旋流燃烧器烧损预防方法与装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种旋流燃烧器烧损预防方法与装置，针对引起烧损的原因，对旋流燃烧器的结构进行技术改造，对燃烧器的运行参数进行合理的设置，将烧损事故防患于未然，避免了燃烧器烧损给电厂带来的严重经济损失。
【专利说明】旋流燃烧器烧损预防方法与装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及锅炉发电【技术领域】，特别是涉及一种旋流燃烧器烧损预防方法与装置。
【背景技术】
[0002]随着我国火力发电事业快速发展，国内投产了一大批超临界和超超临界燃煤发电机组。由于四角切圆锅炉残余旋转给过热器和再热器受热面温度偏差控制带了非常大的挑战和困难，尤其是超临界和超超临界机组，这种偏差对温度的影响更加明显，因此采用旋流燃烧器组织炉内空气动力场逐渐成为超临界和超超临界机组首选的燃烧器方式。
[0003]2012年I月某电厂一台660MW超临界旋流燃烧煤粉锅炉停炉检修时，发现旋流燃烧器大面积烧损，给电厂带来了严重的经济损失，给今后同类型超临界旋流燃烧锅炉安全、稳定运行造成了较大的安全隐患。
【发明内容】
[0004]基于上述情况，本发明提出了一种旋流燃烧器烧损预防方法与装置，以对燃烧器做出改造，防止发生烧损事故。
[0005]一种旋流燃烧器烧损预防方法，包括燃烧器结构改造方案和燃烧器运行改造方案，
[0006]所述燃烧器结构改造方案包括步骤:
[0007]燃烧器的一次风筒采用高温耐磨合金钢整体铸造的一次风筒；
[0008]在保证燃烧稳定的情况下，减小内二次风轴向叶片的角度，使回流区卷吸的高温烟气量在合适的范围内；
[0009]提高中心风的速度，使回流区的起始位置到燃烧器出口的距离大于第一预定距离；
[0010]提高一次风的速度，使着燃点到燃烧器喷口的距离大于第二预定距离，
[0011 ]所述燃烧器运行改造方案包括步骤:
[0012]对燃烧器一次风筒增加冷却风保护措施；
[0013]将内二次风的开度减小到60% ;
[0014]将一次风粉管的风俗提高到25-28m/s ；
[0015]将外二次风的开度设置如下:
[0016]每层两端的2个燃烧器开度设置为80%，中间的燃烧器开度设置为50-60% ；
[0017]中心风的开度，停运时设置为50%，运行时设置为100% ；
[0018]燃尽风燃烧器，将旋流风挡板拉杆减小到200mm ；
[0019]定期对燃烧器喷口温度进行测量，使该温度保持在材质许可范围内；
[0020]二次风箱两侧的风门挡板的开度设置为10%，中心风挡板的开度设置为50%。
[0021]一种旋流燃烧器烧损预防装置，包括燃烧器结构改造单元和燃烧器运行改造单元，
[0022]所述燃烧器结构改造单元用于:
[0023]将燃烧器的一次风筒设定为高温耐磨合金钢整体铸造的一次风筒；
[0024]在保证燃烧稳定的情况下，减小内二次风轴向叶片的角度，使回流区卷吸的高温烟气量在合适的范围内；
[0025]提高中心风的速度，使回流区的起始位置到燃烧器出口的距离大于第一预定距离；
[0026]提高一次风的速度，使着燃点到燃烧器喷口的距离大于第二预定距离，
[0027]所述燃烧器运行改造单元用于:
[0028]对燃烧器一次风筒增加冷却风保护措施；
[0029]将内二次风的开度减小到60% ;
[0030]将一次风粉管的风俗提高到25-28m/s ；
[0031]将外二次风的开度设置如下:
[0032]每层两端的2个燃烧器开度设置为80%，中间的燃烧器开度设置为50-60% ；
[0033]中心风的开度,停运时设置为50%,运行时设置为100% ；
[0034]燃尽风燃烧器，将旋流风挡板拉杆减小到200mm ；
