉气流下淡上浓，这样，上下一次风煤粉中浓煤粉气流与高温烟气回流接触，降低了一次风的着火热，一次风煤粉气流着火提前。 4.2.3 WRKT型双通道小油点火

19、煤粉燃烧器具有着火点距离可以调节特性为了避免高温烟气回流，使燃烧器两侧壁过热和结渣，在燃烧器出口设置狭长的风口（称腰部二次风），将炉内高温烟气与燃烧筒的侧壁阻隔，同时吸收高温烟气的热量，减少一次风粉混合物在燃烧器内的燃烧强度。当开大腰部二次风时，回流热效应减弱，着火推迟。反之亦反。所以说双通道燃烧器是一种着火位置可调的煤粉燃烧器。当锅炉负荷高或燃用煤种着火特性较好时，就开大腰部二次风风门，降低燃烧室内的温度，使燃烧器的一次风着火点远离火嘴。当锅炉低负荷或燃用着火燃烧特性较差的煤种时，就关小（或关闭）腰部二次风风门，提高燃烧筒内的烟气温度，使燃烧器的一次风着火点提前，高温烟气进入燃烧筒内，起到稳

20、定燃烧的作用。 4.2.4   WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器的防结渣特性4.2.4.1 当锅炉燃用灰熔点较低的煤种时，开大腰部二次风风门，对燃烧筒内起到降温、清洁作用，腰部二次风的增加同时可使CO降低，确保氧化气氛的形成，对防止结渣是很有利的。另外，腰部二次风冲刷侧壁起到吹渣防渣的作用。4.2.4.2 传统的燃烧器只是一个一次风喷口，同样量的煤粉从一个喷口喷出，热量较为集中，极易形成局部高温区，导致结渣的形成。而WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器由上、下一次风喷口，同样量的煤粉上、下一次风喷口各承担了50%，提高了一次风喷口区域的温度均匀

21、程度，抑制了结渣形成。4.2.4.3 WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器的背火侧布置侧边二次风喷口，其作用是增强一次风的刚性，同时减弱背火侧水冷壁的还原性气氛，使得背火侧水冷壁附近区域的气氛呈氧化性气氛，减少发生水冷壁结渣和高温腐蚀。4.2.5   低NOx排放特性由于WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器燃烧筒内的高温烟气回流首先接触到的是浓煤粉气流，更进一步加强了煤粉气流的着火，在燃烧器出口形成“三高区”之后淡煤粉气流逐渐混入，实现煤粉浓淡燃烧，由于在此区域煤粉浓度高，着火、燃烧迅速，浓淡燃烧各自偏离NOx生成的化学当量比，可以减少NOx生成。图4 某浓

22、淡煤粉燃烧器的NOx生成特性曲线WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器是基于热回流为特征的高效低NOx燃烧器。在采用该燃烧器稳燃装置产生热烟气回流的情况下，增大回流区内的停留时间，会促使含氮组分从煤粉颗粒中释出，并通过这些组分与碳氢基团和其他中间产物对NOx进行还原反应，使NOx减少。因此虽然在有热回流的条件下着火提前，炉温升高，使热力NOx增加，但在固态煤粉锅炉中，这部分NOx占NOx总量的15左右，而燃料中氮生成的NOx要占NOx总量的85左右，所以总的NOx量是减少的。 5 WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器的试验结果5.1 冷态试验结果由图5可见，随着腰部风的

23、增加，回流量增加，同时在边侧也形成一个正流区，这股正流风保护了燃烧器不过热，不产生结渣。增加腰部二次风量使烟气回流量增加。  图5 腰部二次风大小对燃烧器的燃烧室内回流区性质的影响5.2 热态试验结果不同的腰部风挡板开度对燃烧筒内的温度影响（见图6）。该试验结果是以某电厂220 t/h锅炉，热风送粉燃用贫煤。 图6   腰部二次风大小对燃烧器的燃烧室内烟气温度的影响1）、腰部风全关， WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器内部的温度大幅度增加，一次风煤粉气流在燃烧筒内受到高温回流烟气加热，在燃烧筒出处形成稳定火焰，曲线1。2）、

