劉云華

(重慶發(fā)電廠，重慶400053)

1 切圓角度對(duì)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(guò)燃燒器進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，燃燒后期氣流擾動(dòng)較強(qiáng)有利于燃盡……這些優(yōu)點(diǎn)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(duì)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(shí)，擾動(dòng)增強(qiáng)，使燃燒的后期混合加強(qiáng)，有利于燃盡過(guò)程。但過(guò)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(duì)水冷壁的磨損減弱，但上游鄰角高溫氣流對(duì)下游鄰角煤粉氣流加熱和點(diǎn)火作用減弱，燃燒穩(wěn)定性降低，同時(shí)擾動(dòng)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(duì)燃燒穩(wěn)定性、燃燒效率有直接影響。因此，在大修中對(duì)燃燒器的定位特別重要，目前較可靠的是用拉線測(cè)量法。該測(cè)量方法準(zhǔn)確性高，但工作量大，測(cè)量復(fù)雜。

2 燃燒器角度測(cè)量現(xiàn)狀

在以前的大修中，對(duì)燃燒器的定位，一般采用經(jīng)驗(yàn)法，即在拆除舊燃燒器箱體之前，先測(cè)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(guò)多次檢修后，會(huì)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(cè)量準(zhǔn)確性，做到燃燒器精確定位，經(jīng)過(guò)多次摸索，我們用激光筆制作了激光式燃燒器角度測(cè)量?jī)x。

3 激光式燃燒器角度測(cè)量?jī)x的工作原理及構(gòu)造

激光式燃燒器角度測(cè)量?jī)x(以下簡(jiǎn)稱測(cè)量?jī)x)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(cè)量的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 激光角度測(cè)量裝置

該測(cè)量?jī)x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(kāi)關(guān)等組成。在測(cè)量前，找一基準(zhǔn)面，通過(guò)調(diào)整測(cè)量?jī)x的調(diào)節(jié)螺絲將測(cè)量?jī)x校正。

4 激光式燃燒器角度測(cè)量?jī)x的測(cè)量方法

以重慶電廠2#爐(DG670/140-8型鍋爐，燃用松藻無(wú)煙煤)為例:

爐膛寬CD=11 920 mm;爐膛AD=10 880 mm，對(duì)角線長(zhǎng)度L=AC=16 139 mm;假想切圓直徑736 mm，1#、3#角切圓，2#、4#角對(duì)沖，如圖2 所示。

測(cè)量時(shí)，在被測(cè)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(cè)量?jī)x放在燃燒器選定平面上，并將測(cè)量?jī)x的中心線與選定平面的中心線對(duì)齊。如圖2所示:激光光束從1#角被測(cè)燃燒器的A點(diǎn)射至對(duì)面3#角的E點(diǎn)，測(cè)量E點(diǎn)到3#角與1#角選定燃燒器平面中心線相對(duì)應(yīng)的C點(diǎn)(C點(diǎn)可由1#、3#角相對(duì)應(yīng)的燃燒器的同一位置確定)的水平和垂直距離，通過(guò)計(jì)算便可得出該燃燒器的角度。

圖2 水平偏角測(cè)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(jì)說(shuō)明書知，∠AFD=42°23'，∠CAB(a 角)=2°37'，∠BAD=45°，過(guò)AC線作水平面與2角交于D點(diǎn)，作直線EB交直線CD于B點(diǎn)，測(cè)出E點(diǎn)到C點(diǎn)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(shí)就應(yīng)對(duì)被測(cè)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(duì)沖)r=arcty(Y ÷L)。

圖3 下傾角測(cè)量示意圖

5 激光式燃燒器角度測(cè)量?jī)x的應(yīng)用

激光式燃燒器角度測(cè)量?jī)x測(cè)量方法簡(jiǎn)單，工作量小，對(duì)一臺(tái)鍋爐所有一、二、三次風(fēng)燃燒器角度的測(cè)量，2～3小時(shí)即能完成，大大縮短了檢修時(shí)間，且對(duì)腳手架無(wú)特殊要求。

測(cè)量需3人進(jìn)行，其中一人在需要定位的燃燒器處，將測(cè)量?jī)x分別靠在燃燒器的上、下、左、右四個(gè)面上;一人在對(duì)角測(cè)量激光筆照射到對(duì)角水冷壁的距離(以被測(cè)量的燃燒器對(duì)應(yīng)的對(duì)角燃燒器為基準(zhǔn));一人進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄并計(jì)算、分析(也可以根據(jù)鍋爐燃燒器偏角設(shè)計(jì)值，計(jì)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(cè)量?jī)x測(cè)量較為準(zhǔn)確，但其測(cè)量的準(zhǔn)確性與被測(cè)燃燒器選定平面的平整度以及測(cè)量精度有關(guān)，與測(cè)量?jī)x自身準(zhǔn)確度有關(guān)。對(duì)于新燃燒器或變形較小的燃燒器，只要在測(cè)量前認(rèn)真校準(zhǔn)激光式燃燒器角度測(cè)量?jī)x，并選平整度好、未變形的燃燒器平面進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量誤差一般在0.3°范圍內(nèi)，最大不超過(guò)0.5°。但該測(cè)量?jī)x對(duì)變形較大的燃燒器進(jìn)行測(cè)量時(shí)誤差較大。

6 結(jié)束語(yǔ)

該廠2#爐在1999年12月進(jìn)行的擴(kuò)大性小修中，利用該測(cè)量?jī)x對(duì)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(dòng)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(guò)多年的推廣，這個(gè)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(guó)電力出版社，1986.

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

［3］ 陸超華，續(xù)愛(ài)世.鍋爐設(shè)備運(yùn)行技術(shù)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，1984.