黔东W炉燃烧设备介绍

黔东电厂“W”型火焰锅炉

技术介绍贵州黔东电力有限公司参考珞璜电厂及金竹山电厂相关资料编写1

介绍目录无烟煤燃烧与“W”炉2.“W”型火焰锅炉技术特点3.“W”型火焰锅炉燃烧系统的技术特点和优势4.“W”型火焰锅炉针对性技术措施5.“W”型火焰锅炉技术改进及优化6.黔东发电厂机组168试运相关数据2（一）

无烟煤燃烧与“W”炉3 黔东电厂煤质：项目符号单位设计煤种校核煤种（1）校核煤种（2）元素分析收到基碳Car%58.6562.3254.30收到基氢Har%3.182.451.42收到基氧Oar%2.251.830.75收到基氮Nar%1.090.990.61收到基全硫St,ar%1.831.521.98工业分析收到基灰份Aar％28.0020.8930.94收到基水份Mt％5.010.010.0空气干燥基水份Mad％0.361.582.07干燥无灰基挥发份Vdaf％9.9214.298.24收到基低位发热量Qnet,arkJ/kg220392314519832可磨系数HGI－6780704挥发分低，难于着火燃烧缓慢，难于燃尽质地坚硬，难于磨制无烟煤燃烧与“W”火焰锅炉

无烟煤的特点5水平燃烧方式：用于组织：切圆燃烧 对冲燃烧垂直燃烧方式:用于组织：“U”形火焰燃烧 “W”形火焰燃烧无烟煤燃烧与“W”火焰锅炉

两种主要的燃烧方式6无烟煤燃烧与“W”火焰锅炉

垂直燃烧的技术优势一举同时解决两大难题：着火燃尽高温烟气回流，火焰稳定性强火焰行程大大加长，易于燃尽7无烟煤燃烧与“W”火焰锅炉

公认的准则比较与采用水平燃烧方式的四角切圆燃烧锅炉和对冲燃烧锅炉相比，采用垂直燃烧方式的“W”火焰锅炉在燃用无烟煤时具有先天的技术优势。结论“W”火焰锅炉是大型电站锅炉燃用无烟煤最合适的方案。西安热工院的选型推荐

Vdaf<14%应当采用“W”火焰锅炉8（二）

“W”型火焰锅炉

技术特点9

烟风流程一次热风：一次风机—空预器—磨煤机—一次风管—燃烧器—炉膛。二次热风：送风机—空预器—热风道—大风箱—(拱上、拱下分级送入)炉膛。烟气：下炉膛—上炉膛—大屏—高过—高再—低过、低再—省煤器—空预器10

东方-福斯特惠勒600MW“W”火焰锅炉

燃烧设备布置燃烧器布置在前后炉拱上；向下喷射，组织“w”火焰燃烧。燃烧器采用专门设计用于燃烧无烟煤的双旋风煤粉浓缩燃烧器。燃烧的二次风分为两部分，分别从拱上、拱下送入炉膛。1134.48m燃烧器数量： 36只 (前后墙各18只)燃烧器布置方式：沿炉宽方向交错布置，燃烧器水平间距为1619.25mm，最外侧燃烧器中心线与侧水冷壁中心线之间距离为3381mm。

东方-福斯特惠勒600MW“W”火焰锅炉

燃烧设备布置二次风箱沿炉宽通长布置，被分为36个配风单元，每个配风单元为相应的燃烧器单独配风；12（三）

“W”型火焰锅炉

燃烧系统的技术特点和优势13

东方-福斯特惠勒“W”型火焰锅炉

燃烧系统•三大技术优势1.分级送风的双拱绝热炉膛2.双旋风煤粉浓缩型无烟煤燃烧器3.双进双出磨正压直吹式制粉系统14分级送风

——无烟煤的最佳配风方式无烟煤燃烧特性着火困难燃烧缓慢分级送风的原则避免在着火前送入过量的二次风着火后及时补充完全燃烧所需要的空气分级送风的好处1。对着火稳燃非常有利2。后期混合强烈，利于燃尽3。有利于降低NOx.

