清华大学对W型火焰锅炉燃烧问题的分析

电力18讯：    针对W型锅炉在实际运行中出现的问题，清华大学从理论上做出了以下分析：

1 主燃烧区处于高温的/准绝热燃烧状态0W型锅炉炉膛机构基本相同,整个炉膛可分为上下两部分,下炉膛为八角型,上炉膛为狭长的矩形(宽度方向宽,前后方向窄)"燃烧器以直流方式垂直于拱面射入炉膛,形成W型火焰"为狭长的矩形(宽度方向宽,前后方向窄)"燃烧器以直流方式垂直于拱面射入炉膛,形成W型火焰"  由于W型火焰锅炉燃烧的是无烟煤一类的难燃燃料,为了便于着火稳燃和燃尽,设计时在下炉膛的垂直区段基本上都敷设卫燃带,使主燃烧区处于“准绝热燃烧状态”,炉膛温度很高"过高的炉膛温度是引起炉膛结渣和NOx排放值增加的根本原因。

2 燃烧器风粉配合较差

美国FW和MBEL都采用浓淡分离燃烧技术,用旋风筒(或弯头)将一次风煤粉气流分成浓淡两股,并进入浓淡两个燃烧器喷口燃烧"浓淡分离虽有利于着火和稳燃,但风粉配合不好,引起浓股所在局部区氧量供应不足,造成高温腐蚀或燃烧反应不完全而使飞灰和大渣含碳量增加,也使火焰拖长,引起过热器超温。从目前投运的数台引进机组的燃烧性能来看,珞璜电厂和鸭河口电厂都处于领先,这与这些锅炉采用了直流、非浓淡、缝隙式燃烧器也紧密相关。

3 一次风速度过低

为保证无烟煤!贫煤的着火,一次风率选得较低,一般为15%~20%"由于依靠一次风本身的风量和风率无法获得足够的穿透深度,所以必须在拱部送入大量的二次风,利用拱部二次风的引射,保证一次风具有良好的穿透深度"国内已运行的大部分W型火焰锅炉的风量都是从拱部送入,如岳阳电厂W型火焰锅炉的拱部风率为77.5%,上安电厂W型火焰锅炉的拱部风率为79%,珞璜电厂W型火焰锅炉的拱部风率为84.5%。

W型火焰燃烧的优点是火炬的行程长,燃烧反应的时间增加,按理它应有利于提高燃烧效率,但实际上由于一次风的设计速度过低(浓股10mPs,淡股15~20mPs),二次风喷口又设计过分狭窄(MBEL技术),三次风速又提不上去(仅20mPs),因而,一、二、三次风可用的原始动量被无效地节流损失掉,使下炉膛燃烧过程中一!二!三次风间的相互混合较差

造成在上炉膛火焰上升过程中,煤粉和气流处于“弱湍流状态”,燃烧反应很弱,甚至二、三次风短路,从而使飞灰含碳量增加,特别在空气系数减少时更是如此。

4 燃煤特性

煤质变化和煤粉细度不符合设计要求也是造成燃烧问题的一个重要因素"这一问题对大多数进口锅炉或使用国外技术制造的各类锅炉普遍存在。