24、腰部风开50 %，WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器内部的温度有所增加，一次风煤粉气流在燃烧器喷口处开始受到加热，着火点在燃烧筒外400 mm处形成，曲线2。3）、腰部风全开，此时，双通道燃烧器内部的温度就是一次风混合物的温度（210），温度梯度很小，着火点在燃烧筒外930 mm处形成，曲线3。试验结果表明：WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器上、下一次风设计参数确定后，其着火点的位置与腰部风量的大小有直接重要的关系。通过调节腰部风量可使一次风着火点在0930 mm的范围内变化。 5.3 小油枪节油试验结果青岛热电股份有限公司，B&WB-75/5.3-M型贫煤锅炉，M

25、ar=6.5%；Aar=30.85%；Vdaf=19.8%；Qnet，ar=21245kJ/kg，锅炉最低点火启动用油为0.74t。每次点火节油率为50%70%。自采用WRKT-型双通道煤粉燃烧器改造后，4台贫煤锅炉全年的燃油量为28吨以下。佳木斯黑龙农药化工有限公司热电厂，B&WB-75/3.82-M型烟煤锅炉，Mar=8.0%；Aar=32.4%；Vdaf=39.78%；Qnet，ar=19840kJ/kg，锅炉最低点火启动用油为0.8t。每次点火节油率为80%。宿州汇源热电有限公司，B&WB-130/3.82-M型贫煤锅炉，Mar=6.8%；Aar=34.2%；Vdaf=

26、23.5%；Qnet，ar=17895kJ/kg，锅炉最低点火启动用油为1.6t。每次点火节油率为60%。吉林石油集团有限公司热电厂，SG-220/9.81-M662型烟煤锅炉，Mar=12.3%；Aar=30.96%；Vdaf=43.03%；Qnet，ar=19565kJ/kg，锅炉最低点火启动用油为3t。每次点火节油率为50%70%。 6 WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器的优点6.1 WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器具有腰部风调节，能够适应于多煤种已经在燃用烟煤、褐煤、贫煤、无烟煤以及劣质烟煤等煤种的锅炉上得以验证，很好的解决了锅炉因煤种变化而导致的燃烧不

27、稳定、飞灰可燃物含量高和减轻锅炉结渣等问题，为保证锅炉安全运行，降低成本，提供了有利条件。例如：吉林石油集团有限责任公司热电厂4台SG-220/9.8-M662型锅炉，设计燃用烟煤，2007年4月，进行锅炉煤粉燃烧器后，成功的掺烧15%25%的褐煤，掺烧褐煤的价格每大卡比烟煤便宜1.1分，按90%ECR计，保守的计算每小时可节约资金680元左右，每天节约资金为1.632万元，全年可节约资金442万元。经济效益十分可观。另外，该项技术也在锦州东港电力有限公司6台HG-670/13.7-9型锅炉掺烧褐煤煤粉燃烧器改造，也取得了巨大的经济效益。 6.2 大幅度降低了低负荷稳燃投油

28、极限电网容量的增加，则大机组调峰势在必行，背压机组的热电联产夏季需要低负荷运行，因此低负荷稳燃则是一大难题。目前，多数机组只能采用投油助燃，或排空以达到低负荷运行稳燃，使得发电成本增加。WRKT型双通道小有小油点火煤粉燃烧器燃用Vdaf=7.6 %的无烟煤，50% ECR低负荷运行不须投助燃油仍能稳定燃烧。锅炉采用WRKT型双通道小有小油点火煤粉燃烧器改造，锅炉在点火启动时，在相同的运行条件下，可以节约锅炉启动用油40%80%以上。 6.3 提高锅炉效率由于煤粉燃尽率（即煤粉粒子燃烧效率）的提高，降低了飞灰和炉渣可燃物含量。经测试，不同的煤种、炉型经改造后，其锅炉效率均有不

29、同程度的提高。锅炉效率的提高取决于原锅炉设计情况，运行状态，影响因素是综合的。但锅炉改造后锅炉效率的提高是肯定的。 6.4 降低了NOx排放量与一般的燃烧器相比较，其排烟处的NOx排放量（折算O2=6%）可降低5 %12 %。6.5 系统简单，改造十分容易对于锅炉改造只需换一次风喷口即可，无需增加辅助设备。根据煤种、锅炉容量、燃烧器布置方式，一般改造12层（一次风喷口48只），安装周期短。 6.6 操作方便当燃用煤种或锅炉负荷变化时，只需适当调整燃烧器的腰部二次风风门，即可达到在所燃用煤种和运行工况条件下的稳定燃烧。 6.7 

