黔東W爐燃燒設(shè)備介紹

黔東電廠“W”型火焰鍋爐

技術(shù)介紹貴州黔東電力有限公司參考珞璜電廠及金竹山電廠相關(guān)資料編寫(xiě)1

介紹目錄無(wú)煙煤燃燒與“W”爐2.“W”型火焰鍋爐技術(shù)特點(diǎn)3.“W”型火焰鍋爐燃燒系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)4.“W”型火焰鍋爐針對(duì)性技術(shù)措施5.“W”型火焰鍋爐技術(shù)改進(jìn)及優(yōu)化6.黔東發(fā)電廠機(jī)組168試運(yùn)相關(guān)數(shù)據(jù)2（一）

無(wú)煙煤燃燒與“W”爐3 黔東電廠煤質(zhì)：項(xiàng)目符號(hào)單位設(shè)計(jì)煤種校核煤種（1）校核煤種（2）元素分析收到基碳Car%58.6562.3254.30收到基氫Har%3.182.451.42收到基氧Oar%2.251.830.75收到基氮Nar%1.090.990.61收到基全硫St,ar%1.831.521.98工業(yè)分析收到基灰份Aar％28.0020.8930.94收到基水份Mt％5.010.010.0空氣干燥基水份Mad％0.361.582.07干燥無(wú)灰基揮發(fā)份Vdaf％9.9214.298.24收到基低位發(fā)熱量Qnet,arkJ/kg220392314519832可磨系數(shù)HGI－6780704揮發(fā)分低，難于著火燃燒緩慢，難于燃盡質(zhì)地堅(jiān)硬，難于磨制無(wú)煙煤燃燒與“W”火焰鍋爐

無(wú)煙煤的特點(diǎn)5水平燃燒方式：用于組織：切圓燃燒 對(duì)沖燃燒垂直燃燒方式:用于組織：“U”形火焰燃燒 “W”形火焰燃燒無(wú)煙煤燃燒與“W”火焰鍋爐

兩種主要的燃燒方式6無(wú)煙煤燃燒與“W”火焰鍋爐

垂直燃燒的技術(shù)優(yōu)勢(shì)一舉同時(shí)解決兩大難題：著火燃盡高溫?zé)煔饣亓?，火焰穩(wěn)定性強(qiáng)火焰行程大大加長(zhǎng)，易于燃盡7無(wú)煙煤燃燒與“W”火焰鍋爐

公認(rèn)的準(zhǔn)則比較與采用水平燃燒方式的四角切圓燃燒鍋爐和對(duì)沖燃燒鍋爐相比，采用垂直燃燒方式的“W”火焰鍋爐在燃用無(wú)煙煤時(shí)具有先天的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。結(jié)論“W”火焰鍋爐是大型電站鍋爐燃用無(wú)煙煤最合適的方案。西安熱工院的選型推薦

Vdaf<14%應(yīng)當(dāng)采用“W”火焰鍋爐8（二）

“W”型火焰鍋爐

技術(shù)特點(diǎn)9

煙風(fēng)流程一次熱風(fēng)：一次風(fēng)機(jī)—空預(yù)器—磨煤機(jī)—一次風(fēng)管—燃燒器—爐膛。二次熱風(fēng)：送風(fēng)機(jī)—空預(yù)器—熱風(fēng)道—大風(fēng)箱—(拱上、拱下分級(jí)送入)爐膛。煙氣：下?tīng)t膛—上爐膛—大屏—高過(guò)—高再—低過(guò)、低再—省煤器—空預(yù)器10

東方-福斯特惠勒600MW“W”火焰鍋爐

燃燒設(shè)備布置燃燒器布置在前后爐拱上；向下噴射，組織“w”火焰燃燒。燃燒器采用專門(mén)設(shè)計(jì)用于燃燒無(wú)煙煤的雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器。燃燒的二次風(fēng)分為兩部分，分別從拱上、拱下送入爐膛。1134.48m燃燒器數(shù)量： 36只 (前后墻各18只)燃燒器布置方式：沿爐寬方向交錯(cuò)布置，燃燒器水平間距為1619.25mm，最外側(cè)燃燒器中心線與側(cè)水冷壁中心線之間距離為3381mm。

