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????? 300MW “W ”型火焰鍋爐的技術(shù)特點

????? 中國電力網(wǎng) 2007 年11月7 日10：30來源：點擊直達中國電力社區(qū)通常，
國內(nèi)外將可燃基揮發(fā)份Vdaf<10%的煤列為無煙煤。無煙煤具有含碳量多、揮發(fā)份
低、機械強度高、質(zhì)硬、密度大、內(nèi)孔隙小、不易研磨、揮發(fā)份析出溫度高、導(dǎo)
熱性差、著火困難、著火溫度高、熱穩(wěn)定性差、燃燒時化學(xué)反應(yīng)速度緩慢，不易
燃燼等特性，在無煙煤的燃燒中要著重解決著火、穩(wěn)燃、燃燼三個主要問題。為
此，從燃燒學(xué)考慮，對無煙煤的燃燒，有如下要求：（1 ）、原煤磨細。因為煤
粒越細小，加熱到著火溫度愈快，反應(yīng)的表面積增大，即提高了風(fēng)粉混合物的著
火品質(zhì)。一般，取煤粉細度R90 與煤的揮發(fā)份數(shù)值相近。

????? （2 ）、高的一次風(fēng)粉混合物濃度。盡可能維持低的空氣份額，加速煤粉
吸熱，使風(fēng)粉混合物在燃燒器附近達到著火溫度。

????? （3 ）、高的一次風(fēng)粉混合物進口溫度和燃燒空氣溫度。這樣可以減少加
熱時間，易于著火。

????? （4 ）、低的一次風(fēng)粉混合物出口速度。為延長煤粉在燃燒器噴口附近的
停留時間以及改善煤粉空氣混合物的加熱條件，應(yīng)選用較小的速度。

????? （5 ）、燃燒空氣分級輸入。為進一步改善加熱和著火條件，必須根據(jù)燃
燒進程分階段輸入空氣。

????? （6 ）、長的燃燒路程。為使碳粒充分燃燼，就應(yīng)使燃料顆粒有一個盡可
能長的燃燼路程。

????? （7 ）、著火區(qū)域具有高的燃燒室溫度和燃燒室壁溫，以使煤粉盡早地達
到著火條件。

????? 國內(nèi)無煙煤的燃燒實踐表明，采用四角切圓燃燒的無煙煤爐，效率低，無
油助燃負荷高，不能調(diào)峰。

????? 國外無煙煤鍋爐實際表明，以美國FW公司為代表的“W ”火焰鍋爐，在許
多國家已取得令人滿意的效果。該爐型在著火、穩(wěn)燃、燃燼三方面都采取了有效
措施，無煙煤鍋爐效率可達90% 以上，無油助燃最低負荷可達40% 左右，最低揮
發(fā)份可達Vdaf=4%.這就從根本上解決了無煙煤鍋爐燃燒癥結(jié)。

????? 拱型爐膛“W ”火焰固態(tài)排渣爐，由美國FW公司首創(chuàng)，為法國和日本等吸
收并發(fā)展起來。爐膛由下部拱型著火燃燒室和上部輻射燃燒室組成。著火燃燒室
敷設(shè)衛(wèi)燃帶，以改善無煙煤的燃燒工況。燃燒室的前后拱上布置燃燒器。一、二
次風(fēng)向下噴出，著火的煤粉氣流向下形成“W ”火焰再向上進入輻射燃燒室。其
主要技術(shù)特點為：（1 ）采用分級送風(fēng)的雙拱絕熱爐膛“W ”型火焰鍋爐，采用
雙旋風(fēng)筒式燃燒器，錯列布置在前后墻的兩個拱上。下爐膛一般都根據(jù)不同煤種
敷設(shè)不同面積的衛(wèi)燃帶，用以減少下爐膛水冷壁吸熱，從而提高著火區(qū)和燃燒區(qū)
的溫度。雙拱爐膛配以下射式燃燒器，形成“W ”型火焰，使得燃料顆粒在爐內(nèi)
有足夠的行程和停留時間，保證無煙煤的燃燼?！癢 ”型火焰鍋爐燃料所需的空
氣只有很小一部分從拱上送入（通過主燃燒器噴口、乏氣噴口以及它們周圍的環(huán)
形噴口），大部分燃燒空氣通過拱下前、后墻上的二次風(fēng)分層送入爐膛。這種布
置能保證二次風(fēng)在煤粉著火后及時地補充燃燒所需要的空氣，因而是最適合燃燒
反應(yīng)緩慢的低揮發(fā)份特性的無煙煤。此外，這種分級送風(fēng)亦可降低NOX 的生成，
對于減少環(huán)境污染是有利的。煤粉向下噴射燃燒和合理配風(fēng)，避免了火焰沖刷爐
墻。同時，在爐膛冷灰斗處設(shè)有少量邊界風(fēng)，在爐膛四周形成氧化性氣氛，可有
效地防止?fàn)t膛結(jié)渣。

????? （2 ）采用旋風(fēng)分離式煤粉濃縮型燃燒器旋風(fēng)分離式煤粉濃縮型燃燒器在
拱上的布置見簡圖。煤粉氣流同時切向進入兩個并列的旋風(fēng)分離式燃燒器，在離
心力的作用下，大量煤粉顆粒被甩到分離器外壁，含粉較少的乏氣在筒中心部分
被引出，從而提高了燃燒器噴口下射主煤粉氣流的煤粉濃度，有利于著火。

????? 燃燒器出口段裝有消旋葉片，噴出煤粉氣流的旋流度可以控制到很小，且
氣流溫度低，圓形噴口氣流剛性好，所以主煤粉氣流的穿透力強，避免了火焰上
飄，發(fā)生“短路”。

????? 旋風(fēng)分離器中心管引出的乏氣在拱* 近爐膛中心部位送入爐膛，乏氣煤粉
濃度雖然很低，但煤粉顆粒很細，且送入部位爐膛溫度高，因而也能充分燃燼。

????? 這種拱上燃燒器具有多種調(diào)節(jié)火焰的手段：1 ）乏氣風(fēng)擋板2 ）主噴口周
圍環(huán)形風(fēng)擋板3 ）主噴口內(nèi)消旋葉片位置4 ）垂直墻上二次風(fēng)擋板5 ）垂直墻中
二次風(fēng)擋板6 ）垂直墻下二次風(fēng)擋板鍋爐負荷的增減是通過增減燃料（煤粉）并
同時按比例增減送入的風(fēng)量來實現(xiàn)的。改變乏氣風(fēng)擋板開度，改變消旋葉片在噴
嘴中插入深度，以及改變主噴口周圍環(huán)形二次風(fēng)量的大小和垂直風(fēng)墻上風(fēng)量的分
配，均能改變火焰行程及擴展的形狀。各種調(diào)節(jié)手段將根據(jù)煤質(zhì)變化加以調(diào)節(jié)。

????? （3 ）配用雙進雙出鋼球磨煤機正壓直吹式燃燒系統(tǒng)正壓直吹式燃燒系統(tǒng)
結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，操作方便，改變一次風(fēng)量即能改變磨煤機負荷，因而鍋爐負荷
響應(yīng)速度快，是大容量煤粉鍋爐首選的經(jīng)濟燃燒系統(tǒng)。無煙煤的著火和燃燼都比
較困難，在整個負荷范圍內(nèi)，特別是低負荷時均要求較高的煤粉細度，而雙進雙
出磨煤機最能滿足上述要求。