30、;使用寿命长 6.8 WRKT型双通道煤粉燃烧器采用先进的耐热耐磨材料WRKT-型双通道小油点火煤粉燃烧器的耐热钢部分的耐热温度可达1250。耐磨钢部分的HRC4045。WRKT-型双通道小油点火煤粉燃烧器可以应用一个大修期内无需更换。 7 WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器鉴定与推广7.1 专家鉴定认为，WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器构思新颖，该燃烧器煤种适应性强、着火稳定性良好、燃烧室内温度可调，稳燃防结渣性；煤粉燃烧效率对于褐煤大于99 %，对于烟煤大于98 %；调峰能力强，可在50 %额定负荷下稳定燃烧，对于烟煤、褐煤可有效降低NO

31、x排放量，可降低NOx排放量5 %12 %。7.2 在改造过程中，厂矿企业对WRKT型双通道小油点火煤粉燃烧器能否达到预定效果，有一定疑虑是可以理解的，当调研证实其效果或第一台改造成功后，用户自然会确信无疑，因而在我公司承担的烟台发电厂、青岛热电股份有限公司、佳木斯黑龙农药化工有限公司热电厂、吉林石油集团有限责任公司热电厂、应城盐矿自备电厂、万华集团烟台华力热电有限公司、国电电力大连开发区热电厂、锦州东港电力有限公司和沈阳沈海热电有限公司均属于全改或多台改造单位。锅炉燃烧涉及学科广泛，是系统工程，实践性很强，并且各有异性。为此必须具体问题具体分析。吉林慧盛具有理论研究、产品试验开发、

32、生产配套、安装调试的一系列工作条件和能力。公司的宗旨是：应用先进技术，全心全意的为用户服务。着眼社会效益。诚恳的希望能与各位同仁建立良好的合作关系和技术交流，使我公司产品在设计、制造工艺上更上一层楼。电厂用煤技术锅炉煤粉的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

33、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。煤粉是由磨煤机将煤炭磨成的不规则的细小煤炭颗粒，其颗粒平均在0.050.01m

34、m，其中2050m（微米）以下的颗粒占绝大多数。由于煤粉颗粒很小，表面很大，故能吸附大量的空气，且具有一般固体所未有的性质流动性。煤粉的粒度越小，含湿量越小，其流动性也越好，但煤粉的颗粒过于细小或过于干燥，则会产生煤粉自流现象，使给煤机工作特性不稳，给锅炉运行的调整操作造成困难。另外煤粉与氧气接触而氧化，在一定条件下可能发生煤粉自燃。在制粉系统中，煤粉是由气体来输送的，气体和煤粉的混合物一遇到火花就会使火源扩大而产生较大压力，从而造成煤粉的爆炸。锅炉燃用的煤粉细度应由以下条件确定：燃烧方面希望煤粉磨得细些，这样可以适当减少送风量，使q2 、q4损失降低；从制粉系统方面希望煤粉磨得粗些，从而降低

35、磨煤电耗和金属消耗。所以在选择煤粉细度时，应使上述各项损失之和最小。总损失蝉联小的煤粉细度称为“经济细度”。由此可见，对挥发分较高且易燃的煤种，或对于磨制煤粉颗粒比较均匀的制粉设备，以及某些强化燃烧的锅炉，煤粉细度可适当大些，以节省磨煤能耗。由于各种煤的软硬程度不同，其抗磨能力也不同，因此每种煤的经济细度也不同。煤粉的燃烧：由煤粉制备系统制成的煤粉经煤粉燃烧器进入炉内。燃烧器是煤粉炉的主要燃烧设备。燃烧器的作用有三：一是保证煤粉气流喷入炉膛后迅速着火；二是使一、二次风能够强烈混合以保证煤粉充分燃烧；三是让火焰充满炉膛而减少死滞区。煤粉气流经燃烧器进入炉膛后，便开始了煤的燃烧过程。燃烧过程的三个

