600MW超临界W型火焰无烟煤锅炉分级风管烧红原因及对策

大唐华银金竹山火力发电有限公司3号锅炉系世界上首台燃用无烟煤600MW超临界W型火焰锅炉。该锅炉在带负荷试运初期出现分级风管和冷灰斗护板烧红的现象,需要指出的是同类型亚临界W型火焰锅炉也出现类似问题,其主要原因是拱上燃烧器一次风和二次风刚性较强、下冲行程较长、分级风量偏低,导致分级风及以下区域炉膛温度过高。通过采取增加氧量、开大分级风挡板开度,降低拱上燃烧器风速等措施,该问题得到有效解决。     

国电安顺电厂^#1炉卫燃带改造

我厂一、二期选用的是采用东方一福斯特·惠勒的技术生产的W火焰锅炉，型号为DG1025／18．2-Ⅱ10型锅炉。W火焰锅炉的最大特点是拱形炉膛，由下炉膛前后墙水冷壁向炉外弯曲而成，燃烧器布置在拱上，如图1所示。     

W火焰锅炉结渣特性数值模拟

采用结渣模型耦合气固两相流动燃烧模型,对一台DG1025/18.2-II14型W火焰锅炉结渣特性进行了数值模拟,结合现场运行状况,对结渣位置、程度及原因进行了分析。结果表明,该锅炉的结渣位置主要是下炉膛侧墙、拱部燃烧器区域和前后墙局部区域。炉膛中心区域温度比两侧高,气流膨胀更迅速,压力更高,挤压两侧气流沿炉膛宽度方向向侧墙运动,产生偏斜,火焰冲刷侧墙,是导致W火焰锅炉侧墙结渣的根本原因。锅炉变工况运行时,切停或切换部分燃烧器,使炉内局部空气动力场偏斜,冲刷已关闭了燃烧器的拱部和前后墙区域,则是导致拱部燃烧器区域和前后墙局部区域结渣的主要原因。     

DG 1025/18.2-Ⅱ 7 型锅炉结构特点

ＤＧ１０２５／１８．２－Ⅱ７型锅炉是东方锅炉厂应用从美国福斯特。惠勒公司（ＦＷ公司）引进技术生产的燃用无烟煤的“Ｗ”型火焰的３００ＭＷ自然循环锅炉。该炉和我国现有的电站锅炉在结构上有很大的不同。该类型锅炉使用了按ＦＷ公司技术制造的双旋风筒煤粉分离式燃烧器,装在锅炉的前后拱上,形成Ｗ型火焰,其二次风分５级分级送入炉膛。在水冷壁方面,不采用内螺纹管,而采用梯形管径。过热器和再热器上的显著特点是在其入口加装节流圈。在汽包内采用了卧式分离器。     

超临界W火焰锅炉开发研制及技术特点

针对低挥发分无烟煤在我国火力发电行业占相当大的比重现状,研制开发适合于无烟煤的超临界参数W火焰锅炉,提高火力发电的装机水平,满足电力发展的需要。论述了超临界W火焰锅炉的关键技术及技术特点,并分析了该炉型的技术优势及发展前景。     

东方-FW W型火焰炉燃烧技术及其应用效果

论述了燃烧无烟煤的不同W型火焰锅炉所采取的措施、不同炉型的设计比较,以及国内第一套燃烧纯无烟煤的、使用美国F·W公司技术制造的W型火焰锅炉及双磨直吹式制粉系统在阳泉第二发电厂2×300 MW机组上的实践经验和运行效果.     

W火焰燃烧锅炉燃烧设备的调节

W火焰锅炉作为适应无烟煤燃烧方式之一,已在我国广泛采用。双旋风分离式煤粉燃烧器是东方—福斯特·惠勒W火焰锅炉与其它类型W火焰锅炉的最大不同之处。本文结合燃烧理论的基础知识和长期工作的实践经验总结,对W型火焰锅炉燃烧器的调节进行理论分析和实际探讨,这对于提高锅炉效率有一定的现实意义。     