東方-福斯特惠勒600MW“W”火焰鍋爐

燃燒設(shè)備布置二次風(fēng)箱沿爐寬通長(zhǎng)布置，被分為36個(gè)配風(fēng)單元，每個(gè)配風(fēng)單元為相應(yīng)的燃燒器單獨(dú)配風(fēng)；12（三）

“W”型火焰鍋爐

燃燒系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)13

東方-福斯特惠勒“W”型火焰鍋爐

燃燒系統(tǒng)?三大技術(shù)優(yōu)勢(shì)1.分級(jí)送風(fēng)的雙拱絕熱爐膛2.雙旋風(fēng)煤粉濃縮型無(wú)煙煤燃燒器3.雙進(jìn)雙出磨正壓直吹式制粉系統(tǒng)14分級(jí)送風(fēng)

——無(wú)煙煤的最佳配風(fēng)方式無(wú)煙煤燃燒特性著火困難燃燒緩慢分級(jí)送風(fēng)的原則避免在著火前送入過(guò)量的二次風(fēng)著火后及時(shí)補(bǔ)充完全燃燒所需要的空氣分級(jí)送風(fēng)的好處1。對(duì)著火穩(wěn)燃非常有利2。后期混合強(qiáng)烈，利于燃盡3。有利于降低NOx.

東方-福斯特惠勒“W”型火焰鍋爐

優(yōu)勢(shì)之一：分級(jí)送風(fēng)的絕熱爐膛15分級(jí)送風(fēng)原理二次風(fēng)配置的合理性是無(wú)煙煤燃燒的關(guān)鍵之一。東方“W”型火焰鍋爐無(wú)煙煤燃燒技術(shù)特別注重二次風(fēng)的配置，它根據(jù)無(wú)煙煤燃燒發(fā)展緩慢的特點(diǎn)，采用獨(dú)具特色的分級(jí)配風(fēng)方式，最大限度地滿足無(wú)煙煤著火、穩(wěn)燃和燃盡的要求。1.拱上僅送入少量的二次風(fēng)2.大量二次風(fēng)在拱下前后墻分三層送入3.三層二次風(fēng)風(fēng)量逐漸增加

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優(yōu)勢(shì)之一：分級(jí)送風(fēng)的絕熱爐膛16分級(jí)送風(fēng)原理上部風(fēng)箱負(fù)責(zé)拱上配風(fēng)。拱上二次風(fēng)分為三部分，分別由A、B、C三個(gè)擋板控制。擋板A：控制燃燒器乏氣噴口的冷卻風(fēng)。擋板B：控制燃燒器煤粉主噴口的周界風(fēng)，起到調(diào)節(jié)煤粉氣流著火點(diǎn)及冷卻噴口的作用。擋板C：控制點(diǎn)火穩(wěn)燃油槍燃燒所需的風(fēng)量并提供油槍、油火檢的冷卻風(fēng)。

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優(yōu)勢(shì)之一：分級(jí)送風(fēng)的絕熱爐膛17分級(jí)送風(fēng)原理下部風(fēng)箱負(fù)責(zé)拱下配風(fēng)。拱下二次風(fēng)分為三層，分別由D、E、F三個(gè)擋板控制；三層風(fēng)量從上往下依次遞增；擋板D：風(fēng)量最??；與拱部離開(kāi)適當(dāng)距離布置，避免二次風(fēng)與煤粉氣流過(guò)早混和。擋板E：風(fēng)量次之。擋板F：風(fēng)量最大。

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優(yōu)勢(shì)之一：分級(jí)送風(fēng)的絕熱爐膛18絕熱的下?tīng)t膛

——合理布置衛(wèi)燃帶衛(wèi)燃帶的作用:

提高著火區(qū)和燃燒區(qū)的溫度衛(wèi)燃帶設(shè)計(jì)原則:

根據(jù)燃料反應(yīng)指數(shù)和灰含量來(lái)確定衛(wèi)燃帶的敷設(shè)區(qū)域

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優(yōu)勢(shì)之一：分級(jí)送風(fēng)的絕熱爐膛19衛(wèi)燃帶的布置方式通常敷設(shè)的部位:

1.拱部2.前后垂直墻3.翼墻(切角)4.側(cè)墻

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優(yōu)勢(shì)之一：分級(jí)送風(fēng)的絕熱爐膛20雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器

——性能優(yōu)異的無(wú)煙煤燃燒器原理:

1.濃縮煤粉氣流,極大地提高燃燒器穩(wěn)燃、著火性能2.乏氣在高煙溫處送入爐膛3.提供多種調(diào)節(jié)手段

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優(yōu)勢(shì)之二：雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器21雙旋風(fēng)煤粉燃燒器濃縮原理:濃縮煤粉氣流,極大地提高燃燒器穩(wěn)燃、著火性能.防磨措施:1.燃燒器內(nèi)壁敷設(shè)有非金屬耐磨陶瓷內(nèi)襯.2.噴口材料采用耐磨耐熱鑄鋼.

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優(yōu)勢(shì)之二：雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器22雙旋風(fēng)煤粉濃縮型燃燒器是美國(guó)福斯特·惠勒公司專門(mén)設(shè)計(jì)用于燃燒低揮發(fā)分燃料的無(wú)煙煤型燃燒器。其設(shè)計(jì)的著眼點(diǎn)是采用旋風(fēng)筒進(jìn)行煤粉濃縮，并提供多種調(diào)節(jié)手段，以適應(yīng)無(wú)煙煤著火、穩(wěn)燃的要求。雙旋風(fēng)煤粉燃燒器由煤粉進(jìn)口管、煤粉均分器、雙旋風(fēng)筒殼體、煤粉噴口、乏氣管、乏氣調(diào)節(jié)蝶閥等組成。一次風(fēng)、粉混合物經(jīng)煤粉管道輸送至燃燒器入口。進(jìn)入燃燒器后，煤粉均分器將其等分成兩股氣流分別切向送入相應(yīng)的兩個(gè)旋風(fēng)筒，風(fēng)粉混合物在旋風(fēng)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在離心力的作用下，大部分煤粉被分離到筒壁附近，旋風(fēng)筒中心部位的一次風(fēng)含粉量極少，該部分一次風(fēng)被作為“乏氣”，由乏氣管引出從乏氣噴口送入爐膛。其余一次風(fēng)因此得到濃縮，煤粉濃度大大提高，從旋風(fēng)筒下端的主煤粉噴口向下噴射送入爐膛，組織“W”型火焰燃燒。

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優(yōu)勢(shì)之二：雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器23乏氣管道上設(shè)有乏氣調(diào)節(jié)電動(dòng)門(mén)，可以調(diào)節(jié)乏氣引出量，從而調(diào)節(jié)主煤粉氣流中的煤粉濃度。每個(gè)旋風(fēng)筒內(nèi)均設(shè)有消旋裝置，它由一個(gè)調(diào)節(jié)桿和三片直葉片組成。用于調(diào)節(jié)、抑制主煤粉氣流的殘余旋轉(zhuǎn)，使煤粉氣流保持足夠的剛性和最佳擴(kuò)散角。

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優(yōu)勢(shì)之二：雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器24雙拱爐膛、燃燒器拱上布置雙旋風(fēng)筒、濃縮分離燃燒器每只燃燒器設(shè)有油槍配有多種火焰調(diào)節(jié)手段－風(fēng)門(mén)(乏氣、垂直墻二次風(fēng))

－乏氣擋板:調(diào)節(jié)煤粉濃度.

－消旋葉片:調(diào)節(jié)火焰形狀.

