超臨界鍋爐切圓燃燒器設(shè)計(jì)導(dǎo)則

1、超臨界鍋爐切圓燃燒器設(shè)計(jì)導(dǎo)則（部分設(shè)計(jì)參數(shù)參見(jiàn)燃燒器實(shí)用手冊(cè)）超臨界鍋爐切圓燃燒器設(shè)計(jì)導(dǎo)則概述：本設(shè)計(jì)導(dǎo)則主要針對(duì)哈爾濱鍋爐廠自主開(kāi)發(fā)的超臨界切圓燃燒系統(tǒng)編制，在 計(jì)算步驟和方法上，可以借鑒亞臨界或超超臨界燃燒器的設(shè)計(jì)。由于下水冷壁采 用了螺旋管圈設(shè)計(jì)方案，噴口管屏的彎管需要從燃燒器風(fēng)箱內(nèi)部穿過(guò)。為了減少 水冷壁和噴口管屏的設(shè)計(jì)難度，燃燒器應(yīng)形成系列標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)導(dǎo)則隨著哈爾濱鍋爐廠爐型的多樣化，燃燒器的系列將隨之補(bǔ)充。1、燃燒器位置的確定：超臨界切圓燃燒方式的鍋爐，爐膛為正方形爐膛，煤粉燃燒器布置在四面墻 上，約為右側(cè)1/4處，并在爐膛內(nèi)形成約為1/2爐膛寬度的逆時(shí)針切圓。SOFA燃燒器布置在

2、爐膛四角上，設(shè)計(jì)中采用逆時(shí)針切圓?？稍O(shè)計(jì)為順時(shí)針?lè)?切機(jī)構(gòu)；也可設(shè)計(jì)成水平擺動(dòng)。根據(jù)不同爐膛斷面的燃燒器布置位置如下：爐膛寬度X深度= 18047. 3X18047. 3燃燒器平面布置圖爐膛寬度X深度= 19082. 3X19082. 3燃燒器平面布置圖2、燃燒器風(fēng)箱寬度：爐膛寬度X深度= 20402. 3X20072. 3燃燒器平面布置圖煤粉燃燒器寬度906mmoSOFA燃燒器寬度980mm。應(yīng)用于褐煤600MW660MW鍋爐爐膛寬度X深度= 19082. 3X19082. 3燃燒器平面布置圖煤粉燃燒器寬度864mm。（核算后確定）SOFA燃燒器寬度980mm。應(yīng)用于褐煤600MW鍋爐、煙煤

3、660MW鍋爐、低熱值煙煤600MW鍋爐爐膛寬度X深度= 18047. 3X18047. 3燃燒器平面布置圖煤粉燃燒器寬度812mm。（核算后確定）SOFA燃燒器寬度980mmo應(yīng)用于貧煤600MW660MW鍋爐、煙煤600MW鍋爐3、燃燒器高度：燃燒器采用拉開(kāi)式分組布置，除特殊情況外，燃燒器高度及立面圖應(yīng)當(dāng)遵循附表-2的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行噴口尺寸的調(diào)整。燃盡風(fēng)SOFA中心距最上層一次噴嘴間距6200 7500mm。同時(shí)考慮燃燒 器風(fēng)箱內(nèi)壁間距，擺動(dòng)燃燒器間距 2000mm ,固定燃燒器 1700mm。4、燃燒器重量和吊點(diǎn)（后期調(diào)整）燃燒器吊掛梁布置原則（見(jiàn)聯(lián)系單SJC-LXD-013 ）針對(duì)目前

4、超臨界切圓燃燒鍋爐的陸續(xù)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)存在大量的碰撞問(wèn)題和吊點(diǎn) 位置布置不合理問(wèn)題，為此將燃燒器吊掛的設(shè)計(jì)思路提供給貴組，以備將來(lái)設(shè)計(jì) 中能夠更好、更快的完成設(shè)計(jì)工作，減少設(shè)計(jì)差錯(cuò)。）煤粉燃燒器安裝在水冷壁的四面墻上，因此在煤粉燃燒器范圍內(nèi)鋼構(gòu)架 距水冷壁最小凈距離為3300mm.）在布置內(nèi)排柱子時(shí)，柱子與燃燒器中心線的凈間距應(yīng)不小于600mm , 否則影響油槍和煤粉風(fēng)室的安裝和運(yùn)行。3）煤粉燃燒器無(wú)論是否分組，都在最上層煤粉燃燒器上安裝恒力彈簧吊架 吊掛在鋼構(gòu)架上，考慮到燃燒器頂部梁和恒力彈簧吊架的尺寸，煤粉燃燒器的吊 掛梁底標(biāo)高距燃燒器風(fēng)箱標(biāo)高距離應(yīng)大于4500mm。） SOFA燃燒器不知在也

