【正文】 ，爐膛越大，風速相對越高；對低揮發(fā)越高，風速相對越高；三次風速一般為 40～ 60m/s，對小爐膛、低Vdaf 煤種偏下限，大爐膛、高 Vdaf 煤種偏上限。 高海拔對燃燒器設(shè)計的影響 由于高海拔地區(qū)爐膛氣壓降低，煤粉在爐內(nèi)的停留時間減少，影響燃燼，設(shè)計時可參考已有電廠的運行經(jīng)驗：在海拔 500～ 800m 時，煤粉在爐內(nèi)所減少的停留時間對燃燒的影響輕微，特別是對于一般煙煤可不增加爐膛燃燼區(qū)的容積，而采取其它一些強化燃燼的措施。 五、 針對 鍋爐運行 幾個常見問題 采取的措施 防止爐膛發(fā)生結(jié)渣和高溫腐蝕的措施 ? 燃燒器布置采用大切角、小切園， 正方形或 近似正方形爐膛，改善爐內(nèi)空氣動力場，可防止或減輕 爐膛 結(jié) 渣 。同時 也可 在水冷壁區(qū)域形成氧化性氣氛， 使 水冷壁附近氧量＞ 2%， CO含量＜ %，可有效防止高溫腐蝕。 四角切圓煤粉鍋爐燃燒器設(shè)計方法 20 ? 可采 用 帶外翻邊的一次風噴口，同時在噴口中部設(shè)置水平穩(wěn)燃齒。由于爐膛燃燒器區(qū)域是強烈燃燒區(qū)，大量的煤、氣混合燃燒在此區(qū)域進行，因而不宜過多削弱旋轉(zhuǎn)，更不能擾亂它的旋向以免降低燃燒效率。左右）。 降低 燃燒產(chǎn)物中 NOx的措施 ? NOx 包括 NO、 NO N2O、 N2O N2O5。 ? 燃料型 NOx的生成率主要與與燃燒器區(qū)域和爐膛平均氧濃度關(guān)系很大，當過四角切圓煤粉鍋爐燃燒器設(shè)計方法 21 量空氣系數(shù)α＝ 時，其生成率接近于零。 [參考文獻 ] [1] 徐通模、金定安、溫龍 《鍋爐燃燒設(shè)備》 西安交通大學(xué)出版社 [2] 陳立勛、曹子棟 《鍋爐本體布置及計算》 西安交通大學(xué)出版社 [3] 哈爾濱普華煤燃燒技術(shù)開發(fā)中心 《大型煤粉鍋爐燃燒設(shè)備性能設(shè)計方法》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [4] 中華人民共和國電力行業(yè)標準 DL/T51452020 《火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計計算技術(shù)規(guī)定》 [5] 趙仲虎、張安國、王文元、梁輝《火力發(fā)電廠煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計和計算方法》 中國電力出版社 [6] 中華人民共和國電力行業(yè)標準 DL/T8312020 《大容量煤粉燃燒鍋爐爐膛輪廓選型導(dǎo)則》 [7] 中華人民共和國機械行業(yè)標準 JB/T10440－ 2020 《大型煤粉鍋爐爐膛及燃燒器性能設(shè)計規(guī)范》 [8] ALSTOM— CE 公司有關(guān)標準和設(shè)計規(guī)范 四角切圓煤粉鍋爐燃燒器設(shè)計方法 22 一次風速(m/s) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ALSTOM 推薦的一次風速與干燥基揮發(fā)份之間的 關(guān)系 圖 圖 干燥基揮發(fā)份 ％ 四角切圓煤粉鍋爐燃燒器設(shè)計方法 23 圖 四角切圓煤粉鍋爐燃燒器設(shè)計方法 24 推薦的二次風速 * 42 46 50 54 58 62 爐膛斷面 m2 設(shè)計速度 m/s m/s 煤種 1,2,3,4 煤種 5,6 *注 :上述速度適用于有二次風門擋板的機組 ,無二次風門擋板的機組風速增加 10％。 ? 采用水平濃淡燃燒技術(shù)將煤粉分成了濃淡兩股煤粉氣流，形成了偏離化學(xué)當量燃燒，也有利于降低燃料型 NOx的生成。由于生成機理不同， NOx分為燃料型、熱力型、快速型。反切氣流與主體正旋氣流之間進行著劇烈的動量、質(zhì)量交換，從而導(dǎo)致氣流中存在強烈的湍流耗散，從而消除殘余旋轉(zhuǎn)。減少，從而相應(yīng)減少了爐膛出口的殘余旋轉(zhuǎn)水平。 ? 低負荷時 可 減少或全關(guān)一次風噴口的周界風， 適當 提高煤粉細度 ， 也利于低負荷穩(wěn)燃 。 ? 一次風噴口出口處，濃淡煤粉氣流之間，設(shè)有“Ｖ”型鈍體，使?jié)獾瓋晒蓺饬饔?5176。 ? 采用較高的燃燒器高度， 必要時將燃燒器分成上下兩組 ，降低燃燒器區(qū)域壁面熱負荷。 高海拔地區(qū)燃燒器出口截面的流動狀況因空氣密度變小也發(fā)生了變化，設(shè)計時應(yīng)維持質(zhì)量流量相等，即ρ dFdWd=ρ BFBWB 式中： ρ d —— 高原地區(qū) 地面空氣密度 ,kg/m3 Fd —— 高原地區(qū)燃燒器噴口截面積， m2 Wd —— 高原地區(qū)燃燒器出口風速， m/s ρ B—— 平原地區(qū)地面空氣密度 ,kg/m3 四角切圓煤粉鍋爐燃燒器設(shè)計方法 19 FB —— 平原地區(qū)燃燒器噴口截面積， m2 WB —— 平原地區(qū)燃燒器出口風速， m/s 當高原地區(qū)的煤粉質(zhì)量 m、氣體溫度 T 與平原地區(qū)相同時，氣體密度與大氣壓力呈正比例變化，則上式可改寫如下： PdFdWd=PBFBWB 式中： Pd—— 高原地區(qū)的大氣壓力， KPa PB—— 平原地區(qū)的大氣壓力， KPa 高原地區(qū)燃燒器出口風速一般不宜做較大變化，當取用與平原地區(qū)相同的風速時，則高原地區(qū)燃燒器出口的截面積應(yīng)隨壓力成反比增加，如下式 Fd＝ FBxdBPP 如果較大改動燃燒器出口截面有困難，則可根據(jù)煤種揮發(fā)份高低，在不影響爐內(nèi)動力場的條件下，適當提高一、二次風速（一般提高 ～ 倍，揮發(fā)份低取偏下限，揮發(fā)份高取偏上限 ） 。 燃燒器各噴口面積的計算 一次風噴口、三次風噴口及非直吹式制粉系統(tǒng)的二次風噴口面積的計算很簡單，可直接由 BMCR 工況下各風次風量和風速計算得出，注意二次風噴口面積還應(yīng)包括周界風、側(cè)邊 風，對大風箱結(jié)構(gòu)的燃燒器還包括間隙風。 燃燒器三次風參數(shù)的選取 ? 三次風率的確定 并非所有的燃燒器設(shè)計參數(shù)中都有三次風，僅采用鋼球磨熱風送粉系統(tǒng)才有三次風。二次風率一般為 50～ 86％（配風率總和為 100％，未計入爐膛漏風率，爐膛漏風率一般≤ 5%） ，具體與煤種及制粉系統(tǒng)有關(guān)。 《鍋爐燃燒設(shè)備》推薦的一次風速一般為 20～ 35m/s。 一次風速過高，影響煤粉的著火和穩(wěn)燃， 也會 增加燃燒器 噴口 和粉管 的磨損，增加燃燒器一次風阻力。