寬調(diào)節(jié)比生物質(zhì)燃燒機(jī)的開發(fā)
    對(duì)傳統(tǒng)的生物質(zhì)燃燒機(jī)來(lái)說(shuō)，由于磨煤機(jī)的負(fù)荷限定為35—40%，故煤粉鍋爐的負(fù)荷取為25～

35%，與燃油、燃天然氣鍋爐的負(fù)荷(15～20%)相比，則受到運(yùn)行上的制約。為此，日本石川島播磨

公司正在從事儲(chǔ)倉(cāng)系統(tǒng)、高調(diào)節(jié)比燃燒器和直接著火系統(tǒng)等研究工作，并在日本姬路電站1號(hào)鍋爐

上進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。該燃燒器的概況和各種試驗(yàn)結(jié)果介紹如下。
    原理和特點(diǎn)
    1．結(jié)構(gòu)（圖1）
    由于燃燒器進(jìn)口的空氣／煤粉比很大程度地影響著火穩(wěn)定性，故寬調(diào)節(jié)比燃燒器將磨煤機(jī)低負(fù)

荷時(shí)所輸送的空氣／煤粉比高的煤粉流分離為高濃度煤粉流（空氣／煤粉比低）和低濃度煤粉流（

空氣／煤粉比高）兩種，使之在高濃度煤粉流下著火和燃燒穩(wěn)定，擴(kuò)大了調(diào)節(jié)范圍。
    (1)低負(fù)荷時(shí)
    低負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)流板定位在低負(fù)荷位置，將磨煤機(jī)出口煤粉流投進(jìn)臥式旋風(fēng)分離器。此刻高濃度

的煤粉流導(dǎo)入燃燒器當(dāng)中的低負(fù)荷噴嘴燃燒。該高濃度煤粉流的濃度在試運(yùn)初期設(shè)定，根據(jù)旋風(fēng)分

離器出口擋板的開度調(diào)節(jié)其濃度。而剩余的一次風(fēng)（低濃度煤粉流）經(jīng)旋風(fēng)分離器出門擋板，從燃

燒器噴嘴投入爐膛。此外，一部分燃燒用空氣（三次風(fēng)）通過(guò)固定的旋流器噴嘴以旋轉(zhuǎn)流方武從低

負(fù)荷噴嘴周圍噴出，在此發(fā)生的循環(huán)流所獲得的火焰穩(wěn)定效果也將有助于低負(fù)荷區(qū)域的燃燒穩(wěn)定。
    (2)高負(fù)荷時(shí)
    高負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)流板定位在高負(fù)荷位置，磨煤機(jī)出口煤粉流分二方面導(dǎo)入旋風(fēng)分離器側(cè)和主燃燒

器燃料管。采用這種操作，防止了通過(guò)低負(fù)荷噴嘴的煤粉濃度過(guò)分上升。同時(shí)防止了進(jìn)旋風(fēng)分離器

系統(tǒng)的煤粉的堆積及系統(tǒng)壓降的增加。
    (3)低負(fù)荷與高負(fù)荷之間的相互切換
    低負(fù)荷定位和高負(fù)荷定位的相互切換，按磨煤機(jī)負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的特定負(fù)荷帶(30～35%)，將通過(guò)

緩慢開閉導(dǎo)流板和旋風(fēng)分離器出口擋板來(lái)執(zhí)行。
    2．臥式旋風(fēng)分離器的性能    
應(yīng)用于寬調(diào)節(jié)比燃燒器的旋風(fēng)分離器要求其設(shè)置空間小、且壓損低，石川島播磨公司選定了由本公

司開發(fā)的切向流入式直進(jìn)型臥式旋風(fēng)分離器。為此，制造了相·當(dāng)于實(shí)物尺寸的1/8～1/3大小的模

型，采用飛灰(200目通過(guò)量為80～85%)作為粉體，確認(rèn)了臥式旋風(fēng)分離器的性能。
    圖2表示改變抽氣率時(shí)，旋風(fēng)分離器分離效率相對(duì)于旋風(fēng)分離器進(jìn)口的飛灰濃度的變化。其中