5、采用恒力彈簧吊架吊掛在剛構(gòu)架上，考慮到SOFA 燃燒器頂部梁和恒力彈簧吊架的尺寸，煤粉燃燒器的吊掛梁底標(biāo)高距燃燒器風(fēng)箱 標(biāo)高距離應(yīng)大于3500mm。）其中3、4條中的吊掛梁應(yīng)當(dāng)布置在中間混合集箱下部,否則吊掛將無(wú)法 通過(guò)中間混合集箱。（完）另外根據(jù)目前工程配合情況，當(dāng)采用PHD型恒力彈簧吊架時(shí)，燃燒器和剛 性平面間距大大降低。甚至SOFA可連梁結(jié)構(gòu)處里。根據(jù)應(yīng)力計(jì)算，認(rèn)為螺旋管圈燃燒器噴口管屏可承受10000kg的附加載荷, 同時(shí)燃燒器噴口管屏兩側(cè)加裝一定數(shù)量的水平肋板。5、在燃燒器重心核算過(guò)程中，可將二次風(fēng)噴口及穿管部分的重量全部按水冷壁承受，燃燒器吊掛重量應(yīng)當(dāng)為擋板風(fēng)箱延伸部分重量。其中包

6、括擋板煤粉管道插板門,煤粉管道附加載荷。燃燒器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)箱.二次風(fēng)門.隔板外端.側(cè)板,前板.內(nèi)側(cè)彎板外端.起吊梁.油槍,燃燒器的設(shè)計(jì)和其他部件的設(shè)計(jì)一樣，分為性能設(shè)計(jì)和具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。性能 設(shè)計(jì)人員確定燃燒器設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)參數(shù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)及油槍、點(diǎn)火 槍、火檢的布置型式?口位置，繪制燃燒器各部件的具體設(shè)計(jì)。具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致分為整體初步設(shè)計(jì)、具體組件設(shè)計(jì)。整體初步設(shè)計(jì)要確定 燃燒器的輪廓尺寸；有關(guān)部件的要求；與相關(guān)專業(yè)進(jìn)行油槍、管道、吊掛、接口 的配合工作；明確剛性梁和平臺(tái)的位置乍好前期資料配合工作。7.1.燃燒器計(jì)算721、制粉計(jì)算數(shù)據(jù)磨煤機(jī)計(jì)算出力（一次風(fēng)修正）Bmkg/s磨煤機(jī)最小

7、出力（編制風(fēng)門運(yùn)行曲線、微油點(diǎn)火裝置或等離子啟動(dòng)問(wèn)題）t/h磨煤機(jī)出口一次風(fēng)溫度（一次風(fēng)修正）tl磨煤機(jī)出口煤粉水分（一次風(fēng)修正）MPF%煤粉細(xì)度（是否適合煤質(zhì)）R90%磨煤機(jī)出口一次風(fēng)量（一次風(fēng)計(jì)算，不含煤粉水分和煤粉）VI kg/s722、熱力計(jì)算數(shù)據(jù)鍋爐總風(fēng)量（燃燒器計(jì)算）VOkg/s過(guò)量空氣系數(shù)（燃燒化學(xué)當(dāng)量折算）a二次風(fēng)量（二次風(fēng)計(jì)算）V2kg/s二次風(fēng)溫度（二次風(fēng)修正）t2鍋爐漏風(fēng)率（燃燒化學(xué)當(dāng)量折算）qL%燃燒器臺(tái)數(shù)NB7.2.3、工程概況煤質(zhì)數(shù)據(jù)當(dāng)?shù)貧鈮海ó?dāng)海拔大于500m進(jìn)行校核、海拔大于700m必須進(jìn)行修正修 正）Pi Pa磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)N724、磨煤機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)Nm725、燃燒

