DLT831-2002大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则.pdf 47页

'DL/T831一2002前言本标准是根据原电力工业部《关于下达19%年电力行业标准制、修订计划项目的通知沪(缘科教[1996140号文)安排制定的。本标准是推荐性标准。迄今煤粉燃烧锅炉燃烧方式的选择、炉膛特征参数的选择，以及燃烧器设计参数的选择，还不能完全依赖计算，而在相当程度上是凭借经验，即依靠工业实践和试验，根据相似准则放大或类推，这些实践和试验结果又与燃料性质息息相关。因此，广泛掌握已运行的现场锅炉结构特征、嫩料性质和运行效果的大量数据信息，通过优化和推导，得出合理的设计准则，再用以指导实践，就显得十分重要。本标准就是在总结国内电站锅炉运行经验的基础上，针对大容量(额定发电功率300MW及以上)煤粉燃烧锅炉首次制定的有关燃烧方式和炉膛轮廓选型工作的导则。大容量锅炉炉体庞大，结构复杂，一旦设计制造安装完毕，就很难对炉膛容积和形状做实质性修改。因此，在电站主设备询价采购阶段，在锅炉设计之初，就应根据机组容量和设计煤质选定适宜的燃烧方式和相应的炉膛关键特征参数值，使新装锅炉达到较好的燃烧效果，即较高的燃烧效率、较大的负荷调节幅度和较低的NO二生成浓度值;对于燃用易结渣煤种的锅炉，则希望在结合定期吹灰等运行措施条件下，炉膛结渣倾向能降低到保证锅炉长期安全运行而不致影响其可靠性指标的程度。这就是编制本标准的中心目的。本标准的制定希望能得到锅炉制造行业的支持和共识，因为他们对大型锅炉设计都积累了各自的经验和技术特点，有能力依据设计煤种确定炉型、炉膛及燃烧设备的设计。从用户的角度说，制定本标准不是企图越姐代ift，而只是依据运行使用经验推荐一些必要的原则性技术条件，使新扩建工程编制设备采购技术规范时有所参照，不会失之偏颇，也可促使各投标商的技术方案都能建筑在同一可比的平台上。炉膛和燃烧设备的具体设计制造细节，是承包商的职责范围，可另循规章。本标准的制定希望有助于增加锅炉设备制造与运营部门双方的共识，促进技术进步，不断提高电站锅炉的运行水平。本标准的另外一个附带作用，就是对于已建成的机组，可据此按炉型选配适当性质的燃煤。本标准的附录F,附录G为规范性附录;附录A、附录B、附录C、附录D、附录E为资料性附录。本标准由电力行业电站锅炉标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位:国电热工研究院。本标准主要起草人:袁颖、许传凯、相大光、姚伟。本标准委托国电热工研究院负责解释。本标准是首次发布。 DL/T831一2002大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则范围本标准规定了火电机组配套的煤粉燃烧锅炉根据设计煤质选择燃烧方式及炉膛特征参数的主要准则和有关限值，并对炉膛及燃烧器的设计提出了若干建议。本标准适用于额定发电功率为300MW--600MW级的大容量机组。发电功率小于300MW及大于600MW的火电机组煤粉燃烧锅炉可比照参考使用。除燃烧煤粉外，还混烧其他燃料的或部分输人外来热源的炉膛，本标准只能作为参考。本标准暂未涉及液态排渣煤粉燃烧锅炉。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修正单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T211煤中全水分的测定方法GB/T212煤的工业分析方法GB/T213煤的发热量测定方法GB/T214煤中全硫的测定方法GB/T219煤灰熔融性的测定方法GB474煤样的制备方法GB475商品煤样采取方法GB/I"476煤的元素分析方法GB/T483煤炭分析试验方法一般