，所謂抽氣率是指相對(duì)于分離器進(jìn)口空氣量的飛灰和抽氣量的酚比。通常，分離效率隨抽氣率提高

而提高，而相對(duì)進(jìn)口的飛灰濃度的變化則很小。該試驗(yàn)裝置獲得了90%左右的高分離效率，估計(jì)在

實(shí)爐上，當(dāng)采用細(xì)度為200目通過(guò)量為80%的煤粉時(shí)，可獲得75～80%的分離效率。驗(yàn)證試驗(yàn)
    在本公司相生第三車間10×l06Kcal／h驗(yàn)證燃燒試驗(yàn)爐上（圖3）設(shè)置實(shí)際容量規(guī)模的寬調(diào)節(jié)

比燃燒器(3 .2t／h)，進(jìn)行了燃燒試驗(yàn)。
    為便于直接觀看煤粉的流動(dòng)，臥式旋風(fēng)分離器和燃燒器周圍的煤粉管道均用透明丙烯材料制作

。
    2．試驗(yàn)條件
    以確認(rèn)熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)的燃燒特性為目標(biāo)，研究了著火特性，著火后的燃燒狀況和灰中未燃物等。

試驗(yàn)條件如下。
    二次風(fēng)溫度2000C
    一次風(fēng)溫度60。C
    一次風(fēng)量3500kglh
    燃燒量300～1250kg／h
    分離器進(jìn)口的空氣／煤粉比12～28
    燃燒器負(fù)荷9～39%
    相應(yīng)磨煤機(jī)負(fù)荷9～36%
    煤粉細(xì)度200目通過(guò)量：約85%
    以爐內(nèi)耐火涂料的熾熱取樣研究其著火特性，另外，為確認(rèn)因火焰冷卻效果而造成的差值，也

進(jìn)行了改變爐內(nèi)耐火涂料的涂敷范圍的試驗(yàn)。
    3．試驗(yàn)結(jié)果
    燃J種煤的燃燒試驗(yàn)結(jié)果示于圖4。燃燒器負(fù)荷在-10%以內(nèi)，著火好，絕無(wú)著火遲后現(xiàn)象，火焰

探測(cè)器輸出功率（紅外線式）令人滿意。在燃燒器負(fù)荷為20%以上時(shí)，灰中未燃物很少（3%左右）

。
    通常以煤申揮發(fā)份含量（干質(zhì)的百分比），來(lái)評(píng)價(jià)煤的著火性，對(duì)各煤種可維持燃燒的燃燒器

負(fù)荷進(jìn)行整理成圖5的曲線。圖中還顯示了爐膛內(nèi)耐火涂料涂敷范圍的影
    實(shí)爐驗(yàn)證試驗(yàn)
    在姬爐電站1號(hào)鍋爐的8只燃燒器中設(shè)置2只寬調(diào)節(jié)比燃燒器，進(jìn)行了實(shí)爐驗(yàn)證試驗(yàn)。
    1．目的和目標(biāo)
    作為確認(rèn)寬調(diào)節(jié)比燃燒器在實(shí)爐上的性能，重點(diǎn)放在煤種變化時(shí)的燃燒器調(diào)節(jié)性，低負(fù)荷和高

負(fù)荷之間相互的切換狀況，以及熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)的運(yùn)行性上（用油量的降低）。其中，調(diào)節(jié)是根據(jù)在該

鍋爐上的運(yùn)行實(shí)績(jī)和按驗(yàn)證燃燒試驗(yàn)爐的試驗(yàn)結(jié)果推定，燃燒器負(fù)荷降到20%時(shí)也達(dá)到穩(wěn)定燃燒（