8、器參數(shù)計(jì)算前期準(zhǔn)備：核算單只噴口熱功率、一次風(fēng)間距、燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷一次風(fēng)間距煤粉噴嘴許可間距20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300單只煤粉噴嘴輸入熱量(IO英熱單位/時(shí))爐膛尺寸的選取噴嘴出力02550 T5 1001251501752002252502T5300單只噴嘴允許熱功率（時(shí)）100001主燃區(qū)域化學(xué)當(dāng)量（根據(jù)煤質(zhì)和NOx進(jìn)行選取，爐膛漏風(fēng)也計(jì)入主燃區(qū)化 學(xué)當(dāng)量）o（b=（0.8-1.05-a ）02 SOFA 化學(xué)當(dāng)量 c(sofa=a-c(B TOC o 1-5 h z 03 一次風(fēng)體積流量（含高海拔、

9、高水分修正）mVs匕=M&r -Mpf （273+1-5。力0）旦 0.804（100-）273 Px Q4次風(fēng)速度（按照一次風(fēng)速選型手冊(cè)選?。￤im/s05 一次風(fēng)噴口面積m2v, 耳=!“NbN”, 06二次風(fēng)速度（按照二次風(fēng)速選型手冊(cè)選取）W2 m/s07 一次風(fēng)周界風(fēng)面積（按噴口面接折算）F周界風(fēng) m208主燃區(qū)二次風(fēng)量kg/sVB= （ % a絲黯工）孑09主燃區(qū)二次風(fēng)體積流量（含高海拔） m3/sL285273 10主燃區(qū)二次風(fēng)面積（單只燃燒器）F=嘰2 WKh 11停運(yùn)風(fēng)室二次風(fēng)漏風(fēng)率c（lb=10 20% ；通常取15%12扣除一次風(fēng)周界風(fēng)主燃區(qū)二次風(fēng)面積（單只燃燒器）m2F=

10、F2-N, +q（N-Nm）%界風(fēng)13二次風(fēng)分配比例：上端部：Air-CA : Air-CACB :下端部=1 : 1 : 2 : 1.25進(jìn)行主燃區(qū)二次風(fēng)面積計(jì)算前，應(yīng)當(dāng)在總面積中減去上下防焦風(fēng)面積（如果 有1然后按分配比進(jìn)行分配，計(jì)算時(shí)考慮停運(yùn)噴口的漏風(fēng)仍按8二10 20% , 通常取15%進(jìn)行燃燒器二次風(fēng)噴口的折算。14 SOFA 二次風(fēng)量kg/s1Z ( o.4nt. v()也認(rèn)=(Q SOFA aL)soiA、。卜人100 a15 SOFA體積流量（含高海拔）m3/sy I(273+J - 1。) /)L285273 巴16 SOFA二次風(fēng)面積(單只燃燒器)m2Rom 一17根據(jù)SO

11、FA層數(shù)和是否采用備用層計(jì)算單只噴口的面積式計(jì)算同主燃區(qū) 二次風(fēng)面積）7.2燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一次風(fēng)組件：煤粉管道插板門：多為手動(dòng)；由于采用L型風(fēng)箱，操作端應(yīng)位于側(cè)屏板位置； 通常插板門厚度120mm ,設(shè)計(jì)是按照兩端密封墊片2mm進(jìn)行，后總厚度 124mmo煤粉噴嘴體：燃燒器噴嘴體除特殊要求外，均采用百葉窗水平濃淡分離。圓 變方過(guò)渡接頭結(jié)構(gòu)應(yīng)在風(fēng)箱風(fēng)道前板位置截止，保證后續(xù)百葉窗的安裝空間，過(guò) 渡段高度260mm ;喉口要求縮徑，流速為1.05 1.1倍一次風(fēng)速；為保證噴嘴 體的耐磨性能和分離效果，噴嘴體采用內(nèi)襯陶蓬結(jié)構(gòu)（噴嘴體厚度20mm ,其 中鋼板8mm、陶瓷12mm。陶瓷質(zhì)量按2.76t