规定(neqISO1170)GB/T1574煤灰成分分析方法GB/T1920标准大气(30公里以下部分)GB/T2900.48电工名词术语固定式锅炉GB/T3715煤质及煤分析有关术语GB5751-1986中国煤炭分类GB/T7560煤中矿物质的测定方法(neqISO602)GB/T7562-1998发电煤粉锅炉用煤技术条件GB/T10184电站锅炉性能试验规程GB13223-1996火电厂大气污染物排放标准DL/T567.2火电厂燃料试验方法人炉煤和人炉煤粉样品的采取方法DL/T567.3火电厂燃料试验方法飞灰和炉渣样品的采集DL/T567.4火电厂燃料试验方法人炉煤、人炉煤粉、飞灰和炉渣样品的制备DL/T567.5火电厂燃料试验方法煤粉细度的测定DL/T567.6火电厂燃料试验方法飞灰和炉渣可燃物测定方法DL/T660煤灰高温钻度特性试验方法DL/T5000火力发电厂设计技术规程DL/T5145火力发电厂制粉系统设计计算技术规宁 DL/T831一2002术语和定义GB/1"2900.48及GB/T3715确立的以岌卞列米语和定义适用于本标准。煤粉瀚烧方式pulverized-coalfiringmode将煤炭连续给人磨煤机中研磨成粉状体，同时采用热风或风烟混合物加以干燥，随后用热空气或废干操剂(乏气)携带煤粉，通过安装在炉壁上的多只燃烧器吹人炉膛，在悬浮状态下实现煤燃烧的工艺方法。它是目前大容量火电机组中燃煤锅炉使用最广泛的燃烧方式。3.2煤粉粥烧锅炉pulverizedcoalfiredboiler以煤炭为基本燃料并采用煤粉燃烧方式的锅炉，略称煤粉锅炉。3.3炉膛furnace燃料及空气发生连续嫩烧反应直至燃尽的有限空间(密闭而只有嫩料及空气人口、烟气出口和排渣口与外界相通)。现代电站锅炉炉膛形状多呈高大的立方体，由蒸发受热面管子(部分可能是过热器或再热器管子)组成的气密性炉壁构成。燃料燃烧反应生成的炽热火焰和燃烧产物向炉壁及布置在炉内的管屏受热面传递热量，使炉膛出口烟温降到设计规定的温度。炉膛应有足够的空间以满足燃烧与传热的需要，同时还应具有合理的形状以适应燃烧器的布置。炉膛和燃烧器的设计须与燃料的燃烧特性及灰渣特性相匹配，特别要防止炉内产生结渣。3.4煤粉瀚烧器pulverized-coalburner将煤粉制备系统供来的煤粉/空气混合物(一次风)和燃烧所需的二次风分别以一定的配比、温度和速度通过特定的喷口射人炉膛，在悬浮状态下实现稳定着火燃烧的装置，是组织好炉内正常的气固两相流动和燃烧反应所必不可少的关键部件。最常使用的煤粉燃烧器可粗略分为直流式和旋流式两类。直流式燃烧器多用于切向燃烧和拱式燃烧系统;旋流式燃烧器则多用于墙式燃烧系统;弱旋流燃烧器适用于拱式姗烧。有的炉膛除燃烧器外，还装有独立的三次风(tertiaryair)、分级风(stagingair)喷口或燃尽风(overfireair,OFA)喷口;配贮仓式制粉系统的锅炉还装有乏气(vent)喷口(也俗称三次风)。3.5飞灰和炉渣flyashandbottomash煤粉在炉膛内燃烧产生的固态残余物，即灰渣。其中随烟气流经炉膛上部出口烟窗从烟道排出的称为飞灰;从炉底排渣口排出的称为炉渣，或称“护底渣”、“大渣”3.6固态排渣炉和液态排渣炉dryash(dry-bottom)furnaceandslag-tap(wet-bottom)furnace煤粉燃烧沪膛按炉渣排出方式分为两种形式:一是固态排渣炉(干式炉底)，即炉渣呈固态块状从炉底排渣口排出;二为液态排渣炉(湿式炉底)，即炉渣呈熔融状态从炉底排渣口流出。固态排渣炉膛底部形成的较大容积的楔形下倾冷灰斗，可对燃烧产生的半熔融状态渣块在坠落过程中加以冷却，同时坠落到斜坡上的灰渣也能滚动或下滑至排渣口。液态排渣炉膛的特点是下炉膛炉壁受热面敷有耐火材料卫燃带，并采用水平或微倾斜的炉底构成绝热的熔渣段，以保持高温使灰渣呈熔融状态。