圖6）。
    2．實(shí)爐驗(yàn)證試驗(yàn)裝置和煤樣
    該試驗(yàn)裝置的主要規(guī)格如下。煤樣的特性示于表1 (b)，
    鍋爐
    型式：IHI-FW單鍋筒彎管輻射型（室內(nèi)布置）
    蒸發(fā)量（）：150t／h(相當(dāng)于33MW)
    蒸汽壓力（使用）：73kgf／cmz{7.2MPaY
    蒸汽溫度L過(guò)熱器出口）：490。C
    燃燒器
    形式：IHI寬調(diào)節(jié)比生物質(zhì)燃燒機(jī)2只
    JHI-FW雙流旋流葉片型燃燒器6只容量32kg,／h（煤）×8只點(diǎn)容量：lOOt／h（空氣霧化式）
    煤粉供應(yīng)設(shè)備：型式：IHI-FW臥式球磨機(jī)（2臺(tái)）
    型號(hào)：D-6D(容量：14t／h)
    3．試驗(yàn)結(jié)果
    ( 1)燃燒器調(diào)節(jié)
    對(duì)揮發(fā)份為30%烈上的K煤和L煤來(lái)說(shuō)，確認(rèn)了寬調(diào)節(jié)比燃燒器負(fù)荷在20%蹦下的穩(wěn)定燃燒。另外

，即使是低揮發(fā)份的M煤（燃料
    口nnf
    7L,jt;Nt話任
    圖6火焰冷卻效果與燃燒；S調(diào)節(jié)的關(guān)系
    1-燃燒器負(fù)荷；  2-/r/低燃燒量；
    3-爐內(nèi)耐火涂料涂敷范圍；
    4-傳統(tǒng)的燃燒器：  5-寬訓(xùn)節(jié)比燃燒豁；
    6-實(shí)爐；  7-火焰冷卻效果；比為2.84），燃燒器負(fù)荷在25%以下，無(wú)需
    注：揮發(fā)分囂為30%時(shí)，點(diǎn)助燃也能獲得穩(wěn)定燃燒。這兩只燃燒器負(fù)荷都只相當(dāng)以前燃燒負(fù)荷

的一半左右，肯定了該燃燒器可大幅度降低燃燒器負(fù)荷。
    (2)燃燒器的低負(fù)荷與高負(fù)荷之間設(shè)定的相互切換。
    確認(rèn)在高負(fù)荷設(shè)定的負(fù)荷和在低負(fù)荷設(shè)定的負(fù)荷，規(guī)定在此范圍內(nèi)切換負(fù)荷。結(jié)論是，適中的

切換點(diǎn)為燃燒器負(fù)荷的3096左右，切換中燃燒也很穩(wěn)定。    ，
    (3)熱態(tài)啟動(dòng)試驗(yàn)
    停爐時(shí)磨煤機(jī)留有剩煤，啟動(dòng)時(shí)采用4只助燃的輕油燃燒器，通過(guò)點(diǎn)，點(diǎn)燃了低負(fù)荷燃燒器。

對(duì)各種煤種均進(jìn)行了試驗(yàn)。來(lái)自點(diǎn)的著火良好，對(duì)普通的K種煤和L種煤來(lái)說(shuō)，自通汽前就能全部燃

。由此，可使點(diǎn)火到并網(wǎng)過(guò)程的用油量減少煤43～65%。雖然在并網(wǎng)前必須助燃油，但也能使點(diǎn)火

到并網(wǎng)過(guò)程的用油量減少絢33%。
    對(duì)實(shí)機(jī)應(yīng)用的研究根據(jù)以上實(shí)爐驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果，確認(rèn)在適用于實(shí)爐的情況下，可望有如下優(yōu)點(diǎn)

。
    1．在低負(fù)荷帶使用磨煤機(jī)的燃燒器上設(shè)置寬調(diào)節(jié)比燃燒器時(shí)，無(wú)需助燃就可使鍋爐穩(wěn)定負(fù)荷

降低到15～20%（圖7）。
    2．當(dāng)在鍋爐上設(shè)置的6臺(tái)磨煤機(jī)中2臺(tái)是供寬調(diào)節(jié)比燃燒器時(shí)，則在冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)就可使用油量

比以往燃燒器減少2/3（圖8）。因此，對(duì)新建鍋爐來(lái)說(shuō)，除可減少輕油設(shè)備容量外，還可不設(shè)置重

油設(shè)備。
    3．燃燒器全部為寬調(diào)節(jié)比燃燒器時(shí)，

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