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优势之一：分级送风的绝热炉膛15分级送风原理二次风配置的合理性是无烟煤燃烧的关键之一。东方“W”型火焰锅炉无烟煤燃烧技术特别注重二次风的配置，它根据无烟煤燃烧发展缓慢的特点，采用独具特色的分级配风方式，最大限度地满足无烟煤着火、稳燃和燃尽的要求。1.拱上仅送入少量的二次风2.大量二次风在拱下前后墙分三层送入3.三层二次风风量逐渐增加

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优势之一：分级送风的绝热炉膛16分级送风原理上部风箱负责拱上配风。拱上二次风分为三部分，分别由A、B、C三个挡板控制。挡板A：控制燃烧器乏气喷口的冷却风。挡板B：控制燃烧器煤粉主喷口的周界风，起到调节煤粉气流着火点及冷却喷口的作用。挡板C：控制点火稳燃油枪燃烧所需的风量并提供油枪、油火检的冷却风。

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优势之一：分级送风的绝热炉膛17分级送风原理下部风箱负责拱下配风。拱下二次风分为三层，分别由D、E、F三个挡板控制；三层风量从上往下依次递增；挡板D：风量最小；与拱部离开适当距离布置，避免二次风与煤粉气流过早混和。挡板E：风量次之。挡板F：风量最大。

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优势之一：分级送风的绝热炉膛18绝热的下炉膛

——合理布置卫燃带卫燃带的作用:

提高着火区和燃烧区的温度卫燃带设计原则:

根据燃料反应指数和灰含量来确定卫燃带的敷设区域

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优势之一：分级送风的绝热炉膛19卫燃带的布置方式通常敷设的部位:

1.拱部2.前后垂直墙3.翼墙(切角)4.侧墙

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优势之一：分级送风的绝热炉膛20双旋风煤粉浓缩燃烧器

——性能优异的无烟煤燃烧器原理:

1.浓缩煤粉气流,极大地提高燃烧器稳燃、着火性能2.乏气在高烟温处送入炉膛3.提供多种调节手段

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优势之二：双旋风煤粉浓缩燃烧器21双旋风煤粉燃烧器浓缩原理:浓缩煤粉气流,极大地提高燃烧器稳燃、着火性能.防磨措施:1.燃烧器内壁敷设有非金属耐磨陶瓷内衬.2.喷口材料采用耐磨耐热铸钢.

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优势之二：双旋风煤粉浓缩燃烧器22双旋风煤粉浓缩型燃烧器是美国福斯特·惠勒公司专门设计用于燃烧低挥发分燃料的无烟煤型燃烧器。其设计的着眼点是采用旋风筒进行煤粉浓缩，并提供多种调节手段，以适应无烟煤着火、稳燃的要求。双旋风煤粉燃烧器由煤粉进口管、煤粉均分器、双旋风筒壳体、煤粉喷口、乏气管、乏气调节蝶阀等组成。一次风、粉混合物经煤粉管道输送至燃烧器入口。进入燃烧器后，煤粉均分器将其等分成两股气流分别切向送入相应的两个旋风筒，风粉混合物在旋风筒内旋转。在离心力的作用下，大部分煤粉被分离到筒壁附近，旋风筒中心部位的一次风含粉量极少，该部分一次风被作为“乏气”，由乏气管引出从乏气喷口送入炉膛。其余一次风因此得到浓缩，煤粉浓度大大提高，从旋风筒下端的主煤粉喷口向下喷射送入炉膛，组织“W”型火焰燃烧。

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优势之二：双旋风煤粉浓缩燃烧器23乏气管道上设有乏气调节电动门，可以调节乏气引出量，从而调节主煤粉气流中的煤粉浓度。每个旋风筒内均设有消旋装置，它由一个调节杆和三片直叶片组成。用于调节、抑制主煤粉气流的残余旋转，使煤粉气流保持足够的刚性和最佳扩散角。

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优势之二：双旋风煤粉浓缩燃烧器24双拱炉膛、燃烧器拱上布置双旋风筒、浓缩分离燃烧器每只燃烧器设有油枪配有多种火焰调节手段－风门(乏气、垂直墙二次风)

－乏气挡板:调节煤粉浓度.

