680170-1-8661二期锅炉燃烧器说明书资料

上海锅炉厂有限公司SHANGHAI BOILER WORKS, LTD
目录
一. 概述 (3)
二. 设计特点 (3)
三. 燃料 (5)
四. 设计参数 (5)
五. 结构及使用说明 (7)
1. 箱壳 (7)
2. 煤粉风室 (7)
3. 二次风室及喷嘴摆动系统 (8)
4. 二次风挡板 (9)
5. 护板及护板框架 (10)
六. 燃烧器的包装与装运 (10)
七. 燃烧器其他安装注意事项 (10)
八. 进退式机械雾化油枪 (12)
九. 插图………………………………………………………………………….
一.概述
本工程设计煤种和校核煤种为内蒙古东胜万利川煤田烟煤，采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统，燃烧器采用四角布置切向燃烧方式。

燃烧器共设置六层煤粉喷嘴，锅炉配置6台ZG123G中速磨煤机，每台磨的出口由四根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时均投五层，另一层备用。

燃烧器的一、二次风喷嘴呈间隔排列，顶部设有OFA二次风。

连同煤粉喷嘴的周界风，每组燃烧器各有二次风挡板14组，均由电动执行器单独操作。

为满足锅炉汽温调节的需要，燃烧器喷嘴采用摆动结构，除OFA层喷嘴由一台气动执行器驱动作上下单独摆动外，其余喷嘴由内外连杆组成一个摆动系统，由另一台气动执行器集中带动作上下摆动，上述气动执行器均采用进口的直行程结构，其特点是结构紧凑，能适应频繁启动。

在燃烧器二次风室中配置了三层共12支轻油枪，采用机械压力雾化方式，燃油容量按30%MCR负荷设计。

点火装置采用高能电火花点火器。

燃烧器采用水冷套结构，水冷套与燃烧器在出厂前由工厂进行组装。

二.设计特点
1、为了控制大容量锅炉的左右烟温偏差，本燃烧设备切向燃烧的组成，主要依靠
二次风喷嘴的偏转结构，而不再是传统的设计假想切圆。

在布置上（图1），四组燃烧器的中心线近乎对冲，即设计假想切圆直径近于零。

由于大部份二次风喷嘴按顺时针方向偏转（AB、CD、DE层为4.5°，BC层为15°），驱使炉内气流作顺时针方向旋转，由此构成了切向燃烧，这部份二次风称作启转二次风；
与此相反，顶部OFA层与FF层二次风喷嘴为25°逆时针方向偏转，EF层为20°逆时针方向偏转，使进入燃烧器上部区域气流的旋转强度得到减弱乃至被消除，故称作消旋二次风。

改变启转二次风与消旋二次风的风量配比，就可控制炉膛出口气流的残余旋转以及由此形成的左右烟温偏差。

我们把这种燃烧器布置方式称作“对冲同心正反切布置”，并以SBWL-CFS表示。

由于一次风煤粉气流按对冲的燃烧器中心线进入炉膛，被偏转的二次风裹在炉膛中央，形成富燃料区，四周水冷壁附近则形成富空气区，这样的空气动力场组成还带来了着火稳定、结焦及高温腐蚀倾向低、NOx形成量少等优点。

2、为了确保亚临界控制循环锅炉燃烧器喷嘴摆动这一调温手段的正常实施，本燃
烧设备适当增加了各传动配合件之间的间隙，并从工艺上采取措施，严格控制摆动喷嘴的形位公差，同时适当增加传动件的刚性和强度。

除此以外，本燃烧设备对喷嘴摆动的传动系统作了新的布置考虑（图2），主要是将箱壳内外之间的传动机构数量由三组增加到六组，使每组只带动一组煤粉喷嘴组合，单组负荷比传统方式减小了近一半，因而摆动的可靠性与精确度都将得到提高。

