穩燃技術在鍋爐噴燃器改造中的應用

李興軍（吉林市特種設備檢驗中心，吉林吉林132021）

穩燃技術在鍋爐噴燃器改造中的應用

李興軍（吉林市特種設備檢驗中心，吉林吉林132021）

電站鍋爐的穩定燃燒在電站鍋爐運行中有著舉足輕重的作用，本文簡單介紹了幾種形式的燃燒器以及它們的優缺點，在鍋爐燃燒器改造中的應用。

穩燃技術;鍋爐;應用

1 鍋爐燃燒系統流程

鍋爐的燃燒系統是將燃料的化學能轉換成熱能的裝置。主要是在三個連續過程中進行的。燃料燃燒產生煙氣過程：燃料燃燒完全，經濟性就高；燃燒不完全，燃料中的熱量不能充分放出，就會影響熱效率和經濟性；傳熱過程：火焰和煙氣通過受熱面將熱傳給工質的過程，傳熱情況的好壞取決于受熱面積布置及期結垢、積灰程度和煙所的流程；加熱汽化過程：水吸收熱量轉變為熱水或蒸汽的過程，加熱汽化的目的是要得到一定參數的水蒸汽。

2 應用穩燃技術的目的

吉林石化公司動力二廠鍋爐由東方鍋爐股份有限公司制造，該爐為單汽包、倒U型布置、高壓、自然循環、中間儲倉式制粉系統、乏氣送粉、煤粉懸浮燃燒、固態排渣煤粉爐，設計最低不投油穩燃負荷為154t/h。自投入運行后，由于使用煤種與設計煤種不符，該爐抗干擾能力弱，為防止出現鍋爐滅火事故一直使用油槍穩燃，每年需要消耗掉渣油上千噸，嚴重影響裝置的運行經濟性，迫切需要對其進行改造，以適應經濟發展和產業發展的需要。

3 具有穩燃功能的燃燒器進行介紹

3.1 WR燃燒器

WR燃燒器，全名為直流式寬調節比擺動燃燒器，由美國燃燒工程公司設計，能提高低揮發分煤的著火穩定性和在低負荷運行時著火、燃燒的穩定性。

這種燃燒器的煤粉噴嘴是一種濃淡分離的高濃度煤粉燃燒器。煤粉噴嘴的一次風道與煤粉管道的連接處有一個彎頭，因此，WR燃燒器使煤粉濃淡分離的工作原理就是利用煤粉氣流通過這處管道彎頭轉彎時，受離心力的作用大部分煤粉緊貼著彎頭外側進入煤粉噴嘴，而放置在煤粉噴嘴中間的水平肋片，將煤粉氣流順勢分成濃淡兩股，上部為高濃度煤粉氣流，下部為低濃度煤粉氣流，并將其保持到離開噴嘴以后的一段距離，從而提高了煤粉噴嘴出口處上部煤粉氣流中的煤粉濃度。

3.2 鈍體燃燒器

鈍體燃燒器是由華中理工大學研制的，鍋爐宜采用平衡通風方式，其用風由兩臺送風機供給，經升壓后進入一、二及管式空氣預熱器，煙氣在管內到上而下流動，空氣在管外橫向沖刷，一級預熱器吸收尾部煙氣熱量后，一部分風進入一次風管輸送煤粉進入爐膛，另一部分風繼續進入二級預熱器，吸收余熱后出來，進入布置在爐左、右兩側風箱，分別引入四角二次風噴嘴進入爐膛為燃燒提供空氣，另一部分高溫風供給制粉系統加熱煤質所用風量。風與燃料在爐膛內充分燃燒放出大量熱量，布置在爐內屏式過熱器吸收輻射熱量后，煙氣及攜帶一定固體顆粒沿爐膛出口，被布置在高溫段過熱器，低溫段過熱器繼續吸熱后，煙氣經轉向室進入尾部豎井受熱面，經對流換熱后，進入電除塵器，除灰后由兩臺引風機排入煙囪。

3.3 火焰穩定船式燃燒器

火焰穩定船式直流燃燒器是由清華大學研制的一種新型燃燒器，它是在四角布置切圓燃燒直流燃燒器的一次風噴口內放置一個稱為“火焰穩定船”的船形火焰穩定器，并在其中心設有點火小油槍。這個火焰穩定船可在一次風噴口內前后移動，以調節合適的燃燒工況。

試驗證明，由于切圓燃燒方式，鄰角燃燒器橫掃過來的高溫煙氣以及本身射流所卷吸的高溫煙氣，使得在氣流的束腰部分外緣形成了溫度在900℃以上的高溫區，而且此處也正是氣流中的高煤粉濃度的區域，并有較高的合適氧濃度，這樣就使得這個氣流的束腰部分成為著火穩定的泉源。煤粉氣流在這個束腰部分著火以后，繼續向前運動并迅速擴散時，又能得到氧氣的補充，以后又與二次風混合，燃燒將繼續發展至燃盡。鍋爐蒸發量、煤的燃燒特性不同，要求爐內產生束腰狀氣流的位置也不同，因而此項技術的關鍵是船體型線、噴口大小、一次風量（率）以及它們之間的恰當配合。

4 燃燒器的效果評價

4.1 運行操作簡便

在鍋爐運行中，應保證燃燒穩定，每個油噴咀出的油應成霧狀，燃燒時須有光亮眩目的火焰，火焰不應沖刷后墻；還應保持合理的運行方式，投油槍的一般原則是：先下排，后上排，先中間，后兩側；配風方式要合理，應避免局部缺風。油槍在正常運行中，總風量擋板要全開啟，旋流風檔板一般應開啟70%～80%，根部風檔板一般要開40%～60%；經常觀察煙囪顏色，冒黑煙說明個別油槍霧化不好，應立即查找原因進行處理；

4.2 節油顯著

整個系統改造完畢，經過調試運行后，節油效果十分明顯。從2002年起，油價雖然逐年上漲，但由于油單耗降低，油占蒸汽成本逐年下降，尤其是2003年后兩臺鍋爐全部改造完畢，節油效果更加明顯。

4.3 適應能力強

鍋爐負荷不應低于160t/h，在給水溫度155℃，鍋爐負荷不應低于150 t/h，防止屏式過熱器超溫過熱；為保持油槍霧化良好，爐前油壓力不低于3.2MPa，正常運行時，爐前油壓力保持在3.2 MPa～3.8 MPa運行；經常監視燃油質量，如發現油溫低，油壓不正常或燃燒惡化，及時與燃油工段聯系，查明原因恢復正常；防止空氣預熱器的腐蝕，送風機入口風溫不低于30℃，不超過50℃可用熱風再循環調整。

[1] 倪培林改進農淡燃燒技術提高鍋爐經濟性中國電力2008.9.

[2] 羅偉四角切圓燃燒鍋爐低負荷穩燃技術中國電力2008.7.