－消旋叶片:调节火焰形状.

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优势之二：双旋风煤粉浓缩燃烧器25一次风通过旋风筒分离、使煤粉浓度增加调节乏气挡板、实现低负荷稳燃旋风筒衬有耐热耐磨材料二次风由垂直墙分级送入、抑制NOx生成

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优势之二：双旋风煤粉浓缩燃烧器26燃烧设备的调节手段(1).燃烧器；(2).风箱风门(3).风门控制

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优势之二：双旋风煤粉浓缩燃烧器27东方-福斯特惠勒“W”型火焰锅炉

优势之二：双旋风煤粉浓缩燃烧器燃烧器对应水冷壁开孔图每只双旋风燃烧器应设有单独的煤火检及油火检，用于检测单个燃烧器煤火焰和油火焰的运行；煤火检、油火检都应布置在拱上燃烧器附近，在锅炉投入正常运行前应确保火检工作正常。火焰检测设备由电厂自行采购

28大型无烟煤锅炉

首选的制粉系统双进双出钢球磨煤机：坚固可靠；维护费用低；特别适合磨无烟煤正压式系统：制粉系统漏风低；无排粉机的磨损问题直吹式系统：结构紧凑；系统简单；无给粉机磨损问题

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优势之三：双进双出磨直吹式系统29双进双出钢球磨的主要优点1.可用率高2.维护费用低3.风煤比低4.低负荷时煤粉细度更高5.负荷响应迅速6.短暂的给煤中断不影响磨煤机出力

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优势之三：双进双出磨直吹式系统30

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优势之三：双进双出磨直吹式系统31双进双出磨煤机风煤比恒定；转鼓中储存有大量磨制好的煤粉；——磨煤机出力可以通过调整进入磨煤机的一次风量进行控制。

当锅炉负荷增加时，只需加大磨煤机一次风调节挡板的开度，即可同时增加输出到燃烧器的一次风和煤粉量，迅速响应锅炉负荷的变化。双进双出磨煤机的控制特点

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优势之三：双进双出磨直吹式系统32煤位控制：控制给煤机以维持转鼓中恒定的煤位。磨煤机出口温度控制：控制进入磨煤机的冷、热风比例，维持粗粉分离器出口风粉温度恒定。密封风差压控制：控制磨煤机密封风量，以维持密封风室和转鼓之间的压差，防止煤粉泄漏。吹扫风控制：在燃烧器停投时自动吹扫煤粉管道。主要控制回路双进双出磨煤机

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优势之三：双进双出磨直吹式系统33煤粉管道布置要点1.磨煤机与燃烧器的匹配原则

确保停、投任何一台磨煤机时满足：

★炉膛前后墙输入热量相等

★炉膛左右侧输入热量相等

★投运的燃烧器尽量均匀分布2.煤粉管道的阻力匹配

★同一台磨煤机的粉管阻力尽量相等 ★通常设置可调缩孔来调节各粉管阻力

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优势之三：双进双出磨直吹式系统34磨煤机与燃烧器的匹配（600MW)123A456123B456123C456123D456123E456123F456

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优势之三：双进双出磨直吹式系统D1E1F1D2E2F2D3E3F3A3B3C3A2B2C2A1B1C1

C4B4A4C5B5A5C6B6A6F6E6D6F5E5D5F4E4D435珞璜电厂制粉系统主要参数磨煤机型号： BBD4360磨煤机数量： 6台煤粉细度： R90=8%磨煤机出口温度： 120℃磨煤机出口风煤比： 1.644东方-福斯特惠勒“W”型火焰锅炉

优势之三：双进双出磨直吹式系统36（四）

“W”型火焰锅炉

针对性技术措施37解决无烟煤着火、稳燃的措施1.将高温烟气回流至着火区2.提高一次风煤粉浓度3.采用分级配风,防止过早送入二次风4.敷设卫燃带,增强着火区辐射热量5.提高煤粉细度6.采用较低的一次风速东方-福斯特惠勒“W”型火焰锅炉