六组内外传动机构仍由外部连杆连成一组，由一台CU-300气动执行器集中控制。

为了适应新的布置方式，该气动执行器安装在燃烧器的中部。

此外，在传动机构的外部连杆上，还自下而上增设了平衡重锤，用来平衡喷嘴的自重，使摆动执行器的作用主要只用于克服摆动的摩擦力，而不再兼作喷嘴自重的平衡器。

采用气动执行器的优点是容易保证四角同步摆动，避免炉内气流出现紊乱，对气动执行器的要求是结构紧凑，便于布置，同时，能适应自动控制频繁启动的需要。

需要指出的是，保证燃烧器正常摆动的关键，已不是设计问题，而是对现场安装的配合问题了。

这是由于虽然燃烧器喷嘴角度在工厂出厂时已处于调平状态，但在燃烧器运输的起吊和搬运过程中，不可避免燃烧器摆动机构的某些零件可能发生松动，使喷嘴角度偏离调平（水平）位置，故要求在燃烧器安装过程中（起吊就位后），必须在现场进行喷嘴角度的重新调整，并要求燃烧器冷态摆动的试运转（详见第五章第3节）。

3、满足锅炉调峰的要求，本燃烧设备的煤粉喷嘴采用了在1025t/h、2008t/h锅炉
上已经成熟的宽调节比（WR）结构（图3）。

它利用一次风气流通过燃烧器进口弯头时的离心力，使大部份煤粉颗粒趋向弯头外侧从而形成浓淡不同的二股气流，再通过弯头后直段部份的中间隔板，将这两股气流维持到煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴内部也设置了一个水平的V型钝体，使煤粉气流在钝体尾部形成一个回流区，利用炉内的炽热气流将煤粉气流迅速加热，浓度高的部分首先着火，形成稳定火焰。

宽调节比煤粉喷嘴不仅提高了单只喷嘴自身的稳燃能力，而且也是抑制氧化氮形成的有效措施之一。

4、除了煤粉喷嘴本身的结构之外，本燃烧设备还从煤粉喷嘴中心距的总体布置
上，为稳定着火创造有利条件，这就是6层一次风喷嘴之间采用了合适的间距（1860mm），使燃烧器既有维持低负荷所必要的喷嘴热功率，又可在低负荷时
有二层火炬相互点燃支撑，发挥四角切圆燃烧的优势；此外，由于六层一次风是连续不分组布置，可任意组织相邻二层低负荷运行，调节灵活，空间大。

三.燃料
（2）设计和校核煤种的煤质及灰成分分析见下表（设计煤种为准格尔矿煤，校核煤种为内蒙古纳林庙东胜煤）：
四.设计参数
燃烧器的主要设计参数（以设计煤种为计算依据, BMCR工况）
五.结构及使用说明
1箱壳
箱壳的作用主要是将燃烧器的各个喷嘴固定在需要的位置，并将来自大风箱的二次风通过喷嘴送入炉膛。

同时，箱壳也是喷嘴摆动传动系统的基座。

整个燃烧器与锅炉的连接是通过箱壳与水冷套的连接来实现的，由于水冷壁管温度与箱壳内的热风温度不等，尤其是在升炉和停炉过程中各自的温度变化差异较大，在箱壳与水冷壁之间会产生相对位移，为了避免应力过大，造成水管和箱壳损坏，只有连接法兰中部的螺栓是完全紧固的，上部与下部的连接螺栓均保留有1/4～1/2圈的松驰，燃烧器法兰上这部份螺孔又做成长圆孔，允许箱壳与水冷套之间有一定的胀差（图4）。

为了防止二次风在箱壳中流动时产生过大的涡流，二次风室与煤粉风室均装有导流板，前者为二块，后者为一块，使喷嘴出口处的风量趋于均匀和稳定。

箱壳的分隔板除了用来分隔风室外，部分还起着连接前后墙与侧墙刚性梁的作用，这部分的分隔板厚度增加了一倍（20mm），尺寸向外延伸至与刚性梁连接处。

燃烧器出厂时，这部份隔板上还焊有上、下两组卧式吊梁，其作用仅供运输燃烧器起吊之用，当燃烧器在工地安装就位后，就应按箱壳图纸将其割去，如果锅炉点火时仍未割去，不仅切割操作及清除将十分困难，更由于吊梁与箱壳本体的温度相差甚大，胀差也大，从而会损坏燃烧器结构，所以是绝不允许的。

