W火焰锅炉及制粉系统设计特点

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W火焰锅炉及制粉系统设计特点

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W火焰锅炉及制粉系统设计特点

作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2008-9-23 15:08:07

摘　要：介绍了北京巴布科克·威尔科克斯有限公司（以下简称北京B&W公司）W火焰锅炉技术特点及制粉系统设计特点。可供燃烧无烟煤的大容量机组电站设计参考。
　　关键词：W火焰锅炉；制粉系统；设计特点

　　贵州黔北电厂位于贵州省毕节地区金沙县境内，规划容量为4×300 MW，一次设计，连续建设。整个工程由西南电力设计院负责设计，汽轮机和发电机分别为东方汽轮机厂和东方发电机厂生产，1～2号锅炉为北京B&W公司生产，3～4号锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产。
　　贵州黔北电厂4×300 MW新建工程是国家实施西部大开发“西电东送” 和“黔电入粤”的第一批重点项目，西南电力设计院抓住历史机遇，在工期紧、时间短、任务重的情况下，组织大量高水平的设计人员投入该工程，实行封闭设计管理，始终信守“精心设计、科学管理、求实创新、顾客满意”的质量方针。工程于2001年8月开工，1 号机组已于2003年4月6日通过168 h试运行并网发电，性能试验于2003年11月27日开始，到2003年12月3日结束，各项指标均达到设计值。2、3、4号机组也已相继投产发电。
1北京B&W公司W火焰锅炉技术特点
1.1主要设计参数
　　贵州黔北电厂1～2号锅炉采用北京B&W公司从美国巴布科克·威尔科克斯公司引进技术的W火焰锅炉技术生产的RBC自然循环燃煤锅炉的标准布置。采用自然循环、一次再热、单炉膛、W火焰燃烧方式、平衡通风、固态排渣、露天布置的全钢架结构形式。
1.2W火焰锅炉技术特点
　　北京B&W公司的W火焰锅炉技术有三大特点：
　　1) 燃烧系统既可配双进双出磨直吹式制粉系统，也可配中储式热风送粉系统。
　　2)采用双调风旋流燃烧器。
　　3) 采用分级送风的拱形炉膛，其配风方式由原型热态试验和数值模拟确定。
1.2.1制粉系统
　　黔北电厂制粉系统采用4台BBD4062型双进双出磨正压直吹冷一次风系统，配16只浓缩型EI-X CL双调风旋流燃烧器。该系统为北京B&W公司在黔北电厂首次采用。双进双出磨煤机分离器出口一次风温为120 ℃，煤粉细度达89%通过200目筛，风煤比较低，BMCR工况下为1.651。

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1.2.2 双调风旋流燃烧器
　　双调风旋流燃烧器靠旋转气流形成的回流区卷吸高温烟气来点燃煤粉气流，煤粉的着火基本上是在二次风尚未混入的情况下进行的，即处在煤粉浓度高、所需着火热较小的情况下进行的，因而点火比较容易。这种燃烧器的一次风管外围设有两个分别控制内外二次风比例和旋流强度的调风器，内调风器起促进着火和稳燃的作用，外调风器起着在火焰下游供风以发展燃烧的作用。燃烧器形成的火焰，其核心是还原性的，在其下游逐步混入二次风。由于内外二次风比例和旋流强度可调控，因此该燃烧器具有既能降低NOx又可保证燃烧效率的双重功能。
　　每台燃烧器自身构成一个独立的燃烧单元，其内、外二次风形成良好的空气动力场，卷吸着火稳燃所必需的高温烟气，并适时补充燃烧所需的氧气和产生必需的空气扰动。当锅炉负荷变化时，通过调整燃烧器的风粉供给量或切、投燃烧器的数量，使燃烧器总能在接近其设计工况下工作。
　　燃烧器的内外二次风均采用XCL型的轴向调节叶片，在冷、热态下均可灵活调节。