12、/m3）,噴嘴體內(nèi)速度不宜大于22m/so燃燒器噴口 ：燃燒器噴口通常采用耐熱鑄鋼材料（ZG30Cr22Ni7Si2NRe）, 除特殊要求外，噴口壁厚宜取12mm ;采用寬度100mm寬的擴(kuò)散器，擴(kuò)散器 為偏置結(jié)構(gòu),濃相偏角10、淡相垂直，擴(kuò)散器距噴口出口端為50mm ,擴(kuò)散 器尾端和齒形端要求堆焊D-822，厚度2 3mm ,無(wú)特殊要求，擴(kuò)散器不宜改動(dòng)。一次風(fēng)噴口通常按照要求進(jìn)行上下擺動(dòng)。目前，暫時(shí)定義擺動(dòng)角度為20。、22、25。今后根據(jù)具體工程不同要求，進(jìn)行選取。一次風(fēng)隔倉(cāng)自由流通面積角置擺動(dòng)噴嘴一次風(fēng)隔倉(cāng)自由流通面積（英尺2）噴嘴尺寸 英尺隔倉(cāng)寬度 英尺類型隔倉(cāng)高度2022242628

13、30322226A1.081.421.752. 17B1. 081. 421.752. 17C1. 081. 421. 752. 17D1. 081.421. 752. 1732A2. 723. 18B2. 723. 18C2. 723. 18D2. 723. 182432A1.41.852.22. 944B1.41.852.22. 94C1.41.852.22.94D1. 41.852.22. 942632A1.351.752. 163.25B1.351.752. 163. 25C1.351. 752. 16D1.351. 752. 162832A2. 333. 1BCDA用CT對(duì)二次風(fēng)噴口

14、設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮一、二次風(fēng)噴口寬度的對(duì)比，通常二次風(fēng)噴口內(nèi)壁 寬度不宜小于一次風(fēng)噴口內(nèi)壁寬度，以提高二次風(fēng)對(duì)一次風(fēng)的托粉作用，防止煤 粉離散后隨爐渣下落?？紤]二次風(fēng)出口的剛性和穿透性，二次風(fēng)噴口的單元格一般選取a/b =1.051.2為宜。燃燒器噴口擺動(dòng)中二次風(fēng)噴口也隨之?dāng)[動(dòng)。二次噴口擺動(dòng)角度一般按22 25。由于端部 風(fēng)室收到水冷壁噴口管屏的限制，設(shè)計(jì)中將端部風(fēng)室擺動(dòng)角度定義為15-20。燃燒器性能設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)具體工程進(jìn)行噴口擺動(dòng)放樣。油風(fēng)室：首先確定油風(fēng)室作為單元制配風(fēng)還是作為點(diǎn)火啟動(dòng)。但無(wú)論那種型式油風(fēng)室的自由流通面積（不含噴口周圍的周界風(fēng)面積），不應(yīng)小于油槍額定出力下供風(fēng)面積的0.65倍，

15、否則油棺運(yùn)行時(shí)將由于空氣量的補(bǔ)給不 足，產(chǎn)生大量黑煙，導(dǎo)致著火不穩(wěn)定。通?？筛鶕?jù)下式進(jìn)行核算。%=065。油 xl L47 (273+G-10)尚核箕F273xVV,1.285273xW,“萬(wàn)1核算F油之耳由油槍運(yùn)行條件下，最下二次風(fēng)噴口面積油風(fēng)室自由流通面積（不含噴口周圍的周界風(fēng)面積）D,油槍出力kg/s對(duì)應(yīng)部分單元制配風(fēng)的油風(fēng)室，油風(fēng)室自由流通面積無(wú)法滿足要求，通常通過(guò)臨近噴口進(jìn)行補(bǔ)給的方式來(lái)滿足著火空氣量（但并不可?。┤A鐫齡關(guān)用特然力（:袁岑就 1（依為輸Ft逾鐐跳）9.二巧陽(yáng)隨二次風(fēng)隔倉(cāng)流通自由流通面積表隔倉(cāng)寬 度 英寸類型限倉(cāng)高度（英寸）13.2515. 2517.2519.2521

16、.2523. 2525. 2527.2529.2531.2533. 2532A1. 772. 162. 552. 883. 343. 711. 134.53B4.995. 295.69C1.912. 302. 703. 093. 493.884.28D5. 065. 435.82E1.815. 185.57F2. 593. 233. 654.054. 15*隔倉(cāng)寬度隔倉(cāng)高度（英寸）英寸7. 259. 2511.2513.2515. 2517.2519. 2521.2523.2525.2527. 25140. 270. 310. 400. 480. 760.911. 081.221.35160.

