锅炉燃烧器及灭火保护系统

1、煤粉燃烧器及其灭火保护系统煤粉燃烧器及其灭火保护系统班级：硕自动化142班姓名：苏磊日期：2014年12月4日导师：苏杰主要内容1.煤粉燃烧器 1.1煤粉燃烧器作用 1.2煤粉燃烧器的类型及布置2.锅炉灭火保护系统 2.1基本功能及工作原理 2.2存在问题及改进方法 1.煤粉燃烧器1.1 煤粉燃烧器的作用向炉膛内输送燃料和空气；组织燃料和空气及时充分混合；保证燃料进入炉膛后尽快稳定的着火，迅 速完全燃烧；1.煤粉燃烧器1.2 煤粉燃烧器的类型及布置直流式煤粉燃烧器 按燃烧器中一、二次风风口相对布置情况不同，可分为： 均等配风直流燃烧器 分级配风直流燃烧器旋流式煤粉燃烧器 一、二次风气流在燃烧器

2、中单独或同时旋转，在出口形成旋转射流的燃烧器，称旋流式 燃烧器。 扰动式旋流燃烧器 轴向叶轮式旋流燃烧器一、二次风风口均等相间布置，即在两个一次风口之间均等布置一个或两个二次风口，或在每个一次风口的背火侧均等布置二次风口。（1）一、二次风口布置方式均等配风直流燃烧器直流式煤粉燃烧器 一、二次风风口间距相对较近，由喷口射出后能较快得到混合，使一次风煤粉气流着火后就能获得足够的空气。 这种布置形式适用于挥发分含量较高易于着火的烟煤和褐煤。所以这种燃烧器又称为烟煤褐煤型直流燃烧器。（2）均等配风的特点均等配风直流燃烧器直流式煤粉燃烧器（1）一、二次风口布置方式分级配风直流燃烧器一次风口比较集中地布置

3、在一起，而二次风口分层布置以此控制一、二次风在炉内的混合点，也就是使它们较迟混合。直流式煤粉燃烧器（1）分级配风的特点分级配风直流燃烧器分级配风是把二次风分级、分阶段地送入燃烧的煤粉气流中。一次风着火后送入一部分二次风，强化已着火的煤粉气流的燃烧过程，待煤粉全部着火后，再分批以高速喷入二次风，借以加强气流扰动，提高扩散速度，促进燃烧和燃尽过程。这种燃烧器适用于无烟煤、贫煤劣质烟煤等燃烧发展较慢的煤种，它又称为无烟煤型直流燃烧器。直流式煤粉燃烧器旋流式煤粉燃烧器 扰动式旋流燃烧器 具有同心的一、二次风管，端部与进口蜗壳相连，故又称双蜗壳型燃烧器。 一、二次风在燃烧器中均旋转前进，离开出口后形成扩

4、散的环锥形气流。 气流外侧可带 动抽吸热烟气，环锥气流内部形成负压区，热烟气可回流到气流根部，内外都对气流进行加热，故其着火条件较好。 旋流式煤粉燃烧器 扰动式旋流燃烧器 旋流式煤粉燃烧器 轴向叶轮式旋流燃烧器 一次风为直流，在出口处装扩锥，可使一次风扩散。 二次风管的锥形筒内装可轴向移动的叶轮，二次风经过叶轮产生旋转，改变叶轮轴向位置，可改变二次风的旋流强度，改变扩锥的轴向位置，可以改变一次风气流的扩散程度。 这种燃烧器一次风阻力较小，煤粉在一次风气流中分布较均匀，二次风旋流强度可调节， 以适应负荷变化的需要。它适用于挥发分较高的煤种，而不适用于无烟煤。 旋流式煤粉燃烧器 轴向叶轮式旋流燃烧