汇集到炉底的熔渣从渣口流人渣井，经水淬粒化成固体颗粒后排出。当今煤粉燃烧锅炉绝大多数采用固态排渣方式。3.7切向燃烧tangentialfiring燃烧器的一、二次风采用多层直流式喷口排成一竖列布置在炉膛四角，每层射流喷口的几何中心线 DLLT831一2002都与位于炉膛中央的一个或多个同心的水平假想圆相切(极限条件下，假想圆直径可以为零，称为四角对冲燃烧);各层射流的旋转方向相同或上部一些层射流旋转方向与下部各层相反。这些气流交会时发生强烈的混合。有助于相互点火稳燃，并形成旋转上升火焰。这种燃烧方式又称“角式燃烧”(cornerfiring)或“四角切圆燃烧”，如图1(a)所示。切向燃烧的特点是喷口射流速度相对较高;一、二次风早期混合较迟而后期混合相对较强;炉膛充满度较好。个别锅炉(如燃用高水分褐煤配风扇磨的锅炉)也有将直流燃烧器布置成六角或八角射流相切形式的，参见图2(c)o“四角对冲”燃烧(一、二次风多股射流对冲布置)及“四墙切圆”燃烧(燃烧器布置在四面墙上)都属此类燃烧方式。圈1三种常用的煤粉瀚烧方式示意(a)切向嫩烧;(b)墙式燃烧;(。)拱式燃烧3.8墙式燃烧wallfiring在炉膛前墙或前、后墙壁上水平布置多个旋流式燃烧器，各燃烧器的一、二次风通过环形喷口旋转射人炉膛，形成的火炬转折向上。大容量锅炉常在炉膛前、后墙对冲或交错布置2-4层旋流燃烧器，如图1(b)所示。这种墙式燃烧又称“对冲燃烧”(oppositefiring)。其特点是，依靠燃烧器旋转气流中心负压产生的高温烟气回流维持煤粉射流的着火和稳定燃烧，并形成各自基本独立的火炬;一、二次风的早期混合相对较强;只有上下左右相邻燃烧器的火炬之间才可能具有相互支持的作用。3.9拱式燃烧archfiring采用直流缝隙式、套筒式或弱旋流式燃烧器成排布置在炉膛前墙的炉拱上，煤粉火焰向下射人炉膛后，在中心转折向上形成“U”形火炬，故也称“下射式燃烧”(down-shotfiring)。当燃烧器同时布置在前、后墙的炉拱上时，则形成“w”形火炬，称“双拱燃烧”(double-archfiring)或“W火焰燃烧”(W-flamefiring)，见图1(。)。双拱燃烧方式是大容量锅炉燃烧难于着火燃尽的煤种(无烟煤、贫煤)常采用的一种燃烧方式。 DL/T831一20023.10直吹式制粉系统directfiringsystem从磨煤机(一般是中速磨、双进双出钢球磨或风扇磨)经粗粉分离器引出的携带合格细度煤粉的气粉两相流体作为一次风，直接通过数个徽烧器吹人炉膛燃烧的系统。这种系统的制粉出力取决于锅炉负荷;当某台磨煤机停运时，与其相连的嫌烧器组相应停运。配直吹式欢统的锅护燃烧器人口一次风粉混合物温度受制于磨煤机出口允许使用温度，对于较难着火的无烟煤类常嫌偏低。为解决此问题可采用“半直吹式制粉系统”，即在粗粉分离器后的一次风管路上装设细粉分离器及锁气器，从而可以利用高温热风来置换废干燥剂做人炉一次风。其作用与下条所述“贮仓式热风送粉制粉系统”相似。3.11贮仓式制粉系统indirectfiringsystem从磨煤机(一般是钢球磨)引出的携带合格细度煤粉的气粉两相流体借助细粉分离器将约85%一90%的煤粉量分离出来进人煤粉贮仓，再从煤粉贮仓用多台给粉机分别将煤粉注人相应的一次风管输送给各燃烧器的系统。此种系统多用于着火性能较差的煤类，也称作中间储仓式制粉系统。用分离出煤粉后的制粉乏气作为一次风的系统，称为“贮仓式乏气送粉制粉系统”;用热风作为一次风的系统，称为“贮仓式热风送粉制粉系统，’。后者的风粉温度可明显提高，有利于着火燃烧，但全部制粉乏气须通过若干乏气喷口喷人炉膛参与燃烧(乏气内含有约占磨煤量10%一巧%的煤粉)。必要时，也可将全部或部分乏气经布袋过滤器分离出煤粉后直接排人大气(或烟囱)，称为开式制粉系统。