有關(guān)資料推薦的不同容量鍋爐一次風噴口數(shù)量以及每只噴口的熱功率如下： 表 10 不同鍋爐容量對應(yīng)的一次風噴口層數(shù) 和每只一次風噴口熱功率 鍋爐容量 （ t/h） 一次風噴口層數(shù) (層 ) 每只一次風噴口熱功率 (MW) 65(75) 2 7～ 130 2 ～ 220 2～ 3 ～ 410（ 400） 3～ 4 ～ 670 4～ 5 ～ 1025 4～ 6 38～ 55 2020 5～ 8 ＜ 100 我公司 200MW鍋爐 曾 在燃用強結(jié)渣煤時采用 過 4臺中速磨 配 6層 一次風噴口的布置形式，并將燃燒器分成上下兩組，大大降低了燃燒器區(qū)域的熱負荷，成功地 解決 了 鍋爐存在的結(jié)渣傾向。 燃燒器一次風參數(shù)的選取 ? 一次風率的選取 一次風率主要與燃用煤種以及制粉系統(tǒng)有關(guān) 。； ? 箱殼角α不小于 31176。燃燒角； ? 對于采用 29” 及以下箱殼的煤粉爐和油爐，采用 6176。熱態(tài)運行時，由于氣流膨脹，實際切圓直徑一般是假想切圓直徑的 5～ 10 倍。爐內(nèi)假想切圓大小是四角切向燃燒 的一個重要布置參數(shù)。 ? 水冷壁管徑為 13/4” () 管間距為 21/4” () 四角切圓煤粉鍋爐燃燒器設(shè)計方法 14 ? 水冷壁管徑為 2” () 管間距為 ” () ? 水冷壁管徑為 ” () 管間距為 3” () 燃燒器水冷壁工作點 （ WP） 的選取 燃燒器工作點 (WP)的 確定，主要 根據(jù) 兩個方面，第一是爐膛斷面 尺寸 以及相應(yīng)的 水冷壁切 角 尺寸 ；第二是切圓的旋轉(zhuǎn)方向（逆時針或順時針）?！?55176。 《大型煤粉鍋爐爐膛及燃燒器性能設(shè)計規(guī)范》 JB/T104402020 推薦 h3的取值如下：對于水平固定式噴口， 300MW機組宜取 ～ 之間 ； 600MW 機組宜取 ～ 之間 ； 遇有強結(jié)渣傾向煤時取高值；對于擺動式噴口，一般不宜小于按 (a+b)/2+ 求得的值。 a. 爐膛截面的寬 /深比應(yīng)盡量趨近于 1（即爐膛為正方形），而不宜超過 。熱功率增加，其平均距離應(yīng)增大。 c） 爐膛容積熱負荷的選取要適中。 6．低 Vdaf煤的 qHr未考慮衛(wèi)燃帶修正系數(shù)。 低 Vdaf煤指 Rw＜ (Vdaf＜ 20%)的無煙煤、貧煤煤種。 煤粉水份一般的選取范圍為： 無煙煤、貧煤 Mpc ≤ Mad 煙煤 Mad ≤ Mpc ≤ Mad 褐煤 Mad ≤ Mpc ≤ Mad 具體數(shù)值可按《技術(shù)規(guī)定》中圖 選取。 根據(jù)火電廠煤粉鍋爐燃燒室防爆規(guī)程 DL435－ 91和磨煤機選型導(dǎo)則等，磨煤機出口風溫可按下表確定。經(jīng)濟煤粉細度應(yīng)根據(jù)不同煤種的燃燒特性對煤種細度的要求與磨煤運行費用兩方面進行綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。對于一定的篩孔尺寸，篩上剩余的煤粉量越少，則說明煤粉磨得越細，也就是說 Rx 越小。 如有可能， 在進行煤粉制備計算時最好 與設(shè)計院、磨煤機生產(chǎn)廠家 配合，使 三方計算時選取的煤粉細度 R90、 磨煤機出口風溫以及 煤粉水份 Mpc等參數(shù)相同，以便比較相互的計算結(jié)果。 建議 以后與設(shè)計院配合時，提出測量直段、測量孔和測量平臺的要求。 （ 10） 根據(jù)以上幾點，在滿足出力要求的情況下，選取適當?shù)哪ッ簷C型