36、阶段与其它炉型大体相同。所不同的是，这种炉型燃烧前的准备阶段和燃烧阶段时间很短，而燃尽阶段时间相对很长。煤的元素组成    煤的元素组成，是研究煤的变质程度，计算煤的发热量，估算煤的干馏产物的重要指标，也是工业中以煤作燃料时进行热量计算的基础。煤中除无机矿物质和水分以外，其余都是有机质。由于组成煤的基本结构单元是以碳为骨架得多聚芳香环系统，在芳香环周围有碳、氢、氧及少量的氮和硫等原子组成的侧链和官能团。如羧基（-COOH）、羟基（-OH）和甲氧基（-OCH3）。说明了煤中有机质主要由碳、氢、氧和氮、硫等元素组成。煤的变质程度不同，其结构单元不同，元素组成也不同。碳

37、含量随变质程度的增加而增加，氢、氧含量随变质程度的增加而减少，氮、硫与变质程度则无关系（但硫含量与成煤的古地质环境和条件有关）。见表30-11。表30-11 不同变质程度煤的碳、氢、氧、氮、硫含量 编 号 煤的类别 Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) Cdaf(%) Hdaf(%) Ndaf(%) Sdaf(%) Odaf(%)   1   褐  煤   7.24   3.50  42.38   72.23   5.55    2

38、.05     -     20.17   2   长焰煤   5.54   1.94  41.89   79.23   5.42    0.93    0.35    14.17   3   气  煤   3.28   1.63

39、  40.49   81.57   5.78    1.96    0.66    10.03   4   肥  煤   1.15   1.29  32.69   88.04   5.52    1.80    0.42    4.22 &

40、#160; 5   焦  煤   0.95   0.92  21.91   89.26   4.92    1.33    1.51    2.98   6   瘦  煤   1.33   1.06  17.88   90.73   4.82 

41、60;  1.69    0.38    2.38   7   贫  煤   1.08   2.81  13.49   91.31   4.37    1.52    0.78    2.02   8   无烟煤   4.70   3.18

42、  4.66    96.14   2.71    - -      -标准煤概念    标准煤（Standard coal）:各种燃料的含能量是不同的，如1吨煤约7 560千瓦小时，1吨泥煤约为2200千瓦小时，1吨焦炭为7790千瓦小时，1立方米煤气为4.7千瓦小时等。为了使用的方便，统一标准，在进行能源数量、质量的比较时，将煤炭、石油、天然气等都按一定的比例统一换算成标准煤来表示（1公斤标准煤的热值为29.27兆焦耳，即

43、每吨标准煤为29270兆焦耳）。其换算方法为：1吨原油1.43吨标准煤1000立方米天然气1.33吨标准煤1吨原煤0.714吨标准煤煤炭的相关指标第一个指标：水分。煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。煤中水分过大是，不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。现在我们常报的水份指标有：1、全水份（Mt），是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mar表示。通常规定在8%以下。2、空气干燥基水份(Mad)，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份，老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。  第二个指标：灰分指煤在燃烧的

44、后留下的残渣。不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高，说明煤中可燃成份较低。发热量就低。同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。能常的灰分指标有空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。也有用收到基灰分的（Aar）。 第三指标：挥发份（全称为挥发份产率）V指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，不全是煤中固有成分，还有部分是热解产物，所以称挥发份产率。挥发份大小与煤的变质程度有关，煤炭变质量程度越高，挥发份产率就低。在燃烧中，用来确定锅炉的型号；在炼焦中，用来确定配煤的比例；同时更是汽化和液化的重要指标。常使用的有空气干燥基挥发份（Vad）、干燥基

45、挥发份（Vd）、干燥无灰基挥发份（Vdaf）和收到基挥发份（Var）。其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。第四个指标：固定碳不同于元素分析的碳，是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。FC+A+V+M=100相关公式如下：FCad=100-Mad-Aad-Vad                FCd=100-Ad-Vd           

46、     FCdaf=100-Vdaf      煤的弹筒发热量，是单位质量的煤样在热量计的弹筒内，在过量高压氧（2535个大气压左右）中燃烧后产生的热量（燃烧产物的最终温度规定为25C）。由于煤样是在高压氧气的弹筒里燃烧的，因此发生了煤在空气中燃烧时不能进行的热化学反应。如：煤中氮以及充氧气前弹筒内空气中的氮，在空气中燃烧时，一般呈气态氮逸出，而在弹筒中燃烧时却生成N2O5或NO2等氮氧化合物。这些氮氧化合物溶于弹筒税种生成硝酸，这一化学反应是放热反应。另外，煤中可燃硫在空气中燃烧时生成SO2气体逸出，

