锅炉燃烧器及灭火保护系统

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2.锅炉灭火保护系统
2.1 基本功能及工作原理 ●火焰监视功能: 对全炉膛火焰进行监视,模 拟显示火焰强度,知道运行人员操作; ●报警功能:以声光报警的形式告知运行人 员锅炉处于哪类异常状态; ●吹扫功能:点火前、停炉后、点火失败时, 对炉膛进行自动或手动吹扫,以防止爆膛; ●跳闸功能:出现危及锅炉安全运行情况时, 立即切断所有进入炉膛的燃料,并停运有关设 备。
●旋流式煤粉燃烧器 ▼扰动式旋流燃烧器 具有同心的一、二次风管,端部与进口蜗 壳相连,故又称双蜗壳型燃烧器。 一、二次风在燃烧器中均旋转前进,离开 出口后形成扩散的环锥形气流。 气流外侧可带 动抽吸热烟气,环锥气流内 部形成负压区,热烟气可回流到气流根部, 内外都对气流进行加热,故其着火条件较 好。
2.锅炉灭火保护系统
2.2 存在问题及改进方法 ●控制逻辑不够完善 存在问题: 大部分电厂的MFT(Main Fuel Trip)条 件中与火检信号有关的仅有“全炉膛火焰 丧失”,少数电厂还设计有“临界火焰丧 失”、“角火焰丧失”、“首支油枪点火 失败”等,造成保护条件过于繁琐,容易 误动作。
2.锅炉灭火保护系统
煤粉燃烧器及其灭火保护系统
导师:苏杰 班级:硕自动化142班 姓名:苏磊
日期:2014年12月4日
主要内容
1.煤粉燃烧器 1.1煤粉燃烧器作用 1.2煤粉燃烧器的类型及布置 2.锅炉灭火保护系统 2.1基本功能及工作原理 2.2存在问题及改进方法
1.煤粉燃烧器
1.1 煤粉燃烧器的作用 ●向炉膛内输送燃料和空气; ●组织燃料和空气及时充分混合; ●保证燃料进入炉膛后尽快稳定的着火,迅 速完全燃烧;
2.锅炉灭火保护系统
2.2 存在问题及改进方法 ●火焰监测器的质量 改进方法: 对油火焰探测器,宁可“漏看”不可 “偷看”,即适当降低其灵敏度,以免造成燃 油未着而喷入炉膛; 对煤粉火焰探测器,宁可“偷看”不可 “漏看”,即适当提高其灵敏度,因为投粉时 炉温一般已经很高,煤粉几乎都能燃着。
2.锅炉灭火保护系统
●旋流式煤粉燃烧器 ▼轴向叶轮式旋流燃烧器
2.锅炉灭火保护系统
锅炉运行时,由于锅炉负荷过低、燃料质 量下降、风量突增突减以及操作不当等原因, 都容易造成锅炉灭火。 灭火不仅有甩负荷、炉膛“放炮”的危险, 对直流锅炉还有高压水冲入汽轮机的危险。 因为锅炉由灭火到放炮往往只经历几十秒 钟,甚至只有十几秒,在这么短的时间内,运 行人员要作出正确的判断并及时处理是相当困 难的,因此锅炉燃烧系统必须装设可靠的灭火 保护装置。
●直流式煤粉燃烧器 ▼分级配风直流燃烧器
(1)一、二次风口布置方式 一次风口比较集中地布置 在一起,而二次风口分层 布置 以此控制一、二次风在炉 内的混合点,也就是使它 们较迟混合。
●直流式煤粉燃烧器
▼分级配风直流燃烧器 (1)分级配风的特点 分级配风是把二次风分级、分阶段地送入燃烧 的煤粉气流中。 一次风着火后送入一部分二次风,强化已着火 的煤粉气流的燃烧过程, 待煤粉全部着火后,再分批以高速喷入二次风, 借以加强气流扰动,提高扩散速度,促进燃烧 和燃尽过程。 这种燃烧器适用于无烟煤、贫煤劣质烟煤等燃 烧发展较慢的煤种,它又称为无烟煤型直流燃 烧器。
1.煤粉燃烧器
1.2 煤粉燃烧器的类型及布置 ●直流式煤粉燃烧器 按燃烧器中一、二次风风口相对布置情况不同,可 分为: ▼均等配风直流燃烧器 ▼分级配风直流燃烧器 ●旋流式煤粉燃烧器 一、二次风气流在燃烧器中单独或同时旋转,在出 口形成旋转射流的燃烧器,称旋流式 燃烧器。 ▼扰动式旋流燃烧器 ▼轴向叶轮式旋流燃烧器