[0035]定期对燃烧器喷口温度进行测量，使该温度保持在材质许可范围内；
[0036]二次风箱两侧的风门挡板的开度设置为10%，中心风挡板的开度设置为50%。
[0037]本发明旋流燃烧器烧损预防方法与装置，针对引起烧损的原因，对旋流燃烧器的结构进行技术改造，对燃烧器的运行参数进行合理的设置，将烧损事故防患于未然，避免了燃烧器烧损给电厂带来的严重经济损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1为旋流燃烧器结构示意图；
[0039]图2为旋流燃烧器截面上速度矢量场分布图；
[0040]图3为旋流燃烧器截面上温度场分布图；
[0041]图4为本发明旋流燃烧器烧损方法的流程示意图；
[0042]图5为本发明旋流燃烧器烧损装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0043]预防旋流燃烧器发生大面积烧损，首先需要找出发生烧损的原因。为了尽快分析旋流燃烧器大面积烧损的原因，提出燃烧器改造措施和相应的运行调整方案，发明人对旋流燃烧器烧损的原因进行了详细的分析，通过现场实地查看、实验室数值模拟、现场燃烧器动力场试验等综合技术手段，从根本上找到了旋流燃烧器(DBC-OPCC)大面积烧损的原因，提出了旋流燃烧器结构设计、材料选择、现场运行等方面改造方案，对今后该类型旋流燃烧器的安全运行提供了理论上的指导，为今后同类型旋流燃烧器的安全、稳定运行具有非常重要的工程意义。
[0044]发明人以发生大面积烧损的某电厂3号机组东方锅炉厂自主研发的旋流燃烧器(DBC-OPCC)为对象，进行了烧损原因分析。下面先介绍该电厂旋流燃烧器的基本情况。[0045]1、旋流燃烧设备情况
[0046]该电厂旋流燃烧器采用东锅自行开发设计的外浓内淡型低NOx旋流煤粉燃烧器(DBC-OPCC)，组织对冲燃烧。煤粉燃烧器将燃烧用空气分为四部分:即一次风、内二次风、外二次风(三次风)和中心风。燃烧器的结构见图1。内二次风风道内布置有轴向旋流器，外二次风风道内布置有切向旋流器。内二次风轴向叶片角度为60度，外二次风切向叶片角度为45度。为了进一步降低NOx的排放量，在煤粉燃烧器上方设置了燃烬风以及侧燃烬风。旋流燃烧器采用前后墙对冲燃烧方式布置，总共有36只旋流燃烧器分3层布置在前、后墙上，每层有6只旋流煤粉燃烧器。在前、后墙旋流燃烧器的上方各布置了 I层燃烬风，其中每层2只侧燃烬风喷口，6只燃烬风喷口。
[0047]该电厂3号炉2011年I月6日投入运行，2012年I月17日检修时(运行时间4166小时)检查发现旋流燃烧器一次风室耐磨陶瓷脱落，风筒前端烧损、变形等现象。旋流燃烧器的中心风筒和一次风筒严重烧损，前端耐磨陶瓷均脱落。下层燃烧器损坏相对较轻，中、上层损坏严重。煤粉浓缩器前端严重减薄，一次风筒前端严重烧损。
[0048]2、旋流燃烧器习惯运行工况
[0049]2.1煤质信息
[0050]锅炉实际燃用煤种为印尼煤，煤的元素分析和工业分析见表1。
[0051]表1习惯运行工况下煤的元素分析和工业分析
[0052]
[0053]从表1和表2可以看出，习惯运行的煤种与设计煤种挥发份含量有较大的差异，由于燃用的印尼煤挥发份含量过大，造成着火过分提前，强烈的高温烟气辐射热造成了燃烧器的烧损。
[0054]2.2燃烧器一次风管风速
[0055]通过对磨煤机粉管风速进行现场测量，得到6条粉管的平均风速为25-28 m/s,与设计风速22.4m/s比较接近，实际运行一次风速比设计一次风速偏高，可以推迟煤粉着火的时间，使得回流区起始点远离燃烧器喷口附近的位置。因此习惯运行工况下一次风速偏高，不可能是旋流燃烧器烧损的原因。
[0056]2.3燃烧器习惯运行下开度