超临界“W”火焰锅炉水冷壁的优化设计

阐述了超临界"W"火焰锅炉水冷壁的优化设计。针对超临界锅炉垂直管屏水冷壁运行中出现的热偏差较大和必须降低流动阻力的要求,以及"W"火焰锅炉由于炉型结构和水冷壁系统复杂,不便于采用螺旋管圈和炉内热负荷分布复杂的问题,根据实际运行数据、试验数据以及计算数据,论证了提高超临界"W"火焰锅炉性能的主要技术措施。包括:改进现有"W"火焰炉型结构,提高"W"火焰炉型对超临界压力下工质热物性的适应性能,避免现有2种炉型运行缺陷的叠加,掌握热负荷分布变化和水冷壁流量分配的一致性关系,控制水冷壁出口的温度和温度偏差,改进正流量补偿特性对水冷壁工质温度偏差的抑制作用的有限性,采用优化内螺纹管垂直管屏水冷壁和低质量流速等。     

拱下二次风下倾角度可调的W型火焰锅炉燃烧特性试验分析

针对福斯特惠勒(FW)W型火焰锅炉实际运行中存在的燃烧不稳定、煤粉燃尽性能差等问题进行分析,认为适当增加F二次风下倾角度能够显著增强高温烟气回流,并能减少二次风对一次风火焰的抬升作用,有利于一次风火焰的下冲和煤粉停留时间的延长,从而改善W型火焰锅炉的稳燃燃尽性能.试验表明:F二次风充分下倾后,燃烧稳定性得到极大提高,使得提高氧量和开大拱上油枪风成为可能.在此基础上,通过对拱上油枪风挡板(C挡板)和拱下F挡板的优化调整,使锅炉飞灰含碳量大幅度降低,锅炉效率显著提高,但在F二次风下倾角度不充分时效果不明显.     

超临界600 MW机组W火焰锅炉特性分析

W火焰锅炉用于燃用无烟煤及难燃煤种,目前已投运的W火焰锅炉均采用亚临界参数、垂直管屏。超临界600 MW机组锅炉一般采用螺旋管带水冷壁布置,在设计制造上有较大困难。对此,采用低质量流速及优化内螺纹管技术,可应用于垂直管屏超临界参数W火焰锅炉。     

超临界W型火焰锅炉垂直水冷壁低质量流速条件下热敏感性研究

针对600MW超临界W型火焰锅炉垂直管圈水冷壁在低质量流速下的热敏感特性,对六头内螺纹管垂直水冷壁600MW超临界W型火焰炉热敏感性系数进行研究,分析了干度、热负荷、质量流速及压力等关键参数对超临界W型火焰锅炉内螺纹管垂直水冷壁流量敏感性系数和出口焓敏感性系数的影响规律,并计算和分析了该锅炉水冷壁在不同锅炉负荷下的温度偏差及出口焓值偏差。结果表明随热负荷增大,流量敏感性系数正向增大,锅炉水冷壁自补偿特性增强,出口焓值敏感性系数减小;流量敏感性系数随着质量流速的增大而减小,当质量流速超过一定值时,流量敏感性系数为负,锅炉水冷壁呈现负流量响应特性;质量流速增大,水冷壁出口焓值受热负荷扰动的影响也逐渐减弱;压力的升高有利于锅炉水冷壁水动力稳定性的增强;随干度增大,锅炉自补偿特性减小,出口焓值敏感性系数为正向增大,出口焓值偏差随着干度的增大而增大。研究结果对超临界W型火焰锅炉的安全运行、防止水冷壁爆管具有重要意义。     

配风方式对600MW“W”型火焰锅炉爆管的影响

为研究某超临界600MW"W"型火焰锅炉受热面频繁爆管的原因,对锅炉炉内燃烧过程进行了数值模拟,以分析不同配风方式对锅炉受热面爆管的影响。计算结果表明:实际工况下,炉膛中心截面温度场整体上呈"W"型分布,温度场比较对称;当前、后拱上一次风量和内二次风量比为5/6、6/5时,炉内温度场变化不敏感,炉内没有出现高温火焰冲刷受热面;当前、后拱上外二次风量比和前、后墙上分级风为5/6和6/5时,炉内温度场出现偏斜,炉内高温火焰冲刷冷灰斗严重,这可能会导致冷灰斗受热面爆管。     

