旋流式双(干货分享｜双蜗壳旋流燃烧器的运行)

Posted 2023-05-28

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旋流式双(干货分享｜双蜗壳旋流燃烧器的运行)

由于旋流燃烧器靠卷吸周围的热烟气来点燃煤粉，与周围燃烧器关系不大，因此旋流燃烧器可对单个燃烧器进行试验，可以单独进行优化调整。旋流燃烧器在运行中，主要调节其出口气流的中心回流量、气流的射程和气流的扩散角。蜗壳式旋流燃烧器一般通过调整燃烧器入口的舌形挡板进行气流调节。由于该发电厂已将舌形挡板改为轴向叶片，当轴向叶片关小时，燃烧器入口截面减小，旋流强度增大，回流量、气流射程和扩散角都相应发生变化。旋转射流中心回流区的长度随旋流强度的增大而变长，宽度随旋流强度的增大而增大；旋转射流的射程随旋流强度的增大而减小；旋转射流的扩散角随旋流强度的增大而增大。因此，在运行调整中，对扩散角、射程和回流区三者应综合考虑。根据相应的煤种适当调节旋流强度，在负荷低时或煤质差灰分大时，可适当关小轴向挡板，以取得较大的旋流强度，改善燃烧器着火状况；当负荷高或煤质达到设计标准时，可适当开大轴向挡板，避免引起结焦。

双蜗壳燃烧器本身具有一些缺点：①气流旋转强度衰减很快，后期煤粉与空气的混合较差；②一、二次风阻力较大；③ 煤种适应性差；④喷燃器出口截面处，煤粉在一次风气流中的分布不均匀；⑤一次风内套管磨穿漏粉造成喷燃器出口射流被破坏、二次风轴向挡板脱落或卡涩，造成二次风调整困难；⑥部分喷燃器二次风出口由于上下缘浇注料脱落而造成喷口变形，其垂直方向直径大于水平方向直径，喷口形状由圆形变为椭圆形，出口截面积增大，二次风旋流强度减弱，使得火焰形状发生改变，造成燃烧不稳定。再加上锅炉的喷燃器其一次风是靠原流和内部的螺纹均流线旋转的，其旋转强度在运行中无法调整，一般只有通过改变一次风门的开度来改变一次风量，相应改变一次风速。

二次风旋转强度是通过轴向挡板来调节的。当轴向挡板全开，叶片与轴平行，二次风量最大，但气流变为直线射流，无旋转，无法扩散成空心锥以卷吸高温烟气；当轴向挡板全关，轴向叶片与轴成 90°，随旋流强度最大，但由于同时对二次风阻断较多，二次风量很小，无法满足煤粉着火燃烧的需要。所以，运行中对轴向挡板的调节作用不大，轴向挡板的开度一般应维持在 30 ～ 45°之间。同时配合二次风门开度相应调节二次风量、二次风速和旋流强度。由此可见，轴向挡板的调节幅度也很有限。当煤质变化时，在实际运行中，由于调整不当，一次挡板开度大、风速高，二次风挡板开度小、风量小，造成一、二次风配合不当，导致着火不稳定，使燃烧稳定性变差。因此燃烧器保持适当的一、二、三次风出口速度是建立正常的炉内空气动力场和稳定燃烧所必须的。

为合理改善喷燃器着火状况，可着重于一、二次风的协调配合上。过去，由于一次风压采用静压监测，为防止堵管，一次风挡板大部分时间处于全开位置。机组在 DCS 系统改造完毕后，由于加装风粉在线监测装置，运行人员对一次风管的监视由原来的风压变为风速、风粉浓度和风粉温度来完成。这样，对一次风管的风速可以有定量的调整，一次风速过高会推迟着火，过低则易烧损喷燃器，并造成一次风管内的煤粉沉积。按设计值一次风出口风速为 20m/s，考虑到一次风管截面积为一次风出口截面积的 71%，折算一次风速为 25 ～ 26m/s，负荷高时，由于给粉机转速高，下粉量大，风粉浓度高，温度低，一次风速可采用高值。在调整一次风的同时，还必须配合对二次风进行调整。由于二次风速测量值差异较大，只能通过改变二次风门开度，相应改变二次风量。当负荷低或煤质差时，关小二次风门，一方面可提高旋流强度，另一方面，可保证氧量符合要求；当负荷高或煤质好时，开大二次风门，这同改善燃烧、降低飞灰可燃物、保证主汽参数等都是一致的。另外，在现场实际中，由于煤质变化大、一次风内套管磨穿漏粉造成喷燃器出口射流被破坏、二次风轴向挡板脱落或卡涩等原因对燃烧的影响应进行考虑。