[0057]通过现场查看，得到旋流燃烧器和燃烬风燃烧器开度情况如下:
[0058](I)旋流燃烧器:调整外二次风门至45度(满量程75度)、内二次风门80%开度卿将拉杆拉至400mm)。[0059](2)侧燃烬风燃烧器(SAP):调整直流风挡板至100%开度(即将拉杆拉至400mm)、旋流二次风调风器至100%开度(即将拉杆拉至400mm)。
[0060](3)燃烬风燃烧器(AAP):调整直流风挡板100%开度(即将拉杆拉至400mm)、旋流二次风调风器100%开度(即将拉杆拉至400mm)。
[0061]3、旋流燃烧器烧损原因分析
[0062]3.1冷态空气动力场试验
[0063]为了进一步找到旋流燃烧器大面积烧损的原因，在现场进行了旋流燃烧器冷态空气动力场试验。从试验可以得出旋流燃烧器回流区形成的情况。回流区起始的位置大概在
0.5m的位置(燃烧器出口位置为Om)，稳定的回流区结束的位置为3m(2.1D)，因此整个回流区的长度为2.5m。冷态试验中通过在燃烧器出口放置长飘带，观察空气动力场的情况。在离喷口 2?3米内，一次风射流刚度比较强；在距离喷口 3-5米，飘带逐步发生偏转，末端偏离轴线约600mm。在距离燃烧器ID?1.(D:燃烧器直径)区域的飘带能够明显看到回流现象，表明燃烧器末端卷洗周围热烟气能够正常。因此从现场冷态动力场试验得到，在燃烧器喷口 2D以外的截面上没有测量得到稳定的回流区，即实际冷态空气动力场试验得到的回流区的长度为2D。从回流区位置和回流区长度来看，回流区起始位置靠近燃烧器出口，这个初步解释了旋流燃烧器大面积烧损的原因。由于燃用的煤种为挥发份较高的印尼煤(Vdaf=40.45%)，当回流区起始位置靠近燃烧器出口时，由于强烈的高温烟气辐射热，热态运行中将造成燃烧器附近结渣，或使燃烧器烧损，并可能使火焰在炉膛中的充满情况变坏。
[0064]3.2燃烧器材料原因
[0065]通过对现场旋流燃烧器烧损的情况进行仔细分析，发现旋流燃烧器在设计上存在如下的缺陷:
[0066]目前提供的是前端550mm为高温耐磨合金钢整体铸件，一次风筒所用材质为碳钢，材料的耐热等级不够；
[0067]陶瓷黏贴工艺不妥，容易造成陶瓷脱落，从而使得耐热等级不高的一次风筒在燃烧器停运后直接受到火焰的高温辐射，加剧了损坏。陶瓷主要目的是防磨，由于喷口处温度受炉膛高温辐射温度较高，陶瓷与一次风管热膨胀系数不一致而脱落，脱落后一次风喷口截面不规则，改变一次风气流(流速相对降低)，局部煤粉浓度增大，喷口受热不均，局部过热烧损。
[0068]中心风筒为耐热钢，现场观察碳化严重，材料制造质量差，从而造成中心风筒端部烧损。
[0069]3.3燃烧器运行缺陷
[0070](I)通过现场检查发现停运的一次风筒无冷却风保护使一次风筒更容易被烧损。中心风取自二次风大风箱，管径小、风量相对低、风门开度小时，冷却能力不足情况加剧。
[0071](2)由于上的煤为挥发份较高的印尼煤，着火比较容易，当内二次风轴向叶片的角度按照设计参数60度运行时，旋流强度太大，着火过分提前，容易烧损燃烧器和造成燃烧器区域结渣，同时内二次风旋流强度过大，燃烧器的阻力损失较大。
[0072]3.4燃烧器结构设计缺陷
[0073]旋流燃烧器内二次风轴向叶片的角度和内二次风风量直接决定了回流区的大小和卷吸的高温烟气量。当内二次风轴向叶片的角度和内二次风量增加时，旋流燃烧器回流区宽度增加，长度减小，卷吸的高温烟气量增加。但是，当旋流强度过大时，使着火过分提前，火焰中心靠近燃烧器出口，将造成燃烧器附近结渣，或者燃烧器烧损，同时可能使火焰在炉膛中的充满情况变坏(燃烧器壁面热负荷增大)。对于这种DBC-OPCC型旋流燃烧器，内二次风轴向叶片的角度设计成固定不可调，当燃用挥发份较高的印尼煤时，没有办法对内二次风轴向叶片的角度进行调节，从而大大限制了这种燃烧器对煤种的适应性，而且当内二次风旋流强度过大时，非常容易造成旋流燃烧器烧损。
