W火焰鍋爐及制粉系統設計特點

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W火焰鍋爐及制粉系統設計特點簡介
    摘 要:介紹了北京巴布科克·威爾科克斯有限公司(以下簡稱北京B&W公司)W火焰鍋爐技術特點及制粉系統設計特點。可供燃燒無煙煤的大容量機組電站設計……
W火焰鍋爐及制粉系統設計特點正文
    摘 要:介紹了北京巴布科克·威爾科克斯有限公司(以下簡稱北京B&W公司)W火焰鍋爐技術特點及制粉系統設計特點。可供燃燒無煙煤的大容量機組電站設計參考。

關鍵詞:W火焰鍋爐;制粉系統;設計特點?


貴州黔北電廠位於貴州省畢節地區金沙縣境內,規劃容量為4×300 MW,一次設計,連續建設。整個工程由西南電力設計院負責設計,汽輪機和發電機分別為東方汽輪機廠和東方發電機廠生產,1~2號鍋爐為北京B&W公司生產,3~4號鍋爐為東方鍋爐(集團)股份有限公司生產。

貴州黔北電廠4×300 MW新建工程是國家實施西部大開發「西電東送」 和「黔電入粵」的第一批重點項目,西南電力設計院抓住歷史機遇,在工期緊、時間短、任務重的情況下,組織大量高水平的設計人員投入該工程,實行封閉設計管理,始終信守「精心設計、科學管理、求實創新、顧客滿意」的質量方針。工程於2001年8月開工,1 號機組已於2003年4月6日通過168 h試運行併網發電,性能試驗於2003年11月27日開始,到2003年12月3日結束,各項指標均達到設計值。2、3、4號機組也已相繼投產發電。?
1北京B&W公司W火焰鍋爐技術特點
1.1主要設計參數

貴州黔北電廠1~2號鍋爐採用北京B&W公司從美國巴布科克·威爾科克斯公司引進技術的W火焰鍋爐技術生產的RBC自然循環燃煤鍋爐的標準布置。採用自然循環、一次再熱、單爐膛、W火焰燃燒方式、平衡通風、固態排渣、露天布置的全鋼架結構形式。
1.2W火焰鍋爐技術特點

北京B&W公司的W火焰鍋爐技術有三大特點:

1) 燃燒系統既可配雙進雙出磨直吹式制粉系統,也可配中儲式熱風送粉系統。

2)採用雙調風旋流燃燒器。

3) 採用分級送風的拱形爐膛,其配風方式由原型熱態試驗和數值模擬確定。
1.2.1制粉系統

黔北電廠制粉系統採用4台BBD4062型雙進雙出磨正壓直吹冷一次風系統,配16隻濃縮型EI-X CL雙調風旋流燃燒器。該系統為北京B&W公司在黔北電廠首次採用。雙進雙出磨煤機分離器出口一次風溫為120 ℃,煤粉細度達89%通過200目篩,風煤比較低,BMCR工況下為1.651。
1.2.2 雙調風旋流燃燒器

雙調風旋流燃燒器靠旋轉氣流形成的迴流區卷吸高溫煙氣來點燃煤粉氣流,煤粉的著火基本上是在二次風尚未混入的情況下進行的,即處在煤粉濃度高、所需著火熱較小的情況下進行的,因而點火比較容易。這種燃燒器的一次風管外圍設有兩個分別控制內外二次風比例和旋流強度的調風器,內調風器起促進著火和穩燃的作用,外調風器起著在火焰下游供風以發展燃燒的作用。燃燒器形成的火焰,其核心是還原性的,在其下游逐步混入二次風。由於內外二次風比例和旋流強度可調控,因此該燃燒器具有既能降低NOx又可保證燃燒效率的雙重功能。

每台燃燒器自身構成一個獨立的燃燒單元,其內、外二次風形成良好的空氣動力場,卷吸著火穩燃所必需的高溫煙氣,並適時補充燃燒所需的氧氣和產生必需的空氣擾動。當鍋爐負荷變化時,通過調整燃燒器的風粉供給量或切、投燃燒器的數量,使燃燒器總能在接近其設計工況下工作。

燃燒器的內外二次風均採用XCL型的軸向調節葉片,在冷、熱態下均可靈活調節。

由此可見,任何一台磨煤機的投、停均不會影響沿爐膛寬度熱負荷的均勻分配,即便有一台磨煤機單側出粉,仍可保證工作燃燒器沿爐膛寬度方向熱負荷的均勻性和對稱性。
1.2.3爐膛配風方式