47、而在弹筒中燃烧时却氧化成SO3，SO3溶于弹筒水中生成硫酸。SO2、SO3,以及H2SO4溶于水生成硫酸水化物都是放热反应。所以，煤的弹筒发热量要高于煤在空气中、工业锅炉中燃烧是实际产生的热量。为此，实际中要把弹筒发热量折算成符合煤在空气中燃烧的发热量。b.煤的高位发热量（Qgr）    煤的高位发热量，即煤在空气中大气压条件下燃烧后所产生的热量。实际上是由实验室中测得的煤的弹筒发热量减去硫酸和硝酸生成热后得到的热量。应该指出的是，煤的弹筒发热量是在恒容（弹筒内煤样燃烧室容积不变）条件下测得的，所以又叫恒容弹筒发热量。由恒容弹筒发热量折算出来的高位发热量又称为恒容

48、高位发热量。而煤在空气中大气压下燃烧的条件湿恒压的（大气压不变），其高位发热量湿恒压高位发热量。恒容高位发热量和恒压高位发热量两者之间是有差别的。一般恒容高位发热量比恒压高位发热量低8.420.9J/g,实际中当要求精度不高时，一般不予校正。c.煤的低位发热量（Qnet）煤的低位发热量，是指煤在空气中大气压条件下燃烧后产生的热量，扣除煤中水分（煤中有机质中的氢燃烧后生成的氧化水，以及煤中的游离水和化合水）的汽化热（蒸发热），剩下的实际可以使用的热量。同样，实际上由恒容高位发热量算出的低位发热量，也叫恒容低位发热量，它与在空气中大气压条件下燃烧时的恒压低位热量之间也有较小的差别。d.煤的恒湿无灰

49、基高位发热量（Qmaf）    恒湿，是指温度30C，相对湿度96%时，测得的煤样的水分（或叫最高内在水分）。煤的恒湿无灰基高位发热量，实际中是不存在的，是指煤在恒湿条件下测得的恒容高位发热量，除去灰分影响后算出来的发热量。恒湿无灰基高位发热量是低煤化度煤分类的一个指标。（3）煤的高位发热量计算煤的高位发热量计算公式为：Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad式中：Qgr,ad分析煤样的高位发热量，J/g;        Qb,ad分析煤样的弹筒发热量，J/g; 

50、0;      Sb,ad由弹筒洗液测得的煤的硫含量，%；        95煤中每1%（0.01g）硫的校正值，J/g;        a硝酸校正系数。Qb,ad16700J/g,a=0.00116700J/g<Qb,ad<25100J/g,a=0.0012Qb,ad>25100J/g ,a=0.0016当Qb,ad16700J/g，或者12500J/g<Qb,ad<1670

51、0J/g，同时，Sb，ad2%时，可用St,ad代替Sb,ad。（4）煤的低位发热量的计算Qnet,ar=(Qgr,ad-206Had)(100-Mar)/(100-Mad)-23Mar式中：Qnet,ar收到基低位发热量，J/g;        Qgr,ad分析煤样的高位发热量，J/g；        Had分析煤样氢含量，%；        Mar收到基水份，%； 

52、0;      Mad空气干燥基水份，%。（5）煤的各种基准发热量及其换算a.煤的各种基准得发热量如上所述，煤的发热量有弹筒发热量、高位发热量和低位发热量，每一种发热量又有4种基准，所以煤的不同基准的各种发热量有3×4=12种表示方法，即：弹筒发热量4种表示方式：Qb,ad分析基弹筒发热量；Qb,d干燥基弹筒发热量；Qb,ar收到基弹筒发热量；Qb,daf干燥无灰基弹筒发热量。高位发热量4种表示形式：Qgr,ad分析基高位发热量；Qgr,d干燥基高位发热量；Qgr,ar收到基高位发热量；Qgr,daf干燥无灰基高位发热量。低位发热量4