17、 330. 390. 520. 620.881.081.281.451.60180. 390. 170. 620. 750. 991.201. 401.591.782. 13220. 440. 620. 841.021.271. 511.812. 072. 282. 672. 95260. 550. 801.061. 211.582. 022. 292. 602.913. 18320. 951. 201.652. 002. 282. 552. 893. 213. 671.004. 1 1726、推薦二次風(fēng)速190110 0500100015002000250030003500400045005

18、000單個(gè)爐膛截面（英尺2）7.2.7.擺動(dòng)機(jī)構(gòu)及連桿：內(nèi)擺機(jī)構(gòu)：采用新型的內(nèi)擺機(jī)構(gòu)，內(nèi)連桿和水平連桿位置相反位于后部，防 止水平連桿和內(nèi)連桿發(fā)生碰撞。（在印尼百通工程中適用過(guò)）擺機(jī)構(gòu):內(nèi)連桿：焊接式內(nèi)連桿外連桿：組合式外連桿擺動(dòng)G缸執(zhí)行器：外擺機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)桿有效長(zhǎng)度330mm ,預(yù)先下擺15。擺動(dòng) 氣缸安裝有效空間1154mm ,并垂直于外擺驅(qū)動(dòng)桿。擺動(dòng)角度38,有效擺動(dòng) 距離203mm ( 8in 1缸直徑選擇如下表曲線:CDCXJ9CDSCCDoco7、O CD ：7CD 二 ：7O s8 9OZCD7.2.8.風(fēng)箱風(fēng)道:殼體:側(cè)屏：吊掛梁：燃燒器分組吊掛，下部燃燒器的重量通過(guò)中間的恒力碟簧

19、支吊架傳到上部燃燒 器。下部燃燒器底部梁僅采用NO.20a橫向鋪設(shè)即可，頂部梁采用單幅焊接梁 200X100X12X8,材質(zhì)Q345-A。上部燃燒器底部梁同下部燃燒器頂部梁相同，頂部梁采用 單幅焊接梁300X160X14X8,材質(zhì)Q345-A.吊掛耳板安裝位置應(yīng)當(dāng)進(jìn)行吊掛梁加強(qiáng)。燃燒器不分組吊掛：燃燒器的全部載荷全部載荷均作用在頂部梁上。底部梁僅采用 200X100X12X8,材質(zhì)Q345-A,頂部梁采用單幅焊接梁300X160X14X8,材質(zhì)Q345-A,吊 掛耳板安裝位置應(yīng)當(dāng)進(jìn)行吊掛梁加強(qiáng)。起吊梁：燃燒器應(yīng)設(shè)計(jì)起吊耳板，由于燃燒器高度有限，燃燒器的起吊位置可設(shè)計(jì)在燃燒器的吊掛梁上。并考慮燃

20、燒器角鋼部位設(shè)置一點(diǎn)立起吊耳板，保證燃燒器同噴口管 屏的吊裝。燃燒器的起吊位置應(yīng)合理，并在起吊耳板安裝位置進(jìn)行加強(qiáng)措施。729、燃燒器同管屏的連接：燃燒器同噴口管屏廠內(nèi)安裝出廠，中間采用螺栓孔，上下采 用腰型孔。腰型孔間距按200nlm。對(duì)于分組燃燒器中間螺栓孔斜拉條：由于上部燃燒器承受下部燃燒器的載荷，并將全部載荷傳到上部燃燒器吊 掛上，因此，上部燃燒器應(yīng)設(shè)置斜拉條。 燃燒 器內(nèi)護(hù)板（密封）燃燒器內(nèi)護(hù)板及燃燒器噴口管屏同燃燒器之間的空封結(jié)構(gòu)，由于保溫材料安 裝在護(hù)板外部即稱之為內(nèi)護(hù)板。內(nèi)護(hù)板在考慮空封的情況下，還要承受水冷壁溫度膨脹差和保溫材料的重 量。超臨界螺旋管圈水冷壁出口溫度一般不大于420 ,燃燒器區(qū)域溫度一般不 大于400o故，材料選取Q215-A.F，厚度23mm。膨脹差應(yīng)當(dāng)由用波紋節(jié) 吸收，波紋節(jié)間距不宜大于1.5m ,設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮交錯(cuò)布置，以吸收各個(gè)方向 的膨脹差。燃燒器內(nèi)護(hù)板外部現(xiàn)場(chǎng)安裝保溫針、自鎖壓板