W火焰锅炉燃烧优化与改造技术研究和工程应用

结合数值模拟与现场试验对燃用低挥发分煤的W火焰锅炉所存在的燃烧稳定性和燃尽性能差等问题进行研究。针对3种主要类型W火焰锅炉技术特点,制定相应的改造及燃烧优化调整技术方案:对FW类型锅炉提出了高负荷时切除部分燃烧器的方法,并运用一种集成拱下风向调节和拱上配风优化的新技术;对MBEL类型发明一种改进型缝隙式燃烧器和拱下风导向技术;对BW类型提出一种双调风旋流燃烧器二次风组合调整方法。上述方案实施后显著提高了W火焰锅炉燃烧稳定性和经济性,减少了污染物排放,在此基础上,提出一种以有限空间射流动量矩守恒为基础的W火焰锅炉稳燃、燃尽物理模型和优化设计准则。     

2种超临界W火焰锅炉技术特点比较

我国W火焰锅炉以B公司和D公司的产品为主,对B公司600MW等级和D公司660MW等级W火焰锅炉的技术特点进行了比较,其中B公司在燃烧器及锅炉分级配风设计方面与其300MW等级锅炉基本接近,未采取更为有效的技术手段,在NOx排放方面有较大的技术改进空间;D公司在该等级锅炉的分级配风设计中,取消了300MW等级W火焰锅炉的E挡板、增加了拱上燃尽风,极大地改善了W火焰锅炉的NOx排放问题。     

东方600MW超临界“W”型火焰锅炉

简要介绍了东方锅炉（集团）股份有限公司自主开发的600MW超临界“W”型火焰锅炉的主要技术特点、结构和系统布置。该方案采用合理的热负荷指标，煤质适应性好；对燃烧系统做了改进，增加了OFA以减少NOx生成；采用低质量流速水动力技术，安全可靠。     

600MW无烟煤超临界锅炉选型分析

为了更好地解决燃用无烟煤锅炉在选型时遇到的煤的着火、稳定燃烧和燃尽等技术问题,结合实际工程应用,对600 MW超临界W型火焰锅炉和超临界循环流化床（circulating fluidized bed,CFB）锅炉的炉型及运行性能进行了分析与比较。研究结果表明,W型火焰锅炉燃用无烟煤时燃烧性能好,但炉膛出口NO x浓度较高,同时受热面高温腐蚀问题也不容忽视;CFB锅炉燃用无烟煤时燃烧稳定、炉膛出口NO x浓度小,但燃尽性能有待提高。建议600 MW无烟煤超临界锅炉应优先选择超临界CFB锅炉,并通过合理技术途径提高其燃尽性能。     

防止“W”火焰锅炉水冷壁拉裂的优化设计探讨

为防止锅炉水冷壁拉裂,国内首台350 MW超临界参数“W”火焰锅炉在设计时,借鉴了已投运的600MW超临界参数“W”火焰锅炉水冷壁拉裂故障经验.针对水冷壁壁间管温差大、管屏严重超温、管排振动以及膨胀不均等导致锅炉水冷壁拉裂的原因,提出了炉型、燃烧器、配风、结构方面的优化措施.对350 MW超临界参数“W”火焰锅炉原设计方案进行优化,效果需要进一步跟踪观察.     

W炉旋风微油煤粉燃烧器的数值模拟研究与应用

针对采用双旋风煤粉燃烧器的W型火焰锅炉,为降低锅炉启动和稳燃油耗,提出采用微油油枪点火的旋风微油煤粉燃烧器。通过数值计算方法分析其用作锅炉正常运行的主燃烧器使用时的性能,得到喷口外的流场分布,分析与原双旋风煤粉燃烧器的差异。旋风微油煤粉燃烧器在四川华电珙县电厂2×600 MW超临界机组上的应用验证了其性能与原双旋风煤粉燃烧器基本一致。     

W火焰锅炉起动中关键技术分析与控制

根据荥阳电厂超临界机组W火焰锅炉的调试情况,对该型锅炉在起动过程中的温度和热偏差控制、炉水循环泵控制、锅炉转直流运行操作以及预防W火焰偏烧等关键技术进行了总结和优化.采取相应技术措施后,锅炉起动和运行中没有出现超温、燃烧不稳定、灭火、满水、缺水以及炉水循环泵故障等异常现象,各项运行参数和指标都达到优良水平.     

东方W型火焰锅炉燃烧调整方法

根据东方锅炉股份有限公司福斯特·惠勒W型火焰锅炉的技术特点 ,以及在已投运锅炉上所取得的经验 ,提出了对该型锅炉进行燃烧调整的一些方法 ,对东方W型火焰锅炉的调试及运行有一定的参考意义。