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優(yōu)勢(shì)之二：雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器25一次風(fēng)通過(guò)旋風(fēng)筒分離、使煤粉濃度增加調(diào)節(jié)乏氣擋板、實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷穩(wěn)燃旋風(fēng)筒襯有耐熱耐磨材料二次風(fēng)由垂直墻分級(jí)送入、抑制NOx生成

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優(yōu)勢(shì)之二：雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器26燃燒設(shè)備的調(diào)節(jié)手段(1).燃燒器；(2).風(fēng)箱風(fēng)門(mén)(3).風(fēng)門(mén)控制

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優(yōu)勢(shì)之二：雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器27東方-福斯特惠勒“W”型火焰鍋爐

優(yōu)勢(shì)之二：雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器燃燒器對(duì)應(yīng)水冷壁開(kāi)孔圖每只雙旋風(fēng)燃燒器應(yīng)設(shè)有單獨(dú)的煤火檢及油火檢，用于檢測(cè)單個(gè)燃燒器煤火焰和油火焰的運(yùn)行；煤火檢、油火檢都應(yīng)布置在拱上燃燒器附近，在鍋爐投入正常運(yùn)行前應(yīng)確保火檢工作正常。火焰檢測(cè)設(shè)備由電廠自行采購(gòu)

28大型無(wú)煙煤鍋爐

首選的制粉系統(tǒng)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)：堅(jiān)固可靠；維護(hù)費(fèi)用低；特別適合磨無(wú)煙煤正壓式系統(tǒng)：制粉系統(tǒng)漏風(fēng)低；無(wú)排粉機(jī)的磨損問(wèn)題直吹式系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)緊湊；系統(tǒng)簡(jiǎn)單；無(wú)給粉機(jī)磨損問(wèn)題

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優(yōu)勢(shì)之三：雙進(jìn)雙出磨直吹式系統(tǒng)29雙進(jìn)雙出鋼球磨的主要優(yōu)點(diǎn)1.可用率高2.維護(hù)費(fèi)用低3.風(fēng)煤比低4.低負(fù)荷時(shí)煤粉細(xì)度更高5.負(fù)荷響應(yīng)迅速6.短暫的給煤中斷不影響磨煤機(jī)出力

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優(yōu)勢(shì)之三：雙進(jìn)雙出磨直吹式系統(tǒng)30

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優(yōu)勢(shì)之三：雙進(jìn)雙出磨直吹式系統(tǒng)31雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)風(fēng)煤比恒定；轉(zhuǎn)鼓中儲(chǔ)存有大量磨制好的煤粉；——磨煤機(jī)出力可以通過(guò)調(diào)整進(jìn)入磨煤機(jī)的一次風(fēng)量進(jìn)行控制。

當(dāng)鍋爐負(fù)荷增加時(shí)，只需加大磨煤機(jī)一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板的開(kāi)度，即可同時(shí)增加輸出到燃燒器的一次風(fēng)和煤粉量，迅速響應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化。雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的控制特點(diǎn)

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優(yōu)勢(shì)之三：雙進(jìn)雙出磨直吹式系統(tǒng)32煤位控制：控制給煤機(jī)以維持轉(zhuǎn)鼓中恒定的煤位。磨煤機(jī)出口溫度控制：控制進(jìn)入磨煤機(jī)的冷、熱風(fēng)比例，維持粗粉分離器出口風(fēng)粉溫度恒定。密封風(fēng)差壓控制：控制磨煤機(jī)密封風(fēng)量，以維持密封風(fēng)室和轉(zhuǎn)鼓之間的壓差，防止煤粉泄漏。吹掃風(fēng)控制：在燃燒器停投時(shí)自動(dòng)吹掃煤粉管道。主要控制回路雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)

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優(yōu)勢(shì)之三：雙進(jìn)雙出磨直吹式系統(tǒng)33煤粉管道布置要點(diǎn)1.磨煤機(jī)與燃燒器的匹配原則

確保停、投任何一臺(tái)磨煤機(jī)時(shí)滿足：

★爐膛前后墻輸入熱量相等

★爐膛左右側(cè)輸入熱量相等

★投運(yùn)的燃燒器盡量均勻分布2.煤粉管道的阻力匹配

★同一臺(tái)磨煤機(jī)的粉管阻力盡量相等 ★通常設(shè)置可調(diào)縮孔來(lái)調(diào)節(jié)各粉管阻力

東方-福斯特惠勒600MW“W”火焰鍋爐

優(yōu)勢(shì)之三：雙進(jìn)雙出磨直吹式系統(tǒng)34磨煤機(jī)與燃燒器的匹配（600MW)123A456123B456123C456123D456123E456123F456