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　　由此可见，任何一台磨煤机的投、停均不会影响沿炉膛宽度热负荷的均匀分配，即便有一台磨煤机单侧出粉，仍可保证工作燃烧器沿炉膛宽度方向热负荷的均匀性和对称性。
1.2.3炉膛配风方式
　　燃烧设备布置在下部拱型炉膛，由燃烧器、大风箱、乏气管、分级风管和点火装置组成，其相对位置根据原型热态试验和数值模拟确定。相对位置和配风方式的确定综合考虑了着火、稳燃、燃尽、防结焦、防高温腐蚀和清洁燃烧。在下炉膛前后墙适当位置布置的分级风采用风墙的形式引入炉膛，形成水冷壁四周的富氧气氛。分级风不仅用来补充燃尽所需空气，而且起到托举火焰、引导气流转折的作用，以防火焰中的固体颗粒分离而甩向水冷壁引起结焦。分级风的控制与对应燃烧器的投、停相联系，实现分级燃烧。
2制粉系统设计特点
2.1BBD双进双出磨正压直吹式制粉系统设计特点
　　1）系统简单，本工程燃用金沙无烟煤，制粉系统未设计惰化和灭火消防系统。
　　2）适于磨制本工程较难磨的煤（哈氏可磨系数43）。
　　3）煤粉细度较高，额定负荷下煤粉细度达89%通过200目筛，低负荷下煤粉细度更细，且系统风煤比低，有利于煤粉的着火和锅炉低负荷稳燃。
　　4）磨煤机可实现半台磨运行，当锅炉在50% BRL负荷下或一台磨煤机的单侧给煤机出现故障时，磨煤机可单侧出粉或单侧进煤，运行灵活性很大。
　　5）磨煤机的负荷调节方便灵活，调节范围大，对机组调峰运行适应性较强。
　　6）一台炉设一套密封风系统，2运1备，系统运行可靠方便。
　　7）磨煤机筒体内料位采用电耳控制和压差控制，分别用于磨煤机启动和正常运行工况，由微机联锁实现自动控制。
2.2原煤系统设计特点
　　原煤通过自动控制给煤速度的给煤机，经过混料箱、给煤管道进入磨煤机两端的原煤入口，借助螺旋输送装置将原煤送入正在旋转的筒体内进行碾磨。原煤的流量取决于通过磨煤机的一次风量，磨煤机的一次风量的大小又取决于锅炉负荷。
　　当锅炉负荷变化时，通过改变磨煤机入口一次风混合风管道上的风门开度来调节一次风量，同时随之改变给煤机转速来调节给煤量。
2.3一次风系统设计特点
　　一次风的冷、热风管道在进入磨煤机前混合形成混合风管道，分两路进入磨煤机的两端，每一端的混合风再分成两路，一路通过磨煤机中空轴内的热风道进入磨煤机，另一路作为旁路风进入混料箱。进入磨煤机的热风干燥筒体内的原煤并携带煤粉进入分离器进行分离，被分离器分离出来的不合格煤粉通过分离器内锥体返回磨煤机筒体内进一步碾磨，细度合格的煤粉则通过煤粉分配器出口接出的2根煤粉管道输送至燃烧器喷入炉膛。进入混料箱的旁路风一方面干燥原煤，一方面用于调节煤粉管道的流速，以使低负荷下煤粉管道流速在规定范围内。4台磨煤机共16根送粉管道接至锅炉的前后拱燃烧器接口，送粉管道管径为508X1 0，设计流速26.5m/s。
2.4密封风系统设计特点
　　密封风系统包括两部分，一部分是磨煤机大小齿轮罩密封风，由磨煤机厂提供的安装在齿轮罩上的密封风机提供，另一部分是设置单独的密封风机向磨煤机绞龙轴承、中空轴、给煤机等提供密封风。每台炉配2台100％容量离心式风机，风量为21378 m3/h，风压为15kPa。型号G6-45-11No.15F，1运1备。密封风机的压头高于磨煤机进口一次风压4 kPa，采用就地吸风。
2.5磨煤机主要技术参数
　　磨煤机型号: BBD4062
　　磨煤机台数(台):4
　　入料粒度:≤30
　　磨煤机筒体有效内径(mm)：3 950
　　磨煤机转速(r/min)：16.6
　　磨煤机筒体有效长度(mm)：6 340
　　磨煤机最大装球量(t)：88
　　磨煤机最佳装球量(t)：80
　　最佳装球量磨煤机出力(t/h)：39.87
　　磨煤机最佳装球量轴功率(kW)：1 129
　　电动机功率(kW)：1 600
　　磨煤机供货商：沈阳重型机械集团有限公司
3结束语
　　通过贵州黔北电厂一年多的运行实践，证明北京B&W公司的W火焰锅炉配国产双进双出钢球磨正压直吹式制粉系统，其运行是安全可靠的。可供燃烧无烟煤的大容量机组电站设计借鉴及参考。

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