[0074]4、数值模拟结果与分析
[0075]4.1全炉膛燃烧器截面上速度场的分布
[0076]为了进一步了解全炉膛下空气动力场的规律，图2给出了燃烧器截面上空气动力场分布的规律。(a)第一层燃烧器截面；(b)第二层燃烧器截面；(C)第三层燃烧器截面；(d)燃烬风层燃烧器截面。从图2(a)、(b)、(C)、(d)可以得出，在习惯工况运行时，全炉膛旋流燃烧器速度场分布比较对称，每一个旋流燃烧器回流区大小合适，没有出现二次风贴墙的现象，说明在习惯运行工况下，能够形成比较合理的空气动力学场。同时从上面的图2(a)、(b)、(C)、(d)可以得出，速度场沿着宽度方向比较均匀。没有出现射流冲刷墙壁的现象，说明空气动力学场组织比较好。因此，从图2可以得出，旋流燃烧器空气动力场组织良好，可以判断不是空气动力场组织不好造成的旋流燃烧器大面积烧坏。
[0077]4.2全炉膛燃烧器截面上温度场的定量分布
[0078]为了找出电厂旋流燃烧器大面积烧坏的原因，继续进行了全炉膛热态下的数值模拟研究。通过分析燃烧器截面上温度场分布的规律，尤其是燃烧器喷口附近温度场的规律，试图得到燃烧器烧坏的内在原因。
[0079]图3各图分别为:(a)第一层燃烧器截面；(b)第二层燃烧器截面；(C)第三层燃烧器截面；(d)侧燃烬风层燃烧器截面；(e)燃烬风层燃烧器截面。
[0080]图3(a)为第一层旋流燃烧器截面温度分布图。从图中可以看出在旋流燃烧器出口附近位置，最高温度能达到800°C左右，由于旋流燃烧器形成的高温回流区，卷席了大量高温气体，使得回流区温度高达1600°C左右。旋流燃烧器附近火焰温度超过800°C，因此强烈的高温气体辐射热烧坏旋流燃烧器。从图3(a)可以得出，在炉膛中心气体温度最高。从图3(a)也可以看出，前墙左右边上的I号和6号旋流燃烧器附近温度比较低。沿着旋流燃烧器宽度方向，温度分布不均匀，中间的燃烧器温度较高，靠近左、右墙的旋流燃烧器温度比较低，说明旋流燃烧器沿着宽度方向的配风不均匀。
[0081]从图3(b)第二层旋流燃烧器截面温度分布图可以看出，相比第一层旋流燃烧器温度场，第二层旋流燃烧器高温区范围更宽，整体温度水平要高于第一层旋流燃烧器温度水平。在旋流燃烧器出口附近位置，最高温度能达到850°C以上，相比第一层旋流燃烧器，温度高了 100°C。从图3(b)也可以看出，前墙和后墙左右边上的I号和6号旋流燃烧器附近温度比较低，这个与第一层旋流燃烧器得到的结果是一致的，说明第二层旋流燃烧器沿着宽度方向的配风不均匀，造成了中间旋流燃烧器空气量多，从而燃烧充分温度高，靠近左、右墙的燃烧器配风不够，燃烧不充分造成温度偏低。
[0082]图3(c)第三层旋流燃烧器截面温度分布图。从图3(c)可以看出，相比第二层旋流燃烧器温度场，第三层旋流燃烧器高温区范围更宽，整体温度水平要高于第一层和第二层旋流燃烧器温度水平。燃烧器喷口出口的最高温度达到了 900°C以上，这个可以解释在现场中发现，上层旋流燃烧器烧坏的程度明显比中下层旋流燃烧器高。
[0083]因此，通过上面三层旋流燃烧器截面上温度分布的分析可以得出，对于这种DBC-OPCC型旋流燃烧器，中、上层旋流燃烧器的温度明显比下层旋流燃烧器温度高。对于燃用挥发份较高，灰熔点较低的印尼煤时，在保证燃烧稳定的情况下，应该避免出现大的回流区，防止回流区卷吸的高温烟气量过大，造成旋流燃烧器的烧坏。该电厂旋流燃烧器出现大面积烧坏的其中一个原因，是旋流燃烧器内二次风旋流强度过大，造成回流区过大，加上燃用印尼煤，从而加剧了中、上层旋流燃烧器大面积烧坏。