燃燒設備布置在下部拱型爐膛,由燃燒器、大風箱、乏氣管、分級風管和點火裝置組成,其相對位置根據原型熱態試驗和數值模擬確定。相對位置和配風方式的確定綜合考慮了著火、穩燃、燃盡、防結焦、防高溫腐蝕和清潔燃燒。在下爐膛前後牆適當位置布置的分級風采用風牆的形式引入爐膛,形成水冷壁四周的富氧氣氛。分級風不僅用來補充燃盡所需空氣,而且起到托舉火焰、引導氣流轉折的作用,以防火焰中的固體顆粒分離而甩向水冷壁引起結焦。分級風的控制與對應燃燒器的投、停相聯繫,實現分級燃燒。?
2制粉系統設計特點
2.1BBD雙進雙出磨正壓直吹式制粉系統設計特點

1)系統簡單,本工程燃用金沙無煙煤,制粉系統未設計惰化和滅火消防系統。

2)適於磨製本工程較難磨的煤(哈氏可磨係數43)。

3)煤粉細度較高,額定負荷下煤粉細度達89%通過200目篩,低負荷下煤粉細度更細,且系統風煤比低,有利於煤粉的著火和鍋爐低負荷穩燃。

4)磨煤機可實現半台磨運行,當鍋爐在50% BRL負荷下或一台磨煤機的單側給煤機出現故障時,磨煤機可單側出粉或單側進煤,運行靈活性很大。

5)磨煤機的負荷調節方便靈活,調節範圍大,對機組調峰運行適應性較強。

6)一台爐設一套密封風系統,2運1備,系統運行可靠方便。

7)磨煤機筒體內料位採用電耳控制和壓差控制,分別用於磨煤機啟動和正常運行工況,由微機聯鎖實現自動控制。
2.2原煤系統設計特點

原煤通過自動控制給煤速度的給煤機,經過混料箱、給煤管道進入磨煤機兩端的原煤入口,藉助螺旋輸送裝置將原煤送入正在旋轉的筒體內進行碾磨。原煤的流量取決於通過磨煤機的一次風量,磨煤機的一次風量的大小又取決於鍋爐負荷。

當鍋爐負荷變化時,通過改變 磨煤機入口一次風混合風管道上的風門開度來調節一次風量,同時隨之改變給煤機轉速來調 節給煤量。
2.3一次風系統設計特點

一次風的冷、熱風管道在進入磨煤機前混合形成混合風管道,分兩路進入磨煤機的兩端,每一端的混合風再分成兩路,一路通過磨煤機中空軸內的熱風道進入磨煤機,另一路作為 旁路風進入混料箱。進入磨煤機的熱風乾燥筒體內的原煤並攜帶煤粉進入分離器進行分離, 被分離器分離出來的不合格煤粉通過分離器內錐體返回磨煤機筒體內進一步碾磨,細度合格 的煤粉則通過煤粉分配器出口接出的2根煤粉管道輸送至燃燒器噴入爐膛。進入混料箱的旁 路風一方面乾燥原煤,一方面用於調節煤粉管道的流速,以使低負荷下煤粉管道流速在規定 範圍內。4台磨煤機共16根送粉管道接至鍋爐的前後拱燃燒器介面,送粉管道管徑為508X1 0,設計流速26.5m/s。
2.4密封風系統設計特點

密封風系統包括兩部分,一部分是磨煤機大小齒輪罩密封風,由磨煤機廠提供的安裝在 齒輪罩上的密封風機提供,另一部分是設置單獨的密封風機向磨煤機絞龍軸承、中空軸、給煤機等提供密封風。每台爐配2台100%容量離心式風機,風量為21378 m3/h,風壓為15kPa。型號G6-45-11No.15F,1運1備。密封風機的壓頭高於磨煤機進口一次風壓4 kPa,採用 就地吸風。
2.5磨煤機主要技術參數

磨煤機型號: BBD4062

磨煤機台數(台):4

入料粒度:≤30?

磨煤機筒體有效內徑(mm):3 950?

磨煤機轉速(r/min):16.6?

磨煤機筒體有效長度(mm):6 340?

磨煤機最大裝球量(t):88?

磨煤機最佳裝球量(t):80?

最佳裝球量磨煤機出力(t/h):39.87?

磨煤機最佳裝球量軸功率(kW):1 129

電動機功率(kW):1 600

磨煤機供貨商:瀋陽重型機械集團有限公司?
3結束語

通過貴州黔北電廠一年多的運行實踐,證明北京B&W公司的W火焰鍋爐配國產雙進雙出鋼球磨 正壓直吹式制粉系統,其運行是安全可靠的。可供燃燒無煙煤的大容量機組電站設計借鑒及 參考。
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