1、技術專題介紹4 鄭州電力高等專科學校鄭州電力高等專科學校超臨界鍋爐燃燒設備超臨界鍋爐燃燒設備主要內容 1.1.切圓燃燒與對沖燃燒的比較切圓燃燒與對沖燃燒的比較 2.HT-NR3 型燃燒器介紹型燃燒器介紹 整體布置整體布置 關鍵結構關鍵結構 燃燒器的運行燃燒器的運行切圓燃燒與對沖燃燒的比較切圓燃燒與對沖燃燒的比較 對于大容量的鍋爐要增加對于大容量的鍋爐要增加爐膛的寬度和深度爐膛的寬度和深度根據鍋爐的容量改變根據鍋爐的容量改變燃燒切圓的數目燃燒切圓的數目 不均衡的通風和熱負荷分布不均衡的通風和熱負荷分布切圓燃燒與對沖燃燒的比較切圓燃燒與對沖燃燒的比較 當采用雙切圓燃燒時，易發生結焦、積灰等問題當采

2、用雙切圓燃燒時，易發生結焦、積灰等問題雙切圓燃燒可以保持均衡的熱負荷分布嗎？雙切圓燃燒可以保持均衡的熱負荷分布嗎？可以可以 如果有起分隔作用的水冷壁如果有起分隔作用的水冷壁 那么它會怎么樣呢？那么它會怎么樣呢？由于它雙面受熱，由于它雙面受熱，將會導致嚴重的結焦問題將會導致嚴重的結焦問題 不可以不可以 沒有起分隔作用的水冷壁沒有起分隔作用的水冷壁由于細小顆粒沖刷水冷壁導致嚴重結焦由于細小顆粒沖刷水冷壁導致嚴重結焦由于燃燒系統的不平衡和負荷的變化，由于燃燒系統的不平衡和負荷的變化，雙火球的位置容易發生浮動雙火球的位置容易發生浮動容易導致結焦、積灰金屬溫度升高等等隱患容易導致結焦、積灰金屬溫度升高等

3、等隱患前后墻對沖燃燒方式技術特點： 能夠使熱量輸入沿爐膛寬度方向較均勻分布，隨著鍋爐容量的增加，一般只須調整爐膛寬度來增加爐膛斷面。 隨著鍋爐容量的增加，爐膛的斷面也相應增加，可以方便的增加一定數量的燃燒器，保證爐內火焰有較好的充滿情況，保證均衡的燃燒熱負荷。 屏式過熱器進口煙氣分布爐膛出口煙氣溫度分布高溫過熱器進口煙氣分布2020 煙氣溫度分布高過爐膛出口250 kW/m20kW/m2屏過0 簡單的小圓孔簡單的小圓孔 滑壓運行滑壓運行均衡的熱負荷分布均衡的熱負荷分布和熱吸收和熱吸收螺旋管水冷壁螺旋管水冷壁對沖燃燒螺旋管易于實現，切圓燃燒螺旋管難于實現對沖燃燒螺旋管易于實現，切圓燃燒螺旋管難于

4、實現均勻的熱負荷分布均勻的熱負荷分布切圓燃燒與對沖燃燒的比較切圓燃燒與對沖燃燒的比較 燃燒器區水冷壁開孔情況燃燒器區水冷壁開孔情況大的矩形孔，復雜的管子布置大的矩形孔，復雜的管子布置 所以國產600MW超臨界鍋爐多采用對沖燃燒墻式燃燒。 東方鍋爐采用HT-NR3型旋流燃燒器。 HTHitach（日立） NRNOx Reduced 3第3代HT-NR3 HT-NR3 型燃燒器型燃燒器快速著火，高火焰溫度，火焰內還原快速著火，高火焰溫度，火焰內還原NOx火焰內火焰內 NOx還原還原 高溫火焰燃燒，火焰內還原高溫火焰燃燒，火焰內還原NOx 富燃料燃燒富燃料燃燒 ，與外部空氣隔絕有效，與外部空氣隔絕有