2.锅炉灭火保护系统
2.1 基本功能及工作原理 我们以某热电厂锅炉灭火保护系统的改造为例, 阐述火焰监测的工作原理。 改造后的火焰监测系统共分4层16个,每层4个 火焰监 测探头: ●第一层:4只“紫外线光”型探头,用于监测燃气 的火焰; ●第二层:4只“红外线光”型探头,用于监测煤粉 层的火焰; ●第三、四层:8只“可见光”型探头,用于监测炉 膛的火焰;
2.锅炉灭火保护系统
2.锅炉灭火保护系统
2.2 存在问题及改进方法 尽管各种灭火保护系统都设有火焰监 视装置,大容量的电厂采用全部单火嘴监 视系统,但在使用上都不甚理想,其原因 综合起来主要有以下几个方面:
2.锅炉灭火保护系统
2.2 存在问题及改进方法 ●火焰监测器的质量 存在问题: 火焰探测器的好坏是灭火保护能否投入的关键。 目前的火焰探测器,不论是进口的还是国产的都存 在一些问题,主要是“偷看”、“漏看”现象严重 及随着燃烧工况的变化,其输出信号不稳定。
●直流式煤粉燃烧器 ▼均等配风直流燃烧器 (1)一、二次风口布置方式 一、二次风风口均等相间 布置, 即在两个一次风口之间均 等布置一个或两个二次风 口, 或在每个一次风口的背火 侧均等布置二次风口。
●直流式煤粉燃烧器
▼均等配风直流燃烧器 (2)均等配风的特点 一、二次风风口间距相对较近, 由喷口射出后能较快得到混合,使一 次风煤粉气流着火后就能获得足够的 空气。 这种布置形式适用于挥发分含量 较高易于着火的烟煤和褐煤。所以这 种燃烧器又称为烟煤—褐煤型直流燃 烧器。
2.锅炉灭火保护系统
2.1 基本功能及工作原理 第一层探头呈四角布置,使每个探头仅 对应一个燃气喷嘴,而不“偷看”其他喷 嘴的火焰; 第二、三、四层探头作四面布置,即锅 炉的前墙、后墙、左墙、右墙各布置3层3 个探头,且各层探头均处于同一平面。
2.锅炉灭火保护系统
2.1 基本功能及工作原理 为了提高整个装置的工作可靠性,防 止因火焰偏心或不稳而使装置误动作,采 用“每层4选3”、“全炉膛4选4”的逻辑。 即每层的4个探头中有3个同时发出灭 火信号时,才判断为该层灭火; 只有当1、2、3、4层同时判断为炉膛 灭火时,才将灭火信号发给主机。
2.2 存在问题及改进方法 ●火检探头冷却风问题 存在问题: 火检探头冷却风对火检效果的影响也很 关键。若冷却风压力不足或不干净,都会 造成探头结焦甚至损坏,可能造成机组跳 闸。
2.锅炉灭火保护系统
2.2 存在问题及改进方法 ●火检探头冷却风问题 改进方法: 冷却风机入口加空气干燥过滤装置,出 口背向镜头。 冷却机的风压值应大于炉膛可能出现 的非危急工况下的压力的正常值。
2.2 存在问题及改进方法 ●控制逻辑不够完善 改进方法: “临界火焰丧失”、“角火焰丧失”的保 护作用并不理想,目前不建议添加这两种连锁 逻辑。 在首次点火时,由于炉内温度较低,再加 上油枪堵塞、积水,一次点着火的可能性很小。 所以可将逻辑改为“三次点火失败触发MFT”, 效果会比较理想。
谢谢!
●旋流式煤粉燃烧器 ▼扰动式旋流燃烧器
●旋流式煤粉燃烧器 ▼轴向叶轮式旋流燃烧器 一次风为直流,在出口处装扩锥,可使一 次风扩散。 二次风管的锥形筒内装可轴向移动的叶轮, 二次风经过叶轮产生旋转,改变叶轮轴向位置, 可改变二次风的旋流强度,改变扩锥的轴向位 置,可以改变一次风气流的扩散程度。 这种燃烧器一次风阻力较小,煤粉在一次 风气流中分布较均匀,二次风旋流强度可调节, 以适应负荷变化的需要。它适用于挥发分较高 的煤种,而不适用于无烟煤。
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