为了便于维修人员进入箱壳检查，箱壳各风室的侧面均设置了检查门盖。

箱壳是薄壳结构，壳板厚度仅6mm，为了具有足够的刚性，在风室之间设置了斜拉撑。

箱壳的变形对燃烧器的正常工作影响很大，运行过程中应予以足够的关注，经常检查。

2煤粉风室
如前所述，本燃烧设备采用宽调节比（WR）煤粉喷嘴结构，它由带浓淡分离隔板的喷管与带水平钝体的喷嘴两部份组成，同处于燃烧器箱壳的煤粉风室中（图3）。

由于各煤粉管的相对位置不同，分隔板的进口端分为左、右40°和平型（0°）三种结构，均用支承螺栓和筋板固定在煤粉喷管中，燃烧器安装过程中应检查各隔板方向是否与燃烧器总图及送粉管流向相符。

带水平钝体的煤粉喷嘴由前部及后部两部份组成，喷嘴后部用销轴与煤粉喷管及密封套装成一体，故更换喷嘴后
部必须将整个煤粉喷管从燃烧器箱壳中抽出才能进行。

由于锅炉运行中经常烧坏的是煤粉喷嘴的前部，尤其是水平钝体，工作条件最为恶劣，除了烧坏还极易磨损及开裂，为了便于检修，这两部份的设计都考虑了在炉膛内部就能更换，只需按煤粉风室图纸拆去有关固定块的焊缝，就可以将其取下。

3二次风室及喷嘴摆动系统
由图1可知除了A、B、C、D、E、F层为煤粉风室外，其余AA、AB、BC、CD、DE、EF、FF及OFA层均为二次风室，其中AB、CD、EF层为油枪层，AB，CD，DE层喷嘴采用4.5°顺时针偏转结构，BC层为15°顺时针偏转结构，它们牵引对冲的一次风构成了作顺时针方向旋转的炉内主气流；EF层为20°逆时针偏转，FF层及OFA层为25°逆时针偏转，它们能起到减轻和消除气流残余旋转的功能，AA层二次风考虑托粉，故不作偏转。

一般说来，BC层偏转角较大，风量增加时能使气流旋转强度增加，火焰充满度亦好，对防止结焦及高温腐蚀有好处，但需注意对左右烟温偏差的影响；EF、FF及OFA风量增加则对减小烟温偏差有利，但这是根据冷态空模试验结果确定的，具体情况还需通过热态调整加以验证。

除了OFA喷嘴通过一组内外传动机构由一台CU-125气动执行器操纵外，其余喷嘴由六组内外传动机构传动，每组分别带动一组煤粉喷嘴及其邻近的二次风喷嘴，这六组传动机构又由外部垂直连杆连成一个摆动系统，由一台CU-300气动执行器统一操纵作同步摆动，二次风喷嘴的摆动范围可达30°，煤粉喷嘴的摆动范围为±20°（图2）。

为了能使喷嘴长期保持正常摆动，燃烧器在现场安装过程中，必须进行下列冷态调整与试摆动：
A、按下述步骤重新调整各喷嘴的实际角度；
a、先将各喷嘴调节机构外部的长摇臂及指针都调至0°，并插上插销使之固定，检查炉内有无喷嘴卡住现象或影响喷嘴摆动的其他原因如有无碎铁杂物的存在。

b、保持上述外部固定条件，通过调整箱壳内部各水平连杆上的调节螺母，使所有喷嘴都处在准确的水平位置（0°±1°），再旋紧紧固螺母。

B、安装CU-300气动执行器前，先通过调整平衡重锤块的数量使上摆与下摆的牵引力基本相等，注意放置平衡重锤应从下部开始，减少平衡重锤块应从上部开始，为测试上下牵引力，需准备3吨测力器二件。