5、效抑制抑制NOx生成生成快速著火快速著火 降低未燃燼炭，燃燒效率高降低未燃燼炭，燃燒效率高 更低穩燃負荷，穩燃能力強更低穩燃負荷，穩燃能力強在一次風通道中布置煤粉濃縮器，達到在一次風通道中布置煤粉濃縮器，達到穩燃、抑制穩燃、抑制NOx生成；生成；二次風通過燃燒器內同心通道送入爐膛，二次風通過燃燒器內同心通道送入爐膛，參與燃燒；參與燃燒；三次風通道內設有獨立的旋流裝置，從三次風通道內設有獨立的旋流裝置，從燃燒的不同階段送入爐膛；燃燒的不同階段送入爐膛；燃燒器實現分級燃燒。燃燒器實現分級燃燒。火焰內火焰內 NOx還原技術還原技術A : 揮發份淅出區揮發份淅出區B : 中間還原性介質生成區中間還原性

6、介質生成區C : NOx 還原區還原區D : 氧化區氧化區Flame Stabilizing RingBaffle PlateGuide sleeveP.C. Concentrator 二次風二次風三次風三次風煤粉煤粉+一次風一次風 導流環導流環導流筒導流筒煤粉濃縮器煤粉濃縮器ABCDv 前后墻前后墻3 3排布置，每排布置，每層層4 4只，總共只，總共2424只。只。組織組織前后墻對沖燃燒。主燃前后墻對沖燃燒。主燃燒器之上設燃盡風口燒器之上設燃盡風口12只，燃盡風風口含兩股只，燃盡風風口含兩股獨立的氣流，中央部分獨立的氣流，中央部分為非旋轉氣流，外圈為為非旋轉氣流，外圈為旋轉氣流。旋轉氣流。v

7、 YXZ燃燒器燃燒器燃盡風口燃盡風口15.4568 mm19.4192m 67.0 m前墻左側墻右側墻X ：離前墻的距離Y ：離爐膛底部的距離Z ：離左側墻的距離YXZYXZ燃燒器燃燒器燃盡風口燃盡風口m前墻后墻X ：離前墻的距離Y ：離爐膛底部的距離Z ：離左側墻的距離 燃燒器層間距為4.9571m，燃燒器列間距為3.6576m 上層燃燒器中心線距屏底距離約為28.5m，下層燃燒器中心線距冷灰斗拐點距離為2.3977m。 最外側燃燒器中心線與側墻距離為4.2232m，燃盡風距最上層燃燒器中心線距離為7.0046m。油槍布置示意圖 每只煤粉燃燒器布置有一只每只煤粉燃燒器布置有一只250kg/h

8、的小油槍（機械霧的小油槍（機械霧化），用于啟動油槍和煤粉燃化），用于啟動油槍和煤粉燃燒器的點火及維持煤粉燃燒器燒器的點火及維持煤粉燃燒器的穩燃；前墻中排和后墻中排的穩燃；前墻中排和后墻中排每只燃燒器中心布置有啟動油每只燃燒器中心布置有啟動油槍（蒸汽霧化），用于暖爐和槍（蒸汽霧化），用于暖爐和帶初始負荷，單只出力帶初始負荷，單只出力4700kg/h，共，共8只。只。 來自來自AHAH大風箱大風箱燃燒器燃燒器燃燒器燃燒器燃燒器燃燒器燃盡風燃盡風來自來自AHAH前后墻對沖燃燒方式:熱空氣配風簡單可靠燃燒器與水冷壁組裝后關鍵結構1煤粉濃縮器 HT-NR燃燒器有一個錐型的煤粉濃縮器。煤粉濃縮器給煤粉一個

9、徑向的速度分量，提高火焰穩燃環附近的煤粉濃度，提高燃燒效率。關鍵結構2穩焰環及穩焰齒 在一次風管（煤粉噴嘴）的前端裝有陶瓷制的齒形環狀火焰穩焰環及穩焰齒。陶瓷穩燃環在一次風噴口端產生熱煙氣回流，促進快速點火和提高火焰溫度。噴燃器正視（無啟動油槍）噴燃器正視（有啟動油槍）燃燒器與水冷壁組裝后關鍵結構3導流筒 使用導流筒控制最外側的三次風和火焰的混合，加強火焰內NOx還原的效果。導流筒導流筒導流筒導流筒關鍵結構4調節導軸和旋流器 旋流器制造高旋流的三次風，有效的高旋流可降低NOx排放，最大限度的防止降低燃燒效率。 通過調節導軸可以控制高旋的三次風和火焰的混合。由于三次風的分離，形成了衰減區，導致了