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優(yōu)勢(shì)之三：雙進(jìn)雙出磨直吹式系統(tǒng)D1E1F1D2E2F2D3E3F3A3B3C3A2B2C2A1B1C1

C4B4A4C5B5A5C6B6A6F6E6D6F5E5D5F4E4D435珞璜電廠制粉系統(tǒng)主要參數(shù)磨煤機(jī)型號(hào)： BBD4360磨煤機(jī)數(shù)量： 6臺(tái)煤粉細(xì)度： R90=8%磨煤機(jī)出口溫度： 120℃磨煤機(jī)出口風(fēng)煤比： 1.644東方-福斯特惠勒“W”型火焰鍋爐

優(yōu)勢(shì)之三：雙進(jìn)雙出磨直吹式系統(tǒng)36（四）

“W”型火焰鍋爐

針對(duì)性技術(shù)措施37解決無(wú)煙煤著火、穩(wěn)燃的措施1.將高溫?zé)煔饣亓髦林饏^(qū)2.提高一次風(fēng)煤粉濃度3.采用分級(jí)配風(fēng),防止過(guò)早送入二次風(fēng)4.敷設(shè)衛(wèi)燃帶,增強(qiáng)著火區(qū)輻射熱量5.提高煤粉細(xì)度6.采用較低的一次風(fēng)速東方-福斯特惠勒“W”型火焰鍋爐

針對(duì)性技術(shù)措施?之一38解決無(wú)煙煤燃盡的措施1.采用“W”火焰燃燒，延長(zhǎng)煤粉停留時(shí)間2.著火后及時(shí)送入大量的二次風(fēng)3.敷設(shè)衛(wèi)燃帶,提高燃燒區(qū)溫度4.適當(dāng)增大過(guò)量空氣系數(shù)5.提高煤粉細(xì)度東方-福斯特惠勒600MW“W”火焰鍋爐

針對(duì)性技術(shù)措施?之二391.拱與燃燒器的布置：

拱傾斜25°；雙旋風(fēng)燃燒器垂直傾斜5°；可形成良好的火焰形狀，避火焰刷墻。2.拱下二次風(fēng)不設(shè)集中風(fēng)口：

下?tīng)t膛前后垂直墻設(shè)計(jì)得就像一個(gè)巨大的布風(fēng)板，均勻地向爐膛供風(fēng)，在水冷壁表面形成一個(gè)氧化性保護(hù)區(qū)。這是防止?fàn)t膛結(jié)焦的最有效措施。獨(dú)特有效的防結(jié)渣措施山西娘子關(guān)600MW“W”火焰鍋爐

針對(duì)性技術(shù)措施?之三40

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針對(duì)性技術(shù)措施?之三3.布置邊界風(fēng)：鍋爐冷灰斗與側(cè)墻交界處設(shè)有邊界風(fēng)，防止灰渣積聚、結(jié)焦。邊界風(fēng)來(lái)自二次風(fēng)大風(fēng)箱，僅占二次風(fēng)的極小部分。41采用煤粉濃縮式燃燒器，組織濃淡燃燒采用分級(jí)送風(fēng)降低單一燃燒器的熱功率降低NOx的措施