平衡重锤块调整完毕后，用
手拉葫芦进行上下全行程试摆动三次以上，须随时检查并分析有无产生卡煞的可能，有问题需及时消除。

C、安装主喷嘴气动执行器CU-300时，首先须保持执行器行程的中点位置（203mm）与喷嘴水平位置（0°）正确对应，不允许从行程的起点位置或终点位置开始此项工作。

执行器中点位置与0°之间如有误差，应通过修正燃烧器执行器底座的耳板高度来解决，耳板与底座在厂内只作点焊，待高度修正以后才可最后焊妥，见图纸680100-E1-05，06，A版的Ⅰ视图和Ⅱ视图。

D、用气动执行器进行冷态全行程摆动试验十次，并作好记录。

燃烧器每次检修以后，也应参照上述步骤调整喷嘴的实际角度并进行冷态试运转。

在正常情况下，燃烧器喷嘴摆动的控制应接入CCS系统，如果CCS未投或摆动控制从CCS系统中暂时解列时，为保证摆动机构能维持正常工作，每天需定时由人工操作缓慢地摆动数次。

注意摆动系统不允许长时间停在同一位置，尤其不允许长时间停在同一向下的角度，每班至少应人为地摆动一至二次。

4二次风挡板
本燃烧设备的每个风室，都配有各自的风门挡板，并由一台电动执行器单独带动，按照机炉协调控制系统（CCS）和炉膛安全监视系统（FSSS）的指令进行操作，在一般情况下，同一层四组燃烧器的风门挡板应同步动作。

风门挡板的结构为双挡板对称布置，全闭状态下挡板呈15°倾斜，故从全关到全开的转角为75°（图5）。

由于每根挡板的转轴不处于挡板的中心，二侧所受风压构成非平衡结构，当炉膛负压大时，有利于挡板的打开；反之，炉膛呈正压状态时，使挡板趋向于关闭，因而这种结构对稳定炉膛负压有利。

当风门全关时，挡板结构仍留有8%的流通空隙，这是为了避免挡板全关时燃烧器喷嘴过热而被烧坏，所以是正常的保护措施，不应被视为“设计缺陷”而人为地将其堵去。

二次风挡板动作是否正常，直接关系到锅炉能否正常运行，因此锅炉安装完毕或每次检修之后，应将炉膛两侧的大风箱内部清理干净，不允许留有碎铁杂物，以免吹入挡板和喷嘴处，造成卡煞。

此外，应检查挡板的实际开度与外部指示是否一致，动作是否灵活。

如挡板动作失灵，应先将电动执行器解开，分别检查是执行器的问题，还是挡板本身卡煞，从而采取不同的对策。

燃烧器二次风挡板的控制原则见《岱海电厂2×600MW火电机组锅炉燃烧器二次风门挡板控制原则汇总表》，其中各周界风与其相关给煤机转速的函数关系如图6，二次风大风箱与炉膛出口烟气的压差ΔP与锅炉负荷之间的函数关系如图7，油二次风挡板与燃油压力之间的函数关系如图8，上消旋（OFA）层二次风挡板开度与锅炉负荷之间的函数关系如图9。

5护板及护板框架
在燃烧器箱壳上，除了侧边的检查门盖外，还有后部与一次风喷管及油燃烧器装置相联的内护板，都用螺栓盖在箱壳开孔处。

在箱壳壁板与内护板外面，敷有130～150mm厚的岩棉板保温层，保温层外设有外护板。

检查门盖及内护板处的保温层及外护板，都用螺栓装在护板框架上，在打开检查门盖或拆卸内护板前，须先将其外护板及保温层拆下（图10）。

检查门盖及内护板与箱壳壁板之间具有相同的温度，不存在胀差的问题；由于外护板的温度接近环境温度，故它与其框架的结构必须考虑与燃烧器箱壳之间的胀差。

燃烧器的检修维护必须记住这一点，避免因胀差得不到补偿而损害设备。

六.燃烧器的包装与装运
为了防止燃烧器在运输过程中可能产生变形，专门设计了燃烧器包装装置680170-E1-01BT和680170-E1-02BT。

为了防止在运输过程中被碰坏，油枪及其进退机构，金属软管，气动/电动执行器等虽属燃烧设备供货范围，但不与燃烧器装在一起，而另行单独包装。

此外，喷嘴摆动的外部连杆平衡重锤也另行包装，在工地起吊前后，再与燃烧器组装。

七.燃烧器其他安装注意事项
1、由于燃烧器体积较大，又是薄壳结构，容易被碰坏，故在锅炉整体安装前，必须对安装步骤作好周密考虑，避免因次序安排不当，使燃烧器无法到位，或因起吊不妥等原因造成损坏。

