W火焰燃烧技术

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1、W火焰燃煤锅炉运行分析和总结罗曙炎、陈定坤（华能岳阳电厂，湖南，岳阳，414002）摘要：无烟煤燃烧技术是一个锅炉界普遍关注的大课题，W型火焰燃煤锅炉是解决这一课题的途径之一。本文简介W火焰锅炉适应于无烟煤燃烧的结构特点，重点从实践出发总结运行经验，分析其运行中容易出现结焦和飞灰可燃物过高等问题，提出了解决这些问题的具体措施。关键词：无烟煤，W火焰锅炉，燃烧技术，炉膛结焦，飞灰可燃物，燃烧调整。一引言无烟煤是难于燃烧的低挥发分煤种，其着火机理为颗粒表面着火类型，煤粉颗粒表面达到很高的温度才开始着火燃烧（挥发分为8%以下的无烟煤的着火温度高于1000℃）

2、。而且，燃烧反应速度很慢，不易燃尽。因此，无烟煤燃尽的时间和燃烧过程所走的路径相对较长。如果使用普通烟煤炉烧无烟煤，则不可能达到充分燃烧，其结果很容易出现排烟温度和飞灰可燃物过高。另一方面，要让无烟煤燃尽，必须在炉墙的喷燃器部位敷设足够面积的卫燃带，以保持燃烧区域达到足够高的煤粉烟气温度，以利于着火和燃烧，但这样又容易发生结焦问题。这是一对矛盾。由此，给锅炉界提出了如何解决无烟煤难于燃烧的课题。上海锅炉厂在90年代生产专用于烧无烟煤的420T/H，13.7MPa，535℃的四角燃烧自然循环锅炉，在焦作AES万方电厂运行初期排烟温度130℃（参考环境温度

3、20℃）以上，飞灰可燃物高达20%，甚至30%，锅炉效率达不到89%的设计值。脱落下的大焦块曾砸坏水冷壁和冷灰斗，锅炉厂家不得不急忙进行喷燃器换型改造。以后用在遵义的同型号锅炉也修改设计加高了2米多的高度。FW（福斯特·惠勒）公司生产的W型火焰燃煤锅炉（简称“W火焰锅炉”）脱胎自早期的U型燃烧炉，是欧洲专用于燃烧低挥发分无烟煤的特殊炉型。八十年代引入我国，现在已有W火焰锅炉十多台运行。W火焰锅炉的结构设计特点是，采用足够长的燃烧行程和适当敷设卫燃带保持着火区域的高温，加上合理配风等。这些都是有助于低挥发分的无烟煤稳定着火，充分燃烧的有效措施。在华能岳阳

4、电厂的实际运行表明，W火焰锅炉的设计思路是先进的，但需要精心运行操作和配风调整，才能够燃用6%及以上挥发分的无烟煤和贫煤，甚至挥发分低至4%的无烟煤也能够稳定燃烧，而且经过优化燃烧调整后的飞灰可燃物可以下降至3%，排烟温度也达到了设计规范。实践证明，W火焰锅炉确实是解决无烟煤难于燃烧这一课题的有效途径之一。9二W火焰锅炉的结构特点及其对无烟煤的适应性华能岳阳电厂2台1160T/H的W火焰锅炉系英国BABCOCK公司为燃用晋东南低挥发分无烟煤专门设计制造的。自1991年投产至今，先后出现了炉膛结焦严重、飞灰可燃物过高等问题，都在实践中经过反复摸索，总结经

5、验，优化调整，一一得以解决。（一）华能岳阳电厂1160T/H锅炉简介设计采用单汽包、单炉膛、平衡通风、八角燃烧、一次中间再热、露天式布置、亚临界参数的自然循环燃煤锅炉。1、锅炉主要技术规范，如下表：项目单位规范项目单位规范最大连续蒸发量t／h1160参考环境湿度％80过热蒸汽出口压力bar175排烟温度℃115.4过热蒸汽出口温度℃543原煤消耗量t／h129.3再热蒸汽流量t／h992.2炉膛容积热负荷kw／m3145.5再热蒸汽压力（进／出口）bar41.6／39.5炉膛断面热负荷kw／m23433再热蒸汽温度（进／出口）℃338／541锅炉效率（

6、高位热值）％89.04给水温度℃2752、锅炉设计燃用煤种为50％+50％的无烟煤和半无烟煤。煤种的特性见下表：煤种单位无烟煤半无烟煤50％一50％混煤工工业分析值低位发热量kJ／kg25979士167225435士167225707士1672全湿分％8士35.5士36.75士3固有湿分％2.741.382.06可燃基挥发分％7.04士112.95士210.0士1.5灰分％15.14士419.637士517.39士4.5元素分析值碳（C）％71.3267.1569.23氢（H）％1.862.7212.25氧（O）％2.4883.6123.05氮（N）％

7、0.89581.1021.00硫（S）％0.29320.2780.25可磨系数HGI448162.5灰变形温度℃1400150014503、锅炉结构：汽包中心高程52米，采用“W”火焰燃烧方式，在标高23米炉拱处分为上、下两个部分，下炉膛呈八角形，截面为16224×20240mm2，上炉膛呈长方形，截面为7176×20240mm2，炉膛容积为7568m3。炉膛四周由9Φ66.7／52.5mm的上升管组成膜式水冷壁，高温区上升管带有内螺纹，敷设723.4m2的卫燃带。锅炉为负压运行，炉膛两侧火拱处布置了八组直流下射狭缝式喷燃器，每组有四个煤粉喷嘴、二支油

8、枪和一个二次风箱。燃烧方式为直吹前、后下射,在炉膛内形成“W”型火焰。锅炉配备正压直吹式制粉系