[0084]从图3(d)侧燃尽风旋流燃烧器截面温度分布图可以看出，前墙水冷壁附近的温度比较高，最高温度能达到1600°C。这个可以解释实际检查中发现侧燃烬风附近发现燃烧器严重烧坏，同时水冷壁出现高温结渣。
[0085]从图3(e)燃尽风旋流燃烧器截面温度分布图可以看出，由于燃尽风风速比较高，射流刚性比较强，回流区明显远离旋流燃烧器，同时看出，在旋流燃烧器附近的位置，火焰温度不高，大概500-60(TC。通过现场检查发现，燃烬风层旋流燃烧器区域，没有出现燃烧器烧坏的情况，水冷壁区域也没有出现高温结渣。燃尽风层温度比下层旋流燃烧器温度低主要原因是在燃尽风层，由于高温气体不断换热，整体温度水平降低，另外燃尽风风速比较高，回流区远离燃烧器出口。正是上述两个原因，燃烬风层燃烧器没有出现烧坏和结渣。通过现场观察和数值模拟结合，充分证实了本项目数值模拟的结果是有效的。
[0086]5、数值模拟结论
[0087]针对某电厂660MW超临界旋流燃烧器(DBC-OPCC)发生大面积烧坏，给电厂带来严重经济损失的实际情况，本项目利用ANSYS FLUENT14.0软件对该锅炉炉内流动场、温度场进行数值模拟研究，着重研究了单个旋流燃烧器空气动力场分布规律，全炉膛空气动力场规律，不同层旋流燃烧器温度场分布的规律，旋流燃烧器喷口轴线上温度变化的规律，提出了今后该类型旋流燃烧器运行的关键预防措施，为今后同类型旋流煤粉燃烧器(DBC-OPCC)的安全、稳定运行提供了重要的理论根据，得到以下结论:
[0088](I)本数值模拟的结果与现场试验结果吻合比较好，说明采用CFD理论对超临界旋流燃烧器煤粉锅炉进行数值模拟，技术上是有效的，可以显著减少现场试验的时间，大大降低试验成本。采用数值模拟技术和现场试验观察结合，是一种非常有效的理论和工程结合的重要的研究方法和技术手段；
[0089](2)在习惯运行工况下，冷态数值模拟结果发现，单个旋流燃烧器的回流区的长度，以及回流区的大小与现场冷态动力场试验吻合比较好，验证了数值模拟结果有效性。单个旋流燃烧器回流区起始点靠近燃烧器出口位置，说明这类旋流燃烧器在燃用挥发份较高的印尼煤(Vdaf=32.31%)时，存在较大的安全隐患，容易造成燃烧器烧坏和结渣；
[0090](3)在习惯运行工况下，冷态数值模拟结果发现，全炉膛燃烧器截面上速度场分布比较对称，每一个旋流燃烧器回流区大小合适，没有出现二次风贴墙的现象，说明按照习惯运行工况，能够形成比较合理的空气动力学场。可以判断不是空气动力场组织不好造成的旋流燃烧器大面积烧坏。
[0091](4)在习惯运行工况下，热态数值模拟结果发现，对于这种DBC-OPCC型旋流燃烧器，中、上层旋流燃烧器的温度明显比下层旋流燃烧器温度高。第三层旋流燃烧器截面上，旋流燃烧器出口附近位置，最高温度能达到900°C以上，回流区的最高温度达到了 1700°C以上。由于回流区旋流强大比较大，因此卷吸了大量的高温气体，同时回流区起始点靠近燃烧器出口位置，强烈的高温辐射热造成了旋流燃烧器大面积烧坏。
[0092](5)在习惯运行工况下，热态数值模拟结果发现，燃烬风层旋流燃烧器区域，没有出现燃烧器烧坏的情况，水冷壁区域也没有出现高温结渣。燃尽风层温度比下层旋流燃烧器温度低主要原因是在燃尽风层，由于高温气体不断换热，整体温度水平降低，另外燃尽风风速比较高，回流区远离燃烧器出口。正是上述两个原因，燃烬风层燃烧器没有出现烧坏和结渣。通过现场观察和数值模拟结合，充分证实了本项目数值模拟的结果是有效的。
[0093](6)在习惯运行工况下，热态数值模拟结果发现，现场旋流燃烧器喷口附近温度升温速率太快，尤其是第二层B侧的4号和5号旋流燃烧器最高升温速率达到了 473°C /m。第三层4号旋流燃烧器升温速率也达到了 392°C /m。中、上层旋流燃烧器升温速率逐渐减小，尤其是同层旋流燃烧器A、B侧的升温速率偏差大大减小。升温速率偏差减小，可以避免出现水冷壁因吸热不均，导致的超温爆管的现象。
