專利名稱：一種用于電站鍋爐的焦?fàn)t煤氣燃燒器的布置結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于電站鍋爐的焦?fàn)t煤氣燃燒器的布置結(jié)構(gòu)，屬于電站鍋爐燃燒技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
作為冶金行業(yè)鋼鐵集團配套的自備電廠，傳統(tǒng)設(shè)計配套的鍋爐為燃煤鍋爐，并不具備摻燒鋼鐵企業(yè)焦?fàn)t煤氣的功能，為了緩解鋼鐵企業(yè)焦煤氣階段性大量富余的問題，企業(yè)技術(shù)人員進行了大量的試驗和探索，以往電站鍋爐進行增加燃燒器的改造，往往需要對整組燃燒器進行重新設(shè)計，單獨增加燃燒器，并對燃燒器周圍的水冷壁管、衛(wèi)燃帶等進行重新開口設(shè)計，其制造、安裝工程浩大、工序復(fù)雜、施工周期長、投資較大。并且改造后的鍋爐， 由于燃燒器改動比較大，爐內(nèi)空氣動力場發(fā)生根本變化，所有參數(shù)需要重新論證，對鍋爐穩(wěn)定燃燒也有一定影響。在電站燃煤鍋爐摻燒焦?fàn)t煤氣，由于焦?fàn)t煤氣為氣體燃料，燃燒速度快，燃料成分不同，發(fā)熱量高，對整個鍋爐爐膛穩(wěn)定燃燒會帶來許多不確定影響，經(jīng)過設(shè)計人員進行詳細技術(shù)分析，認為，摻燒焦?fàn)t煤氣技術(shù)上存在有以下問題需要解決1)、燃燒器型式，焦?fàn)t煤氣燃燒速度快，選擇何種型式很關(guān)鍵。2)、燃燒器布置，只數(shù)。焦?fàn)t煤氣進入爐內(nèi)的量及位置，對原有燃燒的影響很大，如果在水冷壁上開口，工程將很大。3)、摻燒焦?fàn)t煤氣后，飛灰含碳量可能增大，影響鍋爐燃燒效率。焦?fàn)t煤氣作為氣體燃料，擴散和燃盡速度遠遠高于煤粉在氣流中的擴散和燃盡。不同于煤粉的燃燒器噴口附近著火一爐膛中與二次風(fēng)混合一燃燒器上方爐膛中心位置進入動力燃燒的模式，焦?fàn)t煤氣在爐膛高溫環(huán)境中，著火和燃盡速度均發(fā)生在燃燒器噴口附近，造成一個含氧量比較低的區(qū)域。這個區(qū)域內(nèi)的煙氣與爐膛內(nèi)其他部分的煙氣進行質(zhì)量和熱量的相互交換過程中，一旦煤粉進入，很難獲得足夠的氧支持煤粉的燃盡。4)、摻燒焦?fàn)t煤氣后，汽溫會降低，影響鍋爐出口蒸汽參數(shù)，不利于汽輪機安全運行。焦?fàn)t煤氣發(fā)熱量高，和煤相比，同樣發(fā)熱量的煤和焦?fàn)t煤氣產(chǎn)生的煙氣量很接近 (6. 16/6. 52)，燃盡位置基本與安裝位置處于同一水平面內(nèi)，低于煤粉的燃燒中心。因而焦煤火焰對受熱面的傳熱中輻射熱的比重大于煤火焰，使摻燒焦?fàn)t煤氣后鍋爐整體的輻射熱比重上升，對流換熱比重下降，汽溫下降。5)、水平煙道溫度偏差調(diào)整困難。焦?fàn)t煤氣密度遠小于煤粉，噴口初速22. lm/s,也小于一次風(fēng)的30m/s，總體氣流剛性弱于一次風(fēng)；另外焦?fàn)t煤氣噴口直接套裝在二次風(fēng)噴口內(nèi)，二次風(fēng)對焦煤的引導(dǎo)作用強于對一次風(fēng)的引導(dǎo)，在受到上下游壓差的影響產(chǎn)生二次風(fēng)偏斜、煙氣殘余旋轉(zhuǎn)變強時，焦煤氣流的偏轉(zhuǎn)更加明顯。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是在避免水冷壁上開口布置焦?fàn)t煤氣燃燒器的原則下，布置一種能克服上述問題，適合燃燒焦?fàn)t煤氣的電站鍋爐燃燒器，達到鍋爐無油啟動、停機及穩(wěn)燃、節(jié)約燃油，實現(xiàn)節(jié)能減排的效果。為了實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型的具體技術(shù)方案是本實用新型電站鍋爐的焦?fàn)t煤氣燃燒器的布置結(jié)構(gòu)，由電站鍋爐、焦?fàn)t煤氣總管、爐前進氣管、焦?fàn)t煤燃燒管組成，所述的焦?fàn)t煤氣燃燒管依次與爐前進氣管和焦?fàn)t煤氣總管連接，分別布置在電站鍋爐燃燒層的上、下層組中。