2、燃烧器起吊只能使用箱壳顶架上的吊耳板和二组水平吊梁上的吊耳，不得用钢丝绳或链条吊在燃烧器的其他部位。

3、燃烧器起吊就位后，应尽快按680170-E1技术要求8及680134-E1-01和680134-E1-02的J-J用H剖视所示，割去两水平吊梁，并修正加强板，注意不得割坏刚性梁本体。

4、燃烧器与水冷壁的位置完全确定并接好与刚性梁的斜拉板以后，焊妥销轴处的方形定位板，然后装好二次风门内侧的上、下封板，以防止形成烟囱效应。

5、安装煤粉管道，应先从磨煤机处开始，最后与燃烧器喷管相接。

注意在联接该接口时，应先独自将风管中心找正，而不得凭借联接强行使之对准，或由此端开始反向安装管道。

要求在插入连接螺栓前，检查二者的中心是否已经对准。

6、燃烧器安装完毕，进行喷嘴实际角度调整的同时，检查一次风喷管是否在风室的中心位置。

注意喷管和喷嘴的重量应通过前后支承板传递给箱壳隔板，而不应有任何支承板悬空，由燃烧器后部的内护板来承受上述重量的情况出现。

7、油枪安装后应逐个检查各限位开关的位置是否准确，避免因开关位置与气缸行程不相适应而造成开关损坏或不能按要求发出信号。

8、为了向热态运行提供比较充分的依据，建议燃烧器安装后进行细致周详的冷态空气动力场试验，特别注意下列二点：
（1）改变BC层强启转二次风的比率，可以得到不同的炉内气流旋转强度。

（2）改变FF层与OFA层消旋二次风的比率，可以得到不同的炉室出口的气流分布。

9、为了防止烧坏，各喷嘴始终须有风冷却，故二次风挡板全关时仍有一定空隙是正常现象，用户不应擅自将其封堵。

10、运行过程中如果发现喷嘴调节机构的保险销折断，首先应查明原因，排除故障，然后再调整摆动执行机构，使二摇臂的销孔对准，重新调换保险销。

11、经常检查煤粉管道上的接头位置是否正常，是否因未能正常吸收膨胀而对燃烧器构成威胁。

12、各火焰监视器的冷却一刻不能停止，故须经常检查各冷却风管有无折瘪现象。

另外与油枪相接的金属软管，亦须防止因过分扭曲而损坏。

13、燃烧器喷嘴摆动系统不允许长时间停在同一位置，尤其是停在同一向下的角度，每班至少应人为地摆动一至二次。

八.进退式机械雾化油枪
有关油枪、点火枪的详细资料，请参见点火装置随机资料。

1、说明
本燃烧设备装有三层（12支）供锅炉点火启动用的进退式机械雾化油枪，全称为机械雾化可进退的挠性型油枪。

该油枪可用来暖炉、升压，并可引燃和稳燃相邻煤粉喷嘴。

本锅炉中使用的三层油枪的规格是相同的，但2号3号角EF层油枪的挠性段加长，为特殊设计。

当装配拆卸油枪零件时，要注意喷嘴头部零件的正确安装。

2、操作
油枪由炉膛安全保护监察系统进行控制，它应向油枪提供正确的工作程序（油枪进、油枪退、阀门开启和关闭等）。

监视工况包括油压、油量、油枪和阀门位置等以及不良工况时的自动切断。

不管控制系统提供的内容及其任何附加特点，下列基本规则总是适用的：
（1）升炉前：
（a）吹扫炉膛至少五分钟
（b）人工检查风机与调节挡板装置，在全程范围内动作是否正确。