[0094](7)该电厂旋流燃烧器出现大面积烧坏的其中一个原因，是旋流燃烧器内二次风旋流强度过大，造成回流区过大，加上燃用印尼煤，从而加剧了中、上层旋流燃烧器大面积烧坏。因此对于燃用挥发份较高，灰熔点较低的印尼煤时，在保证燃烧稳定的情况下，应该减小内二次风旋流强度，减小内二次风轴向叶片的角度，避免出现大的回流区，防止回流区卷吸的高温烟气量过大，造成旋流燃烧器的烧坏。同时可以采用提高中心风的速度，使得回流区的起始位置远离燃烧器出口。另外对于挥发份较高的印尼煤，应该适当提高一次风的风速，延缓煤粉着火的速度，使得着火点远离燃烧器喷口附近位置。
[0095]本数值模拟计算结果为超临界旋流燃烧煤粉炉安全、稳定运行提供了理论指导。
[0096]6、旋流燃烧器改造措施
[0097]6.1燃烧器结构方面改造
[0098]针对前面提到的燃烧器材料方面的缺陷，需要在燃烧器的设计上进行如下的改造:
[0099](I)提供的燃烧器中一次风筒应该采用高温耐磨合金钢整体铸造，耐热度、耐磨度、机械强度合格；
[0100](2)燃烧器的扩锥及旋流叶片角度在保证燃烧器安全运行方面可以进一步优化。该电厂旋流燃烧器出现大面积烧损的其中一个原因，是旋流燃烧器内二次风旋流强度过大，造成回流区过大，加上燃用印尼煤，从而加剧了中、上层旋流燃烧器大面积烧损。因此对于燃用挥发份较高，灰熔点较低的印尼煤时，在保证燃烧稳定的情况下，应该减小内二次风旋流强度，减小内二次风轴向叶片的角度，避免出现大的回流区，防止回流区卷吸的高温烟气量过大，造成旋流燃烧器的烧损。
[0101](3)采用提高中心风的速度，使得回流区的起始位置远离燃烧器出口。
[0102](4)对于挥发份较高的印尼煤，应该适当提高一次风的风速，延缓煤粉着火的速度，使得着火点远离燃烧器喷口附近位置。
[0103](5)建议对于这种DBC-OPCC型旋流燃烧器，内二次风轴向叶片角度设计成可调，扩展这种旋流燃烧器对煤种的适应性。
[0104]6.2燃烧器运行方面的改造
[0105]为了确保旋流燃烧器安全、稳定运行，防止出现旋流燃烧器大面积烧损的恶性事故，在实际运行中，需要按照下面的运行要求进行调整:
[0106](I)没有投运的旋流燃烧器，应加大冷却风的风量，降低对高温烟气的卷吸)，要注意检查就地风门挡板的开度与风量是否真实，确保旋流燃烧器的冷却风量，防止冷却风量不足，造成旋流燃烧器烧损。
[0107](2)燃烧器一次风筒没有冷却风保护措施，冷却能力不足，需要增加冷却风保护；
[0108](3)降低内二次风量，将开度减小到60% (现在是90%)，先观察调整内二次风量的结果，然后根据调整的结果进行观察；
[0109](4)提高一次风粉管的风速，提高到25-28m/s，通过增加一次风的风速，延缓煤粉着火的时间，使得回流区起始点远离旋流燃烧器出口，尤其是对挥发份较高的印尼煤(Vdaf=40.45%),可以适当提高一次风风速；
[0110](5)外二次风的开度设置如下:
[0111]同层I号、6号燃烧器开度设置为80% ;
[0112]同层2号、3号、4号、5号燃烧器开度设置为50-60% ；
[0113](6)中心风的风量开度，当停运时设置为50%，运行时设置100% ；
[0114](7)燃烬风燃烧器，将旋流风挡板拉杆由400mm减小到200mm;
[0115](8)定期用热电偶对燃烧器温度进行测量；进行燃烧器喷口温度测试试验，保证喷口温度在材质许用温度内，一般以800度、不超过900度为宜。
[0116](9) 二次风箱两侧的风门挡板的开度设置为10%，中心风挡板的开度设置为50%。