所述的焦?fàn)t煤氣燃燒器，每4個一組分兩組，呈四角布置延伸在鍋爐上層燃燒器組最上層和下組燃燒器組最上層二次風(fēng)噴口中。為了達到燃燒的最佳角度，所述的焦?fàn)t煤氣燃燒器中心線與水冷壁對角線形成 2° 2'的夾角，方向為順時針，在爐膛中心與ΦΜ2πιπι的虛擬圓相切，焦?fàn)t煤氣燃燒器中心線與水冷壁對角線2° 58'的夾角，方向為順時針，在爐膛中心與Φ792πιπι的虛擬圓相切。本實用新型為減小對原有燃燒器特性的影響，該焦?fàn)t煤氣燃燒器布置在二次風(fēng)噴口中，并不另行在整組燃燒器中新增單獨的火咀。具體布置位置為從上組燃燒器最上層二次風(fēng)噴口中和下組燃燒器最上層二次風(fēng)噴口處進入爐內(nèi)。這種選擇是經(jīng)過了熱力校核計算，以保證摻燒焦?fàn)t煤氣后，對鍋爐的不利影響減至最小。并避免了在水冷壁上開口。運行中，則采取了以下措施(1)改變配風(fēng)方式，將各層均勻配風(fēng)改為不均勻配風(fēng)，調(diào)整各層二次風(fēng)的分配比重，將焦煤火嘴附近的二次風(fēng)開大，而將其它的二次風(fēng)分配比例減小。(2)及時關(guān)閉不用的一次風(fēng)風(fēng)門，將一次風(fēng)壓從3. OKPA降低到2. 6ΚΡΑ左右，降低一次風(fēng)率。由于焦煤投入后燃煤量減少，在總風(fēng)量不變的情況下，減少一次風(fēng)率后，可以在保證焦煤燃燒所需二次風(fēng)的同時提高二次風(fēng)的比率，提高爐內(nèi)反應(yīng)速度，以縮短爐內(nèi)各種燃料的完全燃燒時間。(3)調(diào)整給粉機轉(zhuǎn)速，將燃燒時間短的上層火嘴的給粉機轉(zhuǎn)速適當(dāng)調(diào)低。(4)開啟一級減溫水，控制屏式過熱器溫度。根據(jù)汽溫情況對減溫水進行及時正確的調(diào)整。(5)上層二次風(fēng)傾斜分配。主要做法是關(guān)小甲側(cè)，開大乙側(cè)，調(diào)整燃燒器上方火焰中心的位置。(6)增大通風(fēng)，保證氧量控制在4-6%，增強爐內(nèi)氧化氣氛，提高煙氣量，加強對流換熱。本實用新型由于焦?fàn)t煤氣燃燒器布置的結(jié)構(gòu)合理，擬可操作的技術(shù)手段，使之獲得了理想的效果。本實用新型與傳統(tǒng)單一燃燒高爐煤氣的電站鍋爐相比較，充分顯示了優(yōu)越性，是實現(xiàn)將冶金企業(yè)的焦?fàn)t煤氣引入電站鍋爐作為補充能源進行燃燒，使原有不具備燃燒焦?fàn)t煤氣的電站鍋爐具有了燃燒焦?fàn)t煤氣的能力，并且焦?fàn)t煤氣燃燒器布置結(jié)構(gòu)簡單，使用能達到技術(shù)要求，安裝位置的選擇避免了對原有燃燒器組的較大的改動，不需要另行在水冷壁上開口，將改造設(shè)計和施工量降至最低，節(jié)約了成本，達到了節(jié)能減排的效果。 使用焦?fàn)t煤氣以后，一共進行了 20次無油啟動，17次無油停機。在有油啟動和停機時，油耗分別為45t和4t。而同期的0#輕柴油價格為7000元/t (含稅)，無油啟停機共計節(jié)約燃油成本為油價X (無油啟動次數(shù)X有油啟動用油量+無油停機次數(shù)X有油停機用油量)=7000 X (20X45+17X4) = 678 萬元總計以上二項，燃用焦煤后產(chǎn)生的效益為6470+678 = 6538萬元?？鄢龑嵤綗?fàn)t煤氣項目投資573萬元，本項目實際產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為5965萬元。

圖1改造前后燃燒器布置結(jié)構(gòu)示意圖圖2改造后燃燒器布置結(jié)構(gòu)示意圖圖3焦?fàn)t煤氣管道及焦?fàn)t煤氣燃燒器布置示意圖圖中1-三次風(fēng)；2-二次風(fēng)；3-—次風(fēng)；4-高爐煤氣入口 ；5-鍋爐上層燃燒器組； 6-鍋爐下層燃燒器組；7-焦?fàn)t煤氣燃燒上層；8-焦?fàn)t煤氣燃燒下層；9-鍋爐水冷壁；10-爐前焦?fàn)t煤氣管；11-焦?fàn)t煤氣總管；121、122、123、124_焦?fàn)t煤氣燃燒器；13-電站鍋爐。
