W型火焰鍋爐

由燃燒室和冷卻室所組成的鍋爐

W型火焰鍋爐,是由下部燃燒室和上部冷卻室所組成的一種鍋爐。下部燃燒室容積擴大一倍左右,燃料燃燒過程基本上是在下部燃燒室內進行。它是一款主要用於燃燒低反應能力的無煙煤和貧煤的產品。

結構


W型火焰鍋爐
W型火焰鍋爐
主要技術是燃燒室敷設衛燃帶和煤粉濃縮燃燒器。W型火焰爐膛是由下部燃燒室和上部冷卻室所組成,下部燃燒室容積擴大一倍左右,燃料燃燒過程基本上是在下部燃燒室內進行。上下爐膛之間有一縮腰,燃燒器布置在縮腰上,煤粉氣流從縮腰處的拱頂向下噴射,並著火燃燒。
著火后的煤粉氣流到爐膛下部后煤粉顆粒重量減輕,此時火焰受到燃燒室下部分級風的托起作用,向上轉折流動,在下部燃燒室內形成W型火焰。

燃燒機理


W型火焰鍋爐主要燃燒低揮發份煤種,因此鍋爐的爐膛結構,燃燒器布置、送風方式、粉風配比等因素都按照符合低揮發份煤的燃燒特點來設計。
1、W型火焰鍋爐的燃燒器布置在前、后牆的拱上,上部爐膛深度小,火焰流向與W型火焰鍋爐平行,不旋轉,爐膛出口煙氣溫度場與速度場較均勻,因此爐膛不易結焦,而且過熱器再熱器的熱偏差較小。並且通過前後牆二次風對撞增加爐內的擾動,既加強了爐內的混合,又克服了火焰刷牆等缺點
2、煤粉著火後向下自由伸展,在距一次風口數米處才開始轉彎向上流動,不易產生煤粉分離現象,並且火焰行程較長,爐內充滿度好,延長了煤粉在爐內的停留時間,符合無煙煤燃燒速度較慢的特點,有利於煤粉的燃燼。
3、切圓燃燒方式是四角互燃,因此著火穩定性與整個爐膛負荷有關,當負荷較低時,難以保證四角風粉均勻,所以容易燃燒不穩定。W型火焰鍋爐各燃燒器之間關聯度相對較小,而且調節手段較多,如改變煤粉濃度、風溫、衛燃帶的數量與位置以及燃燒器自身的調節等。因此,W型火焰鍋爐負荷調節範圍較大。國內W型火焰鍋爐較多採用旋流煤粉濃縮燃燒器,提高了一次風中的煤粉濃度,降低了一次風進入爐膛的風速,增強了煤粉氣流卷吸高溫煙氣的能力,有利於煤粉著火。
4、在著火區,設計較小的送風量,提高了火焰根部的溫度,有利於低揮發份無煙煤的著火和穩定燃燒。一般一次風率較低,約為15%-20%。由干一次風本身的風量和風率無法獲得足夠的穿透深度,所以必須在拱部送人大量的二次風,利用二次風的引射,保證一次風具有較好的穿透深度。一般二次風率約為75%-85%。當配風不當時,會造成火焰短路,火焰直接進人輻射爐室,引起飛灰含碳量較高,影響鍋爐經濟性。

特點


1、能適用於用於雙進雙出磨煤機正壓直吹系統或鋼球磨中儲式熱風送粉系統;
2、依據煤質著火特性可選配適當類型的旋流燃燒器,具有很強的燃煤適應性;
3、採用雙拱半絕熱爐膛,下爐膛具有良好的火焰充滿度;
4、合理的衛燃帶敷設區域和面積,可實現較高的燃燒效率;
5、可合理組織燃燒並有效避免爐內結焦及高溫腐蝕,並達到低NOx 排放要求。

主要參數


項目單位最大工況額定工況項目單位最大工況額定工況
主蒸汽流量t/h1190.11085.1再熱器進口溫度539539
再熱蒸汽流量t/h955.5877.8再熱器出口溫度311301
主蒸汽壓力MPa17.9417.85給水溫度288282
再熱器進口壓力MPa3.4423.158排煙溫度128124
再熱器出口壓力MPa3.2953.020二次風溫度360353
汽包壓力MPa19.3419.01鍋爐效率%90.7490.83
主蒸汽溫度540540

優缺點


優點
1、煤粉著火後向下自由伸展,在距一次風口數米處才起頭轉彎向上流動,這樣不容易發生煤粉分手現象,而且火焰行程較長,爐內布滿度好,延長了煤粉在爐內的停留時間,合適無煙煤燃燒速度較慢的特點,有益於煤粉的燃盡;
2、火焰在爐膛下部轉彎180°,使煙氣中的部門粗灰粒分手,減輕了對流受熱面的飛灰磨損;
3、可以採用旋風分手式燃燒器器,提高一次風中的煤粉濃度;
4、負荷調理範圍年夜,可經由過程各類手段進行調理,汽鍋不投油穩燃負荷可到達40~55的額定負荷;
5、火焰標的目的與水冷壁平行,有益於避免風粉氣流沖洗水冷壁,不容易結焦;
6、著火區風量小,避免了溫度的較著下降,使煤粉氣流較多的接觸到高溫迴流煙氣,提高了火焰根部的溫度水平,著火條件好,穩定性好,燃燒效率高,這對劣質煤,出格是低揮發分無煙煤的著火出格有益;
7、二次風可沿火焰行程慢慢加進,到達分級配風的目的,不僅彌補燃燒所需的空氣,還可迫使氣流轉彎,阻止火焰靠近爐牆,減輕了結渣和侵蝕,而且分級燃燒下降了燃燒進程中的NOx生成;
8、可憑據燃煤的分歧揮發分含量調理一次風煤粉濃度、熱風溫度和煤粉細度,並可改變配風,因而具有較年夜的煤種順應性;
9、前後拱將燃燒室與燃盡室屏障起來,負荷變化對燃燒室溫度影響不年夜,有益於穩定燃燒和低負荷運行。
缺點
1、有些結構的W 型火焰鍋爐配風不當時火焰容易短路並易引起拱部區域結渣火焰直接進入燃盡室造成飛灰含碳量高降低了煤粉燃盡率;
2、空氣和煤粉的後期混合較差影響燃盡;
3、儘管分級燃燒降低了燃燒過程中的NOx 生成但由於燃燒無煙煤的需要爐膛內的溫度水平較高導致NOx的生成量較大高於國內四角切圓燃燒鍋爐的一般水平;
4、由於爐膛下部斷面約為水平燃燒方式的兩倍為防止火焰溫度降低而使可燃物損失增加必須敷設衛燃帶這就增加了結渣的可能性;
5、鍋爐結構比較複雜爐拱的設計安裝困難燃燒器風粉管道布置困難整體體積大鋼耗量大製造工作量大周期長造價高調試複雜。