[0117]针对某电厂660MW超临界旋流燃烧器(DBC-OPCC)发生大面积烧损，给电厂带来严重经济损失的实际情况，发明人对导致旋流燃烧器大面积烧损的原因进行了深入分析，提出了燃烧器结构上改造的方案，同时对今后旋流燃烧器安全运行提出了改进方案，找到了汕尾红海湾电厂3号机组旋流燃烧器烧损的原因，通过技术改造之后，没有再次发生燃烧器烧损，机组各项参数运行正常，证明本项目提出的改造措施是有效的，具有非常明显的经济效率，直接经济效益到上百万元。
[0118]基于以上分析，提出了本发明的旋流燃烧器烧损预防方法，如图4所示，包括燃烧器结构改造方案和燃烧器运行改造方案，
[0119]所述燃烧器结构改造方案包括步骤:
[0120]燃烧器的一次风筒采用高温耐磨合金钢整体铸造的一次风筒；
[0121 ] 在保证燃烧稳定的情况下，减小内二次风轴向叶片的角度，使回流区卷吸的高温烟气量在合适的范围内；
[0122]提高中心风的速度，使回流区的起始位置到燃烧器出口的距离大于第一预定距离；
[0123]提高一次风的速度，使着燃点到燃烧器喷口的距离大于第二预定距离，
[0124]所述燃烧器运行改造方案包括步骤:
[0125]对燃烧器一次风筒增加冷却风保护措施；
[0126]将内二次风的开度减小到60% ;
[0127]将一次风粉管的风俗提高到25-28m/s ；
[0128]将外二次风的开度设置如下:[0129]每层两端的2个燃烧器开度设置为80%，中间的燃烧器开度设置为50-60% ；
[0130]中心风的开度,停运时设置为50%,运行时设置为100% ；
[0131]燃尽风燃烧器，将旋流风挡板拉杆减小到200_ ；
[0132]定期对燃烧器喷口温度进行测量，使该温度保持在材质许可范围内；
[0133]二次风箱两侧的风门挡板的开度设置为10%，中心风挡板的开度设置为50%。
[0134]作为一个优选的实施例，所述燃烧器结构改造方案还包括:将内二次风轴向叶片角度设置为可调。
[0135]作为一个优选的实施例，所述燃烧器运行改造方案还包括:对于尚未投运的燃烧器，加大冷却风的风量，降低对高温烟气的卷吸，检查就地风们挡板的开度与风量是否真实。
[0136]作为一个优选的实施例，将燃烧器喷口温度保持在800度。
[0137]本发明旋流燃烧器烧损预防装置，是与上述方法对应的装置，如图5所示，包括燃烧器结构改造单元和燃烧器运行改造单元，
[0138]所述燃烧器结构改造单元用于:
[0139]将燃烧器的一次风筒设定为高温耐磨合金钢整体铸造的一次风筒；
[0140]在保证燃烧稳定的情况下，减小内二次风轴向叶片的角度，使回流区卷吸的高温烟气量在合适的范围内；
[0141]提高中心风的速度，使回流区的起始位置到燃烧器出口的距离大于第一预定距离；
[0142]提高一次风的速度，使着燃点到燃烧器喷口的距离大于第二预定距离，
[0143]所述燃烧器运行改造单元用于:
[0144]对燃烧器一次风筒增加冷却风保护措施；
[0145]将内二次风的开度减小到60% ;
[0146]将一次风粉管的风俗提高到25-28m/s ；
[0147]将外二次风的开度设置如下:
[0148]每层两端的2个燃烧器开度设置为80%，中间的燃烧器开度设置为50-60% ；
[0149]中心风的开度,停运时设置为50%,运行时设置为100% ；
[0150]燃尽风燃烧器，将旋流风挡板拉杆减小到200mm ；
[0151]定期对燃烧器喷口温度进行测量，使该温度保持在材质许可范围内；
[0152]二次风箱两侧的风门挡板的开度设置为10%，中心风挡板的开度设置为50%。
[0153]作为一个优选的实施例，所述燃烧器结构改造单元还用于:将内二次风轴向叶片角度设置为可调。
[0154]作为一个优选的实施例，所述燃烧器运行改造单元还用于:对于尚未投运的燃烧器，加大冷却风的风量，降低对高温烟气的卷吸，检查就地风们挡板的开度与风量是否真实。