这类制粉系统可以经常在磨煤机最佳研磨出力条件下稳定运行;在煤粉贮仓粉位较高或锅炉负荷较低时，停用部分或全部磨煤机，会更有利于燃烧。3.12炉膜轮廓尺寸furnaceconfigurationdimensions炉膛边界几何形状及燃烧器布置条件的主要线性量和角度。大容量锅炉炉膛都是用膜式水冷壁及蒸汽管排围成的。炉膛轮廓尺寸皆按水冷或汽冷壁管中心线计量，如图2(分n形布置的锅炉和塔式布置的锅炉)所示。图中所示主要轮廓尺寸说明如下:H-炉膛高度，对II形炉为从炉底排渣喉口至炉膛顶棚管中心线;对塔式炉为从炉底排渣喉口至炉膛出口水平烟窗(定义见3.13)0W—炉膛宽度，左右侧墙水冷壁管中心线间距离。D-炉膛深度，前后墙水冷壁管中心线间距离。HL(拱式燃烧)下炉膛高度，从炉底排渣喉口至拱顶上折点。Hu(拱式燃烧)上炉膛高度，从拱顶上折点至炉膛顶棚管中心线。DL—(拱式燃烧)下炉膛深度。Du—(拱式燃烧)上炉膛深度。h,燃尽区高度，对II形炉为最上层燃烧器一次风煤粉喷口(如配套贮仓式制粉系统，而乏气喷口在最上层一次风喷口之上，则为最上层乏气喷口)中心线至折焰角尖端(如有直段，即为其上折点)的铅直距离(屏慢式受热面一般不宜低于折焰角尖端过多)，见图2(a);对于拱式燃烧炉膛可取为拱顶上折点至折焰角尖端的铅直距离，见图2(b);对于塔式炉则为上述一次风喷口或乏气喷口至炉内水平管束最下层管中心线的铅直距离，见图2(c)oh2—最上层燃烧器煤粉喷口(或乏气喷口，见h:说明)与最下层燃烧器煤粉喷口中心线之间的铅直距离。h3—最下层燃烧器煤粉喷口中心线与冷灰斗上折点的铅直距离;拱式燃烧炉膛为拱顶上折点至冷灰斗上折点的铅直距离。 DL/T831一2002瑕攀拭明俗0疽昌乌卜的刻，十姆杖试侧势旧健布留倾︵己甘七舟唱︸瑕扣除仁涂教挑书毅口禽叱拭田密脸翻回慈瓜玛案，嘴翻叫占d冲象姆酸串翻象右口壤随赛臼划簇杖1︵巴酬眺权闪困~z亡哒驾密篆公拭图磐把撼自剖尽铆期巨吞异月软猫1口转。啊习大格侧吟艘么兴免目︵巴玲疾电名划丫创胜1 DL/TB31一2002h4-(n形炉)从折焰角尖端〔如有直段，即为其上折点)铅直向上至顶棚管中心线。h5—冷灰斗高度，即排渣喉口至冷灰斗上折点的铅直距离。d,—折焰角深度。d2—排渣喉口净深度。b-炉膛横断面上炉墙切角形成的小直角边尺寸，见图2(b).a—折焰角下倾角。R—冷灰斗斜坡与水平面夹角。注:以上轮廓尺寸中的长度单位在本标准中皆使用m。13炉膜有效容积effectivefurnacevolume按炉膛轮廓尺寸及下列4项原则计算出的炉膛容积(用V表示)。a)对于n形布置的锅炉，炉膛出口烟窗(断面)一般规定在炉膛后墙折焰角尖端垂直向上直至顶棚管形成的假想平面，如图2(a)及图2(b)所示。布置在上述假想平面以内(即炉膛侧)的屏式受热面的屏板净间距平均值应大于等于457mm;如小于457mm，则该屏区应从炉膛有效容积中剔除。例如布置在上述假想平面前的屏(一般称为“后屏”)平均净间距小于457mm，则此时沪膛出口烟窗相应移到该屏区之前，如图3所示。若上述假想平面后的屏式受热面屏板净间距平均大于等于457mm，则此时炉膛出口烟窗可以沿烟流方向后移到出现管子横向净间距平均小于457mm的断面，但最远不得超过炉膛后墙水冷壁管中心线向上延伸形成的断面，如图4所示。b)对于塔式布置的锅炉，炉膛出口烟窗为沿烟气行程遇到的受热面水平方向管间净距离平均小于457mm的第一排管子中心线构成的水平假想平面，如图2(c)所示。c)炉膛底部冷灰斗区有效容积只计上半高度;冷灰斗的下半高度区域被认为是对燃烧无用的呆滞区(但有助于降低炉渣温度)，如图2(a)一图2(c)所示。d)炉膛的四角如设计带有较大的切角(切角三角形的小边长b>-/"W-xD/10)时，如图2(b)举例所示，则其炉膛的有效容积应按切角壁面包裹的实际体积计算。