劉云華

(重慶發(fā)電廠，重慶400053)

1 切圓角度對鍋爐燃燒的影響

直流燃燒器切圓燃燒方式的著火條件好，煤種適應(yīng)性強(qiáng)，一、二次風(fēng)混合的快慢可以通過燃燒器進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，燃燒后期氣流擾動較強(qiáng)有利于燃盡……這些優(yōu)點使它得到了廣泛應(yīng)用。這一類型鍋爐的燃燒器角度變化對燃燒的穩(wěn)定性、燃燒效率影響較大。在一定范圍內(nèi)，燃燒器水平偏角增大，即切圓直徑增大，爐膛內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)速度增強(qiáng)，有利于煤粉的著火。同時，擾動增強(qiáng)，使燃燒的后期混合加強(qiáng)，有利于燃盡過程。但過大的切圓直徑，使一次風(fēng)氣流偏斜貼墻，將造成水冷壁結(jié)焦及磨損加劇。水平偏角減小，對水冷壁的磨損減弱，但上游鄰角高溫氣流對下游鄰角煤粉氣流加熱和點火作用減弱，燃燒穩(wěn)定性降低，同時擾動減弱，后期混合差，燃燒效率下降。特別是同一層燃燒器的下傾角或同一角燃燒器的水平偏角偏差，將直接影響切圓工況的形成，造成煤粉氣流不能正常著火。燃燒器垂直傾角的大小也對燃燒穩(wěn)定性、燃燒效率有直接影響。因此，在大修中對燃燒器的定位特別重要，目前較可靠的是用拉線測量法。該測量方法準(zhǔn)確性高，但工作量大，測量復(fù)雜。

2 燃燒器角度測量現(xiàn)狀

在以前的大修中，對燃燒器的定位，一般采用經(jīng)驗法，即在拆除舊燃燒器箱體之前，先測量位置尺寸，再按原尺寸裝回，用吊線錘的方法校正垂直傾角。經(jīng)過多次檢修后，會造成燃燒器水平角度偏差，如22#爐2#角部分燃燒器水平角度出現(xiàn)反偏，嚴(yán)重影響燃燒的穩(wěn)定性，并造成該爐多次發(fā)生熄火事故。為提高測量準(zhǔn)確性，做到燃燒器精確定位，經(jīng)過多次摸索，我們用激光筆制作了激光式燃燒器角度測量儀。

3 激光式燃燒器角度測量儀的工作原理及構(gòu)造

激光式燃燒器角度測量儀(以下簡稱測量儀)是根據(jù)光的直線傳播原理，用激光束代替拉線進(jìn)行燃燒器角度定位及測量的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 激光角度測量裝置

該測量儀由基座平板(平板上標(biāo)有中心線位置)、支架、校正螺絲、激光筆、電池盒、開關(guān)等組成。在測量前，找一基準(zhǔn)面，通過調(diào)整測量儀的調(diào)節(jié)螺絲將測量儀校正。

4 激光式燃燒器角度測量儀的測量方法

以重慶電廠2#爐(DG670/140-8型鍋爐，燃用松藻無煙煤)為例:

爐膛寬CD=11 920 mm;爐膛AD=10 880 mm，對角線長度L=AC=16 139 mm;假想切圓直徑736 mm，1#、3#角切圓，2#、4#角對沖，如圖2 所示。

測量時，在被測燃燒器選定平面上標(biāo)出燃燒器的中心線位置(含水平面和垂直面)，將測量儀放在燃燒器選定平面上，并將測量儀的中心線與選定平面的中心線對齊。如圖2所示:激光光束從1#角被測燃燒器的A點射至對面3#角的E點，測量E點到3#角與1#角選定燃燒器平面中心線相對應(yīng)的C點(C點可由1#、3#角相對應(yīng)的燃燒器的同一位置確定)的水平和垂直距離，通過計算便可得出該燃燒器的角度。

圖2 水平偏角測量示意圖

4.1 水平偏角的確定

根據(jù) DG670/140-8型鍋爐設(shè)計說明書知，∠AFD=42°23'，∠CAB(a 角)=2°37'，∠BAD=45°，過AC線作水平面與2角交于D點，作直線EB交直線CD于B點，測出E點到C點的水平距離為X mm，垂直距離為 Y mm。由于∠BAD=45°，則BD=AD=10 880 mm。所以，X=CD-BD=11 920-10 880=1 040 mm，當(dāng)X大于或小于1 040 mm時就應(yīng)對被測燃燒器的角度進(jìn)行調(diào)整。

因∠CAD=47°37'，tg∠DAB=BD/AD，

∠DAB=arctg(BD/AD)，故水平偏角r為:r=∠CAD-∠DAB=47°37'-arctg(BD/AD)

4.2 垂直傾角r的確定:

如圖3所示，tgr=Y÷H，則:

垂直傾角 r為:1#、3#角(切圓)r=arcty(Y÷H);2#、4#角(對沖)r=arcty(Y ÷L)。

圖3 下傾角測量示意圖

5 激光式燃燒器角度測量儀的應(yīng)用

激光式燃燒器角度測量儀測量方法簡單，工作量小，對一臺鍋爐所有一、二、三次風(fēng)燃燒器角度的測量，2～3小時即能完成，大大縮短了檢修時間，且對腳手架無特殊要求。

測量需3人進(jìn)行，其中一人在需要定位的燃燒器處，將測量儀分別靠在燃燒器的上、下、左、右四個面上;一人在對角測量激光筆照射到對角水冷壁的距離(以被測量的燃燒器對應(yīng)的對角燃燒器為基準(zhǔn));一人進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄并計算、分析(也可以根據(jù)鍋爐燃燒器偏角設(shè)計值，計算出下傾距離和水平偏移距離，進(jìn)行比較)，根據(jù)數(shù)值進(jìn)行燃燒器角度調(diào)整，直至合格。

該測量儀測量較為準(zhǔn)確，但其測量的準(zhǔn)確性與被測燃燒器選定平面的平整度以及測量精度有關(guān)，與測量儀自身準(zhǔn)確度有關(guān)。對于新燃燒器或變形較小的燃燒器，只要在測量前認(rèn)真校準(zhǔn)激光式燃燒器角度測量儀，并選平整度好、未變形的燃燒器平面進(jìn)行測量，其測量誤差一般在0.3°范圍內(nèi)，最大不超過0.5°。但該測量儀對變形較大的燃燒器進(jìn)行測量時誤差較大。

6 結(jié)束語

該廠2#爐在1999年12月進(jìn)行的擴(kuò)大性小修中，利用該測量儀對燃燒器角度進(jìn)行定位，由于燃燒器角度較為準(zhǔn)確、規(guī)范，啟動后，燃燒工況大為改善，爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，四角溫度均勻。經(jīng)過多年的推廣，這個方法現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于重慶發(fā)電廠1#、2#鍋爐和重慶九龍發(fā)電公司1#鍋爐燃燒器檢修中。其燃燒效率有所提高，飛灰可燃物含量下降明顯，燃燒穩(wěn)定性大幅提高，基本消除了鍋爐滅火事件，完全能夠滿足燃燒器檢修工作的需要。

［1］ 范從振.鍋爐原理［M］.北京:中國電力出版社，1986.

［2］ 朱全利.鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)［M］.北京:中國電力出版社，2006.

［3］ 陸超華，續(xù)愛世.鍋爐設(shè)備運行技術(shù)［M］.北京:中國電力出版社，1984.