53、种表示形式：Qnet,ad分析基低位发热量；Qnet,ar收到基低位发热量；Qnet,daf干燥无灰基低位发热量。b.煤的各种基准的发热量间的换算煤的各种基准的发热量间的换算公式和煤质分析中各基准的换算公式相似。如：Qgr,ad=Qgr,ad×（100-Mar）/(100-Mad)Qgr,d=Qgr,ad×100/(100-Mad)Qgr,daf=Qgr,ad×100/(100-Mad-Aad-CO2,d)式中：CO2,d分析煤样中碳酸盐矿物质中CO2的含量（%），当CO2含2%时，此项可略去不计Qgr，maf=Qgr,ad×（100-M）/(100-M

54、ad-Aad-Aad×M/100)煤炭的用途及产地贫煤（PM）用途：煤化程度最高的烟煤，不黏结或弱黏结，燃烧时火焰短，耐烧，燃点高。主要用做电厂燃料、民用和锅炉的燃料，低灰低硫的贫煤也可用做高炉喷吹的燃料。在缺乏瘦料的地区，也可充当配煤炼焦的瘦化剂。产地：太原东西山、交城、文水、清徐、汾阳、平遥、沁源、长治、临汾、寿阳、阳泉、平定、昔阳、襄垣、长子、榆次、曲沃、屯留、高平、襄汾、翼城和左权等地均有所产，中国潞安矿区产典型贫煤。瘦煤(SM)用途：很好的炼焦煤，但耐磨强度较差，用于配煤炼焦较好，高硫高灰的瘦煤一般只用做电厂及锅炉燃料。而且，它也是炼焦配煤中焦、肥煤不可替代的瘦化剂。瘦煤发

55、热量甚高，不仅是重要的炼焦配煤，而且是上乘的动力用煤。产地：西山、清徐、离石、交城、东山、长治、襄垣、临汾、洪洞、沁源、古县、盂县、乡宁、襄汾、武乡、翼城和屯留等地均有产出，在丰丰四矿产典型瘦煤。肥煤(FM)用途：单独炼焦时生成熔融性好、强度高的焦炭，一般不适于单独炼焦，能与粘结力较弱的煤搭配后炼出优质煤称肥煤为配焦煤之母，最适合炼焦或做配煤炼焦。产地：因该肥煤品种稀少，只占全国探明煤炭资源的5%而山西探明肥煤的储量约占全国的50%，河北开滦、山东枣庄是生产肥煤的主要产区。无烟煤(WY)用途：挥发产率低，固定碳含量高，无黏结性，燃点高，不冒烟。主要供民用和做合成氨造气的原料，低灰低硫可磨性好的

56、无烟煤不仅是理想的高炉喷吹和烧结铁矿石的燃料，而且还可制造各种碳素材料，（碳电极，碳块，阳极糊，活性炭等）。  产地：阳泉无烟煤因具有可磨好的特点，是理想的高炉喷吹用燃料。晋城、阳城 一带的无烟煤被称为兰花炭闻名中外 。山西的无烟煤资源储量大，质量好，居全国首位。在北京、晋城和阳泉分别产01号，02号，03号无烟煤。贫瘦煤(PS)用途：单独炼焦时生成的粉焦多，配煤炼焦时配入较少就能起到瘦化作用，利于提高焦炭的块度。也可用于发电、机车、民用及锅炉燃料。    产地：西山、古交、清徐、东山、交城、文水、平遥、沁源、古县、襄垣、长治、屯留、武乡、左权、盂县和寿

57、阳均有产出。焦煤(JM)用途：一种结焦性较强的炼焦煤，加热时能产生热稳定性很高的胶质体，单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度和耐磨强度都很高的焦炭是炼焦用煤中之主焦煤，利用焦煤，可得到焦炭、焦油、炉气。焦炭除供给冶炼外，还可造气和电石。焦油和焦炉 气可作为燃料，还能提炼数十种化产品。产地：山西河东煤田中、南部的离石、柳林和乡矿区属低硫、低灰主焦煤。所产焦炭为特优焦，列为全国之重点，另外，在丰丰五矿、淮北后石台及古交生产典型的焦煤。气肥煤(QF)用途：结焦性优于气煤而劣于肥煤，气肥煤最适合高温干馏制煤气，用于配煤炼焦可增加化学产品的回收率，最适合高温干馏制造煤气，同时也是良好的配煤炼焦的基础