5、器 2.锅炉灭火保护系统 锅炉运行时，由于锅炉负荷过低、燃料质量下降、风量突增突减以及操作不当等原因，都容易造成锅炉灭火。 灭火不仅有甩负荷、炉膛“放炮”的危险，对直流锅炉还有高压水冲入汽轮机的危险。 因为锅炉由灭火到放炮往往只经历几十秒钟，甚至只有十几秒，在这么短的时间内，运行人员要作出正确的判断并及时处理是相当困难的，因此锅炉燃烧系统必须装设可靠的灭火保护装置。2.锅炉灭火保护系统2.1 基本功能及工作原理 火焰监视功能: 对全炉膛火焰进行监视，模拟显示火焰强度，知道运行人员操作； 报警功能：以声光报警的形式告知运行人员锅炉处于哪类异常状态； 吹扫功能：点火前、停炉后、点火失败时，对炉膛进

6、行自动或手动吹扫，以防止爆膛； 跳闸功能：出现危及锅炉安全运行情况时，立即切断所有进入炉膛的燃料，并停运有关设备。2.锅炉灭火保护系统2.1 基本功能及工作原理 我们以某热电厂锅炉灭火保护系统的改造为例，阐述火焰监测的工作原理。改造后的火焰监测系统共分4层16个，每层4个 火焰监测探头:第一层：4只“紫外线光”型探头，用于监测燃气的火焰；第二层：4只“红外线光”型探头，用于监测煤粉层的火焰；第三、四层：8只“可见光”型探头，用于监测炉膛的火焰；2.锅炉灭火保护系统2.1 基本功能及工作原理 第一层探头呈四角布置，使每个探头仅对应一个燃气喷嘴，而不“偷看”其他喷嘴的火焰； 第二、三、四层探头作四

7、面布置，即锅炉的前墙、后墙、左墙、右墙各布置3层3个探头，且各层探头均处于同一平面。 2.锅炉灭火保护系统2.1 基本功能及工作原理 为了提高整个装置的工作可靠性，防止因火焰偏心或不稳而使装置误动作，采用“每层4选3”、“全炉膛4选4”的逻辑。 即每层的4个探头中有3个同时发出灭火信号时，才判断为该层灭火； 只有当1、2、3、4层同时判断为炉膛灭火时，才将灭火信号发给主机。2.锅炉灭火保护系统2.锅炉灭火保护系统2.2 存在问题及改进方法 尽管各种灭火保护系统都设有火焰监视装置，大容量的电厂采用全部单火嘴监视系统，但在使用上都不甚理想，其原因综合起来主要有以下几个方面：2.锅炉灭火保护系统2.

8、2 存在问题及改进方法 火焰监测器的质量 存在问题： 火焰探测器的好坏是灭火保护能否投入的关键。 目前的火焰探测器，不论是进口的还是国产的都存在一些问题，主要是“偷看”、“漏看”现象严重及随着燃烧工况的变化，其输出信号不稳定。 2.锅炉灭火保护系统2.2 存在问题及改进方法 火焰监测器的质量 改进方法： 对油火焰探测器，宁可“漏看”不可“偷看”，即适当降低其灵敏度，以免造成燃油未着而喷入炉膛； 对煤粉火焰探测器，宁可“偷看”不可“漏看”，即适当提高其灵敏度，因为投粉时炉温一般已经很高，煤粉几乎都能燃着。 2.锅炉灭火保护系统2.2 存在问题及改进方法火检探头冷却风问题 存在问题： 火检探头冷却风对火检效果的影响也很关键。若冷却风压力不足或不干净，都会造成探头结焦甚至损坏，可能造成机组跳闸。2.锅炉灭火保护系统2.2 存在问题及改进方法火检探头冷却风问题 改进方法： 冷却风机入口加空气干燥过滤装置，出口背向镜头。 冷却机的风压值应大于炉膛可能出现的非危急工况下的压力的正常值。2.锅炉灭火保护系统2.2 存在问题及改进方法控制逻辑不够完善 存在问题： 大部分电厂的MFT（Main Fuel Trip）条件中与火检信号有关的仅有“全炉膛火焰丧失”，少数电厂还设计有“临界火焰丧失”、“角火焰丧失”、“首支油枪点火失败”等，造成保护条件过于繁琐，容易误动作。2.锅炉灭火保护系统2.2