[0155]作为一个优选的实施例，所述燃烧器运行改造单元还用于将燃烧器喷口温度保持在800度。
[0156]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种旋流燃烧器烧损预防方法，其特征在于，包括燃烧器结构改造方案和燃烧器运行改造方案， 所述燃烧器结构改造方案包括步骤: 燃烧器的一次风筒采用高温耐磨合金钢整体铸造的一次风筒； 在保证燃烧稳定的情况下，减小内二次风轴向叶片的角度，使回流区卷吸的高温烟气量在合适的范围内； 提高中心风的速度，使回流区的起始位置到燃烧器出口的距离大于第一预定距离； 提高一次风的速度，使着燃点到燃烧器喷口的距离大于第二预定距离， 所述燃烧器运行改造方案包括步骤: 对燃烧器一次风筒增加冷却风保护措施； 将内二次风的开度减小到60% ； 将一次风粉管的风俗提高到25-28m/s ； 将外二次风的开度设置如下: 每层两端的2个燃烧器开度设置为80%，中间的燃烧器开度设置为50-60% ； 中心风的开度,停运时设置为50%,运行时设置为100% ； 燃尽风燃烧器，将旋流风挡板拉杆减小到200_ ； 定期对燃烧器喷口温度进行测量，使该温度保持在材质许可范围内； 二次风箱两侧的风门挡板的开度设置为10%，中心风挡板的开度设置为50%。
2.根据权利要求1所述的旋流燃烧器烧损预防方法，其特征在于，所述燃烧器结构改造方案还包括: 将内二次风轴向叶片角度设置为可调。
3.根据权利要求1或2所述的旋流燃烧器烧损预防方法，其特征在于，所述燃烧器运行改造方案还包括: 对于尚未投运的燃烧器，加大冷却风的风量，降低对高温烟气的卷吸，检查就地风们挡板的开度与风量是否真实。
4.根据权利要求1或2所述的旋流燃烧器烧损预防方法，其特征在于，将燃烧器喷口温度保持在800度。
5.一种旋流燃烧器烧损预防装置，其特征在于，包括燃烧器结构改造单元和燃烧器运行改造单元， 所述燃烧器结构改造单元用于: 将燃烧器的一次风筒设定为高温耐磨合金钢整体铸造的一次风筒； 在保证燃烧稳定的情况下，减小内二次风轴向叶片的角度，使回流区卷吸的高温烟气量在合适的范围内； 提高中心风的速度，使回流区的起始位置到燃烧器出口的距离大于第一预定距离； 提高一次风的速度，使着燃点到燃烧器喷口的距离大于第二预定距离， 所述燃烧器运行改造单元用于: 对燃烧器一次风筒增加冷却风保护措施； 将内二次风的开度减小到60% ； 将一次风粉管的风俗提高到25-28m/s ；将外二次风的开度设置如下: 每层两端的2个燃烧器开度设置为80%，中间的燃烧器开度设置为50-60% ； 中心风的开度,停运时设置为50%,运行时设置为100% ； 燃尽风燃烧器，将旋流风挡板拉杆减小到200_ ； 定期对燃烧器喷口温度进行测量，使该温度保持在材质许可范围内； 二次风箱两侧的风门挡板的开度设置为10%，中心风挡板的开度设置为50%。
6.根据权利要求5所述的旋流燃烧器烧损预防装置，其特征在于，所述燃烧器结构改造单元还用于: 将内二次风轴向叶片角度设置为可调。
7.根据权利要求5或6所述的旋流燃烧器烧损预防装置，其特征在于，所述燃烧器运行改造单元还用于: 对于尚未投运的燃烧器，加大冷却风的风量，降低对高温烟气的卷吸，检查就地风们挡板的开度与风量是否真实。
8.根据权利要求5或6所述的旋流燃烧器烧损预防装置，其特征在于，所述燃烧器运行改造单元还用于将燃烧器喷口 温度保持在800度。
【文档编号】F23D1/02GK103486581SQ201310268960
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】李德波 申请人:广东电网公司电力科学研究院