[Wi(n+p-dl>as7mm严Nf17f0f!1W/(n+p-dl<457-盆出口烟窗允许后移的极限位t此屏区什入炉脸有效容积此屏区不计入炉.有效容积~管娜数，d-i1:外径卜份屏数，d-管外径图3炉膛出口烟窗因后屏净间距离过小而前移示例圈4炉膛出口烟窗允许后移示例炉膛断面积furnacecross-sectionarea特指炉膛空间在燃烧器区的横断面面积(用Fc表示)，其计算式为:Fc=WxD(1) DL/T831一2002式中:Fc炉膛断面积，m2;W,D—见3.12，拱式燃烧炉膛的D用DL,m-炉膛的四角如设计有较大的切角(切角三角形的小边长b>甲WxD/10)时，式(1)应扣除切角面积。3.15嫩烧器区炉壁面积furnacewallareaaroundtheburnerzone燃烧器区(即假想的燃烧中心区)四周炉膛辐射吸热壁面面积FB可由下式计算:FB=2(W+D)x(h2+3)(2)式中:Fa燃烧器区炉壁面积，m2;W,D,h2—含义见3.12,m;3-燃烧器区高度较h:的假想增加值，mp嫩烧器区炉膛的四焦如设计有较大的切角(切角三角形的小边长b>下l)/10)时，式中的2(W十D)项应按实际炉膛横断面周长计。燃烧器区水冷壁表面如局部敷有卫燃带，式(2)计算视同未敷。拱式燃烧炉膛不计算FBo3.16炉膜姗尽区容积furnaceburn-outzonevolume相应于hl高度范围内的炉膛容积(以V,表示)，可由下式计算:Vm=WXDxhl(切向及墙式燃烧)(3)或Vm--WxD,xh,(拱式燃烧)(4)式中:V.-燃尽区炉膛计算容积，M3;W,D,Du,h,—见3.12,ma炉膛折焰角占据的容积无需扣除。3.17锅炉倾定出力boilerrating;boilerratedload,BRL锅炉在额定蒸汽参数及给水温度条件下，与汽轮发电机组额定出力(TRL)工况‘)相匹配的锅炉输出热功率(MW)习惯上也常用在此工况下的主蒸汽流量(t/h)来表示，故又称锅炉额定蒸发量。TRL工况的主蒸汽流量与汽轮发电机组最大连续出力(TMCR)工况‘)的主蒸汽流量相同。BRL工况应处于锅炉热效率最高的负荷区内，通常是锅炉热效率保证工况。3.18锅炉最大连续出力boilermaximumcontinuousrating,BMCR锅炉为与汽轮机组设计流量工况2)相匹配而规定的最大连续输出热功率(MW)习惯上也常用该工TRL工况，本标准定义为汽抢机在顿定进汽参数，背压为11.8kPa，补水率为3%,回热系统正常投运，发电机保持顿定运行条件并愉出俪定电功率的工况。过去也有称此为“能力工况’的。TMCR工况定义为:汽轮机在额定进汽参数和给定的平均实际背压(额定背压)，补水率为零，回热系统正常投运，发电机保持倾定运行条件下，汽轮机的进汽f为TRL工况的进汽量，此时发电机端发出的功率称为最大连续出力，即TMCR功率。TMCR功率一般为TRL颇定功率的1.03-1.05倍。汽轮机的设计流f即为在顺定进汽参数下调节阀全开(VWO)工况时的进汽量。它等于TRL工况主汽流盘加上一定的通流裕量;该裕2是制造厂为考虑通流部分的制造公差及老化对汽轮机出力的影响而设置的裕童。设计流量取值一般约为TRL额定进汽tt的1.05倍，而相应的发电机端愉出功率约为TRL(或TMCR)工况下的1.045倍。汽轮机制造厂一般对设计流量工况性能参数不做保证。7 DL/T831一2002况下的主蒸汽流量(c/h)来表示。BMCR为锅炉设计保证值。锅炉的设计压力及水循环可靠性应满足该工况的要求，在该工况下炉膛应无严重或高结渣倾向，辅机参数皆应满足本工况条件的需要。BMCR工况锅炉热效率允许低于BRL工况。