10、焰內NOx還原。三次風的高旋流促進了火焰和三次風的混合，同時也可以獲得高的燃燒效率。有啟動油槍噴燃器側視無啟動油槍噴燃器側視有啟動油槍噴燃器后視無啟動油槍噴燃器后視類型II 安裝于無啟動油槍的煤粉燃燒器類型I 安裝于帶啟動油槍的煤粉燃燒器燃盡風 在煤粉燃燒器的上部布置了一層燃燼風噴口，分為主燃盡風（AAP）和側燃盡風（SAP），其作用是補充燃料后期燃燒所需的空氣，同時實現分級燃燒，抑制NOX的生成，防止爐膛結渣。AAP（主燃盡風）的基本結構（主燃盡風）的基本結構中心風內二次風漩流）外二次風(漩流）（直流）中心風擋板內二次風擋板外二次風擋板內二次風調風器外二次風調風器AAPAAP 主燃盡風設計有

11、兩股旋向相同主燃盡風設計有兩股旋向相同的二次風。此種結構設計的好處為：的二次風。此種結構設計的好處為：中心部分為直流風，風速大、穿透力中心部分為直流風，風速大、穿透力強，可到達爐膛中部；內二次風和外強，可到達爐膛中部；內二次風和外二次風可通過擋板調節風量的大小，二次風可通過擋板調節風量的大小，從而使燃盡風能夠覆蓋到整個爐膛截從而使燃盡風能夠覆蓋到整個爐膛截面，有效控制了鍋爐的未燃盡碳。在面，有效控制了鍋爐的未燃盡碳。在水冷壁附近因為外二次風貼近水冷壁，水冷壁附近因為外二次風貼近水冷壁，在水冷壁周圍形成氧化性性氛圍，防在水冷壁周圍形成氧化性性氛圍，防止水冷壁結渣。止水冷壁結渣。主燃盡風側視AAP

12、主燃盡風正視AAP主燃盡風后視AAPSAP（側燃盡風）的基本結構側燃盡風）的基本結構中心風（直流）二次風（漩流）中心風擋板側燃盡風正視SAP側燃盡風后視SAP大風箱大風箱 為使每個燃燒器的空氣分配均勻，在鍋爐前后墻燃燒器區域對稱布置有2個大風箱。大風箱被分隔成單個風室，每層燃燒器一個風室。大風箱對稱布置于前后墻，設計入口風速較低，可以將大風箱視為一個等壓風箱，風箱內風量的分配取決于燃燒器自身結構特點及其風門開度，這樣就可以保證大風箱和燃燒器的載荷通過風箱的殼體，傳遞給支撐梁；支撐梁的一端與殼體相連，另一端與固定在鋼結構上的恒力彈簧吊架相連。大風箱入口風門用電動執行器大風箱入口風門用電動執行器燃

13、燒器及燃燼風各層風室的風量分配是通過調節各層風室的風門擋板的開度來實現的。鍋爐前、后墻大風箱分別分隔為四個獨立的風室，每個風室入口左右兩側設有一風門執行器，全爐共布置有16個風門用電動執行器。所有風門擋板的調節均由電動執行器的動作來完成。 燃燒用熱空氣配風燃燒用熱空氣配風來自來自AHAAP燃燒器燃燒器燃燒器燃燒器燃燒器燃燒器大風箱大風箱 來自來自 AH 在每個小修期（推薦1年，不得大于2年），應對燃燒設備各部件，特別是磨損件進行檢查，如發現磨損等問題應及時更換。 為解決現場檢修時大尺寸的一次風噴口爐內更換困難的問題，一次風管內部件設計成抽出式。檢修時，一次風管內部件可以整體抽出爐外，具體過程如

14、下：燃燒器的檢修燃燒器的檢修燃燒器的運行 鍋爐由高能點火器直接點燃點火油槍，再用點鍋爐由高能點火器直接點燃點火油槍，再用點火油槍點燃啟動油槍并帶初始負荷。火油槍點燃啟動油槍并帶初始負荷。 當鍋爐達到一定負荷并滿足投磨條件后，再用當鍋爐達到一定負荷并滿足投磨條件后，再用點火油槍點燃煤粉燃燒器，完成鍋爐的點火啟點火油槍點燃煤粉燃燒器，完成鍋爐的點火啟動。動。 在啟動油槍、煤粉燃燒器切停時也需投入點火在啟動油槍、煤粉燃燒器切停時也需投入點火油槍助燃。油槍助燃。啟動油槍的點火煤粉燃燒器的點火燃燒器投運順序示意圖 燃燒器停運順序示意圖擋板開度設置與調節擋板開度設置與調節前墻、后墻SAPAAP1AAP4S