58、煤。产地：原平、五台、宁武、怀仁、临县、方山、岚县、保德、静乐、兴县、汾西、霍县、灵石、蒲县、交口、静乐和古交均有产出。气煤(QM)用途：一种煤化程度较低的炼焦煤，结焦性较好，主要用于配焦。综合效果比不上其他炼焦煤，在配煤炼焦时多配入气煤可增加煤气和化学产品的回收率。另外气煤是最理想的水浆用煤，亦可用于气化、低温干馏、动力和民用。还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。地产：大同、左云、霍县、右玉、平鲁、朔县、怀仁、河曲、偏关、原平、宁武、浑源、兴县、娄烦和岚县大量产出，抚顺老虎台山西平朔产典型气煤。1/2中粘煤(12ZN)用途：可用于配煤炼焦,不适于单独炼焦，主要作气化、动力用煤，亦可

59、在炼焦中适量配入，代替气、焦和瘦煤。产地：在大同、左云、右玉、怀仁、平鲁、朔县、保德和兴县有零星产出。弱粘煤(RN)用途：非炼焦用烟煤，一般适于做气化原料及动力原料，亦可在炼焦中适当配入代替气、焦和瘦煤。产地：大同、左云的低灰、低硫高发热量的弱粘煤是闻名中外的优质动力煤，大同马武等矿山弱粘煤是较好的炼焦配煤。不粘煤(BN)用途：非炼焦用烟煤，主要用做发电和气化用煤，也可用做动力用煤及民用燃料。产地：中国东胜、神府矿区和靖远、哈密矿区产典型的不黏煤。长焰煤(CY)用途：煤化程度最低的烟煤，从无黏结性到弱黏结性的都有，用做炼焦时强度低，易破碎，一般不用做炼焦，主要用于发电、机车、造气和一般锅燃料。

60、亦可加氢液化制石油、低温干馏和民用。产地：辽宁省阜新、铁法及内蒙准格尔是长烟煤基地。褐煤(HM)用途：褐煤主要用于发电厂的燃料，也可作化工原料、催化剂载体、吸附剂、净化污水和回收金属等。通常有两种：（1）土状褐煤（brown coal），质地疏松而较软；（2）暗色褐煤（lignite），质地致密而较硬。可直接用作家庭燃料、工业热源燃料及发电的燃料，也可用作气化、低温干馏等的原料。焦化后的褐煤可制作为煤砖用于炊事和加热；它也作为活性炭的来源，用于水的处理、复原黄金和提取碘。产地：中国内蒙霍林河及云南小龙潭矿区是典型褐煤产地。1/3焦煤 (13JM)用途：单独炼焦时能生成熔融性良好,强度较高的焦炭

61、。产地：山西。4燃烧器改造的目的改造燃烧器的目的有三：加强燃烧器的稳燃能力，适应当前对机组的调峰要求；锅炉冷态启动采用小油枪直接点燃技术，节约机组启动用燃油；提高过热蒸汽温度，改善机组的运行经济性。该台锅炉原设计为直流燃烧器，在对该台锅炉的调试试验中发现：对一、二、三次风大幅度调整后，可以使主蒸汽温度接近额定值，但燃烧的稳定性变差。因此强化燃烧器的稳燃性能与改善蒸汽品质是相关的，有了更强的稳燃能力，使参数调整有更大的裕度，对控制蒸汽的品质是有利的。所以燃烧器的改造必须从能提高稳燃能力出发并考虑采用小油枪直接点燃技术，以节约锅炉启动用油。 5燃烧器结构方案及其功能为了满足以上要求，设计了一种回流

62、区分级着火的燃烧器，它对提高稳燃能力，防止炉内结焦，控制汽温，节约启动用油和提高锅炉效率都有很好的效果；回流区分级着火的另一特点是：可以通过控制二次风进入钝体回流区的方法来调节着火距离，这能有效地防止结焦和燃烧器的烧坏和对煤质变化的适应性。51回流区分级着火技术原理回流区射流分级着火燃烧机制是将少量煤粉气流引入回流区，首先着火，再点燃主流的分级着火过程。由于进入回流区的煤粉气流是少量的，能直接充分地利用高温烟气的回流热；且因中缝微弱的气流受到钝体两侧中的一侧主流的吸引而靠拢，使得进入回流区少量的煤粉局部富集；特别是回流区的速度低，且有反向流，使得煤粉的停留时间大大增长，从而形成了着火最有利的区域。这些都使得少量煤粉极易