具體實施方式
本實用新型實施例，提供了 670T/H燃煤電站鍋爐摻燒焦?fàn)t煤氣實例。焦?fàn)t煤氣燃燒器單獨分層布置，不影響高爐煤氣燃燒器的使用，并具有防止脫火、回火的功能和防結(jié)焦的措施；保證焦?fàn)t煤氣燃燒器投運后，能滿足鍋爐運行時0-100%負荷穩(wěn)燃。本實例用于電站鍋爐的焦?fàn)t煤氣燃燒器的布置結(jié)構(gòu)，由電站鍋爐12、焦?fàn)t煤氣總管10、爐前進氣管11、焦?fàn)t煤燃燒管121、122、123、124組成，所述的焦?fàn)t煤氣燃燒管121、 122、123、IM依次與爐前進氣管10和焦?fàn)t煤氣總管11連接，分別布置在電站鍋爐燃燒層的上、下層組中。所述的焦?fàn)t煤氣燃燒器121、122、123、124，每4個一組分兩組，呈四角布置延伸在鍋爐上但燃燒器最上層和下組燃燒器最上層二次風(fēng)噴口中。所述的焦?fàn)t煤氣燃燒器121、123中心線與水冷壁對角線形成2° 2'的夾角，方向為順時針，在爐膛中心與ΦΜ2πιπι的虛擬圓相切，焦?fàn)t煤氣燃燒器122、1M中心線與水冷壁 1對角線2° 58'的夾角，方向為順時針，在爐膛中心與Φ792πιπι的虛擬圓相切。
權(quán)利要求1.一種用于電站鍋爐的焦?fàn)t煤氣燃燒器的布置結(jié)構(gòu)，由電站鍋爐、焦?fàn)t煤氣總管、爐前進氣管、焦?fàn)t煤燃燒管組成，其特征在于所述的焦?fàn)t煤氣燃燒器依次與爐前進氣管和焦?fàn)t煤氣總管連接，分別布置在電站鍋爐燃燒層的上、下層組中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電站鍋爐的焦?fàn)t煤氣燃燒器布置結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的焦?fàn)t煤氣燃燒器，每4個一組分兩組，呈四角布置延伸在鍋爐上層燃燒器組最上層和下組燃燒器組最上層二次風(fēng)噴口中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于電站鍋爐的焦?fàn)t煤氣燃燒器的布置結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的焦?fàn)t煤氣燃燒器中心線與水冷壁對角線形成2° 2'的夾角，方向為順時針，在爐膛中心與ΦΜ2πιπι的虛擬圓相切，焦?fàn)t煤氣燃燒器中心線與水冷壁對角線2° 58' 的夾角，方向為順時針，在爐膛中心與Φ792πιπι的虛擬圓相切。
專利摘要一種用于電站鍋爐的焦?fàn)t煤氣燃燒器的布置結(jié)構(gòu)，本實用新型涉及電站鍋爐燃燒技術(shù)領(lǐng)域，本實用新型電站鍋爐的焦?fàn)t煤氣燃燒器的布置結(jié)構(gòu)，由電站鍋爐、焦?fàn)t煤氣總管、爐前進氣管、焦?fàn)t煤燃燒管組成，所述的焦?fàn)t煤氣燃燒管依次與爐前進氣管和焦?fàn)t煤氣總管連接，分別布置在電站鍋爐燃燒層的上、下層組中，所述的焦?fàn)t煤氣燃燒器，每4個一組分兩組，呈四角布置延伸在鍋爐上層燃燒器組最上層和下組燃燒器組最上層二次風(fēng)噴口中，所述的焦?fàn)t煤氣燃燒器中心線與水冷壁對角線形成2°2′的夾角，方向為順時針，在爐膛中心與Φ542mm的虛擬圓相切，焦?fàn)t煤氣燃燒器中心線與水冷壁對角線2°58′的夾角，方向為順時針，在爐膛中心與Φ792mm的虛擬圓相切，本實用新型由于焦?fàn)t煤氣燃燒器布置的結(jié)構(gòu)合理，達到了節(jié)能減排的效果。
文檔編號F23C5/08GK202118875SQ20102069135
公開日2012年1月18日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者何晉, 項勇 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司