15、AP中心風擋板%100100100100AAP、SAP內二次風調風器%2525內二次風調風器外擋板%100100外二次風調風器%1002525100外二次風調風器外擋板%100100擋板開度設置與調節擋板開度設置與調節前墻BNR1BNR4上排燃燒器內二次風擋板%100100外二次風調風器%5050中排燃燒器內二次風擋板%100100外二次風調風器%50(80)50(80)下排燃燒器內二次風擋板%100100外二次風調風器%5050擋板開度設置與調節擋板開度設置與調節后墻BNR1BNR4上排燃燒器內二次風擋板%100100外二次風調風器%5050中排燃燒器內二次風擋板%100100外二次風調風器

16、%50(80)50(80)下排燃燒器內二次風擋板%100100外二次風調風器%5050擋板開度設置與調節擋板開度設置與調節停運燃燒器BNR1BNR4內二次風擋板%100100外二次風調風器%00注：注：1、燃燒器外二次風擋板開度在燃燒調整時根據煤質和、燃燒器外二次風擋板開度在燃燒調整時根據煤質和燃燒狀況進行調整，沁北一期調整后開度：燃燒狀況進行調整，沁北一期調整后開度：60353560。 2、在燃燒調整優化后，除煤質有較大變化或鍋爐經過、在燃燒調整優化后，除煤質有較大變化或鍋爐經過大修外，燃燒器擋板一般不需再進行開度調節。大修外，燃燒器擋板一般不需再進行開度調節。燃燒器運行調整 1） 當鍋爐負

17、荷達到30%40%BMCR 范圍后，應注意使風量與燃料量相匹配，繼續升負荷時應先增風量后增燃料。降負荷時先減燃料量，后減風量。 2） 當鍋爐負荷處在最低不投油穩燃負荷以下時，應有油槍助燃；當鍋爐負荷在最低不投油穩燃負荷以上時，可逐步停運油槍。 3） 同層煤粉噴嘴的出力相差不應超過5%；當投運的煤粉噴嘴層數超過一層時，原則上還應使各層煤粉噴嘴的出力一致。 4） 停某一煤粉噴嘴時，應以一定的風量對該煤粉噴嘴及其管道系統進行吹掃，吹掃風量及時間應通過試驗加以確定。 5） 鍋爐不同工況、負荷下，煤粉噴嘴的投運數量主要應使各運行噴嘴的風速與設計工況盡可能地接近。 6） 當全爐膛有兩層及以上煤粉噴嘴在投運

18、時，不允許一側有超過另一側兩層及以上的燃燒器運行。燃燒器運行調整1、在燃燒器一次風彎頭、在燃燒器一次風彎頭前設置有冷卻空氣閥系統，前設置有冷卻空氣閥系統，其主要設備為帶執行器的其主要設備為帶執行器的關斷閥和逆止閥。運行基關斷閥和逆止閥。運行基本要求為：本要求為： 1） 在啟動油槍投運時在啟動油槍投運時（閥開啟），提供燃燒初（閥開啟），提供燃燒初期的空氣；期的空氣； 2 ）燃燒器停用時（閥）燃燒器停用時（閥開啟），提供冷卻空氣冷開啟），提供冷卻空氣冷卻燃燒器一次風管；卻燃燒器一次風管； 3 ）燃煤時，關斷閥關）燃煤時，關斷閥關閉。閉。運行注意事項運行注意事項2、在啟動油槍投運過程中，不允許油煤同軸、在啟動油槍投運過程中，不允許油煤同軸燃燒運行方式，即同一燃燒器不能同時投啟動燃燒運行方式，即同一燃燒器不能同時投啟動油槍和煤粉。油槍和煤粉。3、在燃燒器投運時，必須開啟燃燒器本體密、在燃燒器投運時，必須開啟燃燒器本體密封風及冷卻風管路上的有關閥門，以防止燃燒封風及冷卻風管路上的有關閥門，以防止燃燒器出現燒損。器出現燒損。4、在燃燒器投運時，必須保證一次風速不