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針對(duì)性技術(shù)措施?之四42（五）

“W”型火焰鍋爐

技術(shù)改進(jìn)及優(yōu)化43東方-福斯特惠勒600MW“W”火焰鍋爐

技術(shù)改進(jìn)及優(yōu)化為了提高鍋爐的燃燒效率，進(jìn)一步擴(kuò)大煤種的適應(yīng)性，鍋爐廠家增大了爐膛的容積，特別是下?tīng)t膛的容積，這樣，對(duì)處于高海拔地區(qū)的鍋爐，可以延緩低氣壓下的煙氣上升速度，確保煤粉粒子在爐內(nèi)的停留時(shí)間，使煤粉粒子在絕熱的下?tīng)t膛內(nèi)充分的得到燃盡。增大了爐膛的容積及斷面，降低了爐膛的熱負(fù)荷，可以更有效地防止?fàn)t膛內(nèi)結(jié)渣，保證鍋爐安全運(yùn)行。44在燃燒系統(tǒng)上，鍋爐廠家消化吸收了引進(jìn)技術(shù)，總結(jié)了實(shí)際的運(yùn)行情況，結(jié)合廠家自己幾十年來(lái)積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，作了如下幾項(xiàng)重大的技術(shù)改進(jìn)及優(yōu)化工作：改變拱上燃燒器一次風(fēng)管及乏氣風(fēng)管的角度。即與垂直方向的夾角從10°改成5°。這樣可增加一次風(fēng)及乏氣風(fēng)的向下的動(dòng)量，保證一次風(fēng)射流的向下穿透距離，延長(zhǎng)火焰的行程，抑制火焰出現(xiàn)過(guò)早轉(zhuǎn)彎上飄的現(xiàn)象。改變下?tīng)t膛垂直墻上二次風(fēng)的送入方式，減輕二次風(fēng)對(duì)一次風(fēng)向下運(yùn)動(dòng)的影響。增大垂直墻上上二次風(fēng)的風(fēng)口與拱的拐點(diǎn)的距離，推遲一次風(fēng)和二次風(fēng)的過(guò)早混合，有利于一次風(fēng)的著火穩(wěn)定，同時(shí)減輕二次風(fēng)對(duì)一次風(fēng)向下運(yùn)動(dòng)的影響；下?tīng)t膛垂直墻的二次風(fēng)口避開(kāi)一次風(fēng)射流，同時(shí)適當(dāng)改變二次風(fēng)噴口形狀，增大一次風(fēng)與二次風(fēng)的動(dòng)量比，同時(shí)二次風(fēng)風(fēng)口稍向下傾斜，以免二次風(fēng)過(guò)早與一次風(fēng)射流會(huì)合并推動(dòng)其過(guò)早拐彎上飄；改變下?tīng)t膛垂直墻上三層二次風(fēng)噴口的風(fēng)量配比，這樣可以延遲二次風(fēng)對(duì)一次風(fēng)的沖擊，且更能滿足分級(jí)燃燒的要求，對(duì)降低NOX的排放也有好處。東方-福斯特惠勒600MW“W”火焰鍋爐

技術(shù)改進(jìn)及優(yōu)化45充分考慮300MW與600MW機(jī)組燃燒系統(tǒng)的共同點(diǎn)及不同之處；對(duì)FW公司的燃燒器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)臄U(kuò)充。FW技術(shù)中只有32”和36”兩種規(guī)格，給合理選型帶來(lái)一定困難。為解決這一難題，廠家經(jīng)過(guò)大量工作，總結(jié)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并參考FW標(biāo)準(zhǔn)，提出了SXF32、SXF34、SXF36、SXF38等一系列雙旋風(fēng)煤粉燃燒器的設(shè)計(jì)方案，并分別提出了不同工程燃燒器的選型。針對(duì)黔東工程的特點(diǎn)，選用改良形的32”燃燒器。即燃燒器徑向結(jié)構(gòu)尺寸基本上SXF32考慮，為保證單個(gè)旋風(fēng)筒的入口風(fēng)速，必須保證單個(gè)旋風(fēng)筒的入口面積，在采用SXF32的入口寬度G情況下，入口高度J選取了SXF36的數(shù)值。同時(shí)旋風(fēng)筒圓柱段高度U及中心風(fēng)管的插入深度I也選取SXF36的數(shù)值。同時(shí)，燃燒器主噴口外徑直徑X及其周界風(fēng)口直徑Q，乏氣噴口尺寸P及其周界風(fēng)口直徑Q都按SXF34的尺寸選取。東方-福斯特惠勒600MW“W”火焰鍋爐

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