（2）燃烧油时，油粘度应保持在≤3°E，必要时须加热。

查阅温度--粘度线图，以确定给定粘度下的温度范围。

大多数情况下，点燃第一支油枪前，油系统进行循环，以保证系统所要求的合适的油温和油压。

投运第2支油枪前，0.5”的再循环阀保持开启状态，以避免油枪初始投运时油压的瞬间跌落过大。

第2支油枪投运后，必须关闭再循环阀，以保持油枪前合适的油压。

（3）确保点火器正确运行，总是用一个点火器点燃相应的一支油枪，决不要用已点着油枪去引燃另一支油枪。

（4）正确设定二次风挡板位置。

有助于各挡板控制辅助风室和燃油风室的二次风合理分配。

（5）插入油枪前，检查喷嘴雾化板装配是否正确。

打开进油阀，点燃油时，要用肉眼观察着火是否及时，倘若没有点着或燃烧很不稳定，必须关闭进油阀，再拆卸油枪进行检查，找到未点着的原因并消除缺陷后，才能重新点燃油枪。

（6）油枪不投时，即断油后，立即吹扫油管路，关闭阀门后，再退出油枪。

按照停炉指令，倘若关闭阀门前火焰扫描器指示有火，应继续吹扫油枪管路。

炉前阀门首先闭合进油孔，然后打开蒸汽吹扫阀。

吹扫完毕，关闭蒸汽吹扫阀，退出油枪。

注：未经清扫的油枪从导管中拆卸时需要进行清理。

（7）冷炉点火时务必小心谨慎，注意观察油燃烧情况。

在此期间，未燃油可能被带走，粘连在尾部受热面上，有释出可燃气和炭黑聚积的潜在危险。

不良的燃烧工况通常由下列情况显示出来：
（a）着火不稳定
（b）火焰尾部冒黑烟
（c）炉膛出口有明显的烟雾。

不完全燃烧可能由下述原因引起：
（a）由于油温低或油压不适当，造成雾化不良。

（b）由于清理不够，喷嘴零件结焦。

（c）由于燃油风室挡板未处于最佳位置，造成二次风分配不当。

4、保养
投油初期，要清理掉油枪管道内的焊渣，污垢，铁屑等障碍物，以免堵塞油、汽通道。

如果油枪清扫不够，油焦滞留在油枪内，也会造成通道阻塞。

油枪不用时，应该放到燃烧器风箱附近合适的地方，喷头向下悬挂在架子上，建议在悬挂油枪的下面放一个存油盘，这是一个使拆卸的油枪保持良好状态的好办法。

油枪停用，拆卸后，总要检查一下风箱孔穴情况，必要时清除掉结渣。

紧急状态下退出的油枪（未经清扫）应从导管内拆卸出来清理。

如果中断或推迟投油，最好关闭油枪后清理之。

运行几周后，应建立合理维修计划，以保证燃油装置的运行。

定期检查外部管路是否有明显的泄漏。

5、金属软管
为适应油枪伸缩和炉膛热态膨胀的需要，油枪同油系统的连接采用金属软管。

按照风箱前软管布置图进行软管连接，不得使金属软管过分弯曲或扭曲。

软管安装之前要进行水压试验，试验压力约为6.0MPa。

在运行过程中要注意对金属软管进行检查，若发现泄漏要及时进行更换，即
使未发现泄漏也要每隔2年对金属软管进行抽样检查，并对抽样的软管进行水压试验，试验压力约为6.0MPa。

岱海电厂2×600MW火电机组锅炉燃烧器
二次风门挡板控制原则汇总表
说明：
1.层控。

2.手操时，各层均能分开控制。

3.锅炉启动，点第一层油枪时，须待第三角油枪点燃后，方可开启挡板。

4.投粉后50秒才可开该层周界风，断粉后50秒再关该层周界风。

5.MFT发生时，所有挡板全开。

图1-1 煤粉燃烧设备
图1-2 煤粉燃烧设备
图1-3 煤粉燃烧设备
图2 燃烧器喷嘴摆动系统
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