针对性技术措施•之一38解决无烟煤燃尽的措施1.采用“W”火焰燃烧，延长煤粉停留时间2.着火后及时送入大量的二次风3.敷设卫燃带,提高燃烧区温度4.适当增大过量空气系数5.提高煤粉细度东方-福斯特惠勒600MW“W”火焰锅炉

针对性技术措施•之二391.拱与燃烧器的布置：

拱倾斜25°；双旋风燃烧器垂直倾斜5°；可形成良好的火焰形状，避火焰刷墙。2.拱下二次风不设集中风口：

下炉膛前后垂直墙设计得就像一个巨大的布风板，均匀地向炉膛供风，在水冷壁表面形成一个氧化性保护区。这是防止炉膛结焦的最有效措施。独特有效的防结渣措施山西娘子关600MW“W”火焰锅炉

针对性技术措施•之三40

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针对性技术措施•之三3.布置边界风：锅炉冷灰斗与侧墙交界处设有边界风，防止灰渣积聚、结焦。边界风来自二次风大风箱，仅占二次风的极小部分。41采用煤粉浓缩式燃烧器，组织浓淡燃烧采用分级送风降低单一燃烧器的热功率降低NOx的措施

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针对性技术措施•之四42（五）

“W”型火焰锅炉

技术改进及优化43东方-福斯特惠勒600MW“W”火焰锅炉

技术改进及优化为了提高锅炉的燃烧效率，进一步扩大煤种的适应性，锅炉厂家增大了炉膛的容积，特别是下炉膛的容积，这样，对处于高海拔地区的锅炉，可以延缓低气压下的烟气上升速度，确保煤粉粒子在炉内的停留时间，使煤粉粒子在绝热的下炉膛内充分的得到燃尽。增大了炉膛的容积及断面，降低了炉膛的热负荷，可以更有效地防止炉膛内结渣，保证锅炉安全运行。44在燃烧系统上，锅炉厂家消化吸收了引进技术，总结了实际的运行情况，结合厂家自己几十年来积累的实践经验，作了如下几项重大的技术改进及优化工作：改变拱上燃烧器一次风管及乏气风管的角度。即与垂直方向的夹角从10°改成5°。这样可增加一次风及乏气风的向下的动量，保证一次风射流的向下穿透距离，延长火焰的行程，抑制火焰出现过早转弯上飘的现象。改变下炉膛垂直墙上二次风的送入方式，减轻二次风对一次风向下运动的影响。增大垂直墙上上二次风的风口与拱的拐点的距离，推迟一次风和二次风的过早混合，有利于一次风的着火稳定，同时减轻二次风对一次风向下运动的影响；下炉膛垂直墙的二次风口避开一次风射流，同时适当改变二次风喷口形状，增大一次风与二次风的动量比，同时二次风风口稍向下倾斜，以免二次风过早与一次风射流会合并推动其过早拐弯上飘；改变下炉膛垂直墙上三层二次风喷口的风量配比，这样可以延迟二次风对一次风的冲击，且更能满足分级燃烧的要求，对降低NOX的排放也有好处。东方-福斯特惠勒600MW“W”火焰锅炉

技术改进及优化45充分考虑300MW与600MW机组燃烧系统的共同点及不同之处；对FW公司的燃烧器设计标准进行了适当的扩充。FW技术中只有32”和36”两种规格，给合理选型带来一定困难。为解决这一难题，厂家经过大量工作，总结以往的设计经验，并参考FW标准，提出了SXF32、SXF34、SXF36、SXF38等一系列双旋风煤粉燃烧器的设计方案，并分别提出了不同工程燃烧器的选型。针对黔东工程的特点，选用改良形的32”燃烧器。即燃烧器径向结构尺寸基本上SXF32考虑，为保证单个旋风筒的入口风速，必须保证单个旋风筒的入口面积，在采用SXF32的入口宽度G情况下，入口高度J选取了SXF36的数值。同时旋风筒圆柱段高度U及中心风管的插入深度I也选取SXF36的数值。同时，燃烧器主喷口外径直径X及其周界风口直径Q，乏气喷口尺寸P及其周界风口直径Q都按SXF34的尺寸选取。东方-福斯特惠勒600MW“W”火焰锅炉

技术改进及优化46东方-福斯特惠勒600MW“W”火焰锅炉