3.19锅炉输入热功率boilerheatinput锅炉在额定出力(BRL)或最大连续出力(BMCR)工况下设计计算的燃煤量与设计燃煤低位发热量的乘积，即:P=B(1一LUBC/100)xQ=e,-(5)式中:P-锅炉输人热功率，MW;B-BRL或BMCR工况设计煤耗量，kg/s;L。二—BRL或BMCR工况未燃碳热损失，%(见3.26);Q--—设计燃煤低位发热量，MJ/kgp锅炉输人热功率计算值应注明(BMCR)或(BRL)。本标准规定的参数皆取用BMCR工况值。3.20炉膛容积放热强度furnacevolumeheatreleaserate炉膛容积热负荷见GB/T2900.48-1983中2.3.30，它是锅炉输人热功率与炉膛有效容积的比值，即:4v=(P/V)x103(6)式中:Qv炉膛容积放热强度，kW/m3;P—见3.19式(5)，Mw;V—按3.13说明。本标准规定P是取BMCR工况的数值，故计算所得的4v应注明“4v(BMCR)";在特殊情况下，如P取用BRL工况数值时，同样应注明“9v(BRL)"o4v的物理意义是:基本反映了在炉内流动场和温度场条件下燃料及燃烧产物在炉膛内停留的时间。在给定尸条件下，4v愈小，说明炉膛容积愈大，停留时间愈长，对煤粉燃尽愈有利，炉壁结渣的可能性也愈少，排出NO二浓度也可能有所降低。双拱燃烧炉膛除计算(全)炉膛容积放热强度9v外，为规范上、下炉膛容积比，还采用“下炉膛容积放热强度”9v,L做为辅助特征参数，其计算式为:QV,L=(P/VL)x103(7)式中:9v,L—下炉膛容积放热强度，kW/m3;P—见3.19式(5).MW;VL--双拱燃烧锅炉下炉膛的有效容积，即相应3.12图:(b)中(HL一鲁h,)高度范围内的炉‘膛容积，m2a也可以用4v/4V,L比值做为规范上、下炉膛容积比的一个参数，它实际上即是VL/V的比值。3.21炉膛断面放热强度furnaccross-sectionheatreleaserate;furnaceplanheatreleaserate炉膛断面热负荷见GB/1"2900.48-1983中2.3.31，它是锅炉输人热功率与炉膛燃烧器区横断面积的比值，即: DL/T831一2002qF=(P/FC)(8)式中:qF—炉膛断面放热强度，MW/.I;P—见3.19式(5)，MW;Fc—见3.14式(1)，MI.因为P是取BMCR工况的数值，故应注明“qF(BMCR)";在特殊情况下如P取用BRL工况数值时，亦应注明“qF(BRL)"oqF的物理意义是:反映了炉膛水平断面上燃烧产物的平均流动速度。QF愈小，断面平均流速愈低;一般认为此时气粉流的湍流脉动和混合条件可能减弱，会使燃烧强度和着火稳定性受到影响，但在高温区的停留时间有所增加，也会有利于减轻水冷壁表面的结渣和高温腐蚀。3.22烟烧器区壁面放热强度burnerzonewallheatrniaacnrate燃烧器区壁面热负荷见GB/T2900.48-1983中2.3.32，它是锅炉输人热功率与燃烧器区炉壁面积的比值，即:qB=(尸/FB)(9)式中:qa燃烧器区壁面放热强度，MW/.Z;尸见3.19式(5)，MW;凡见3.15式(2),时。因为P是取用BMCR工况的数值，故应注明“q$(BMCR)";在特殊情况下如P取用BRL工况数值时，亦应注明“qB(BRL)"aq8的物理意义是:可以在一定程度上反映炉内燃烧中心区的火焰温度水平。qB愈小，该区的温度水平愈低些;相对较大的燃烧器区域空间和较低的温度水平有利于减轻该区壁面结渣倾向。3.23姗尽区容积放热强度furnaceburn-outzonevolumeheatreleaserate燃尽区容积热负荷是锅炉输人热功率与燃尽区炉膛容积的比值，即:qm=(P/Vm)x103(10)式中:qm燃尽L容积放热强度，kW/.";P—见3.19式(5),MW;Vm—见3.16式(3)或(4)，m3.因为P是采用BMCR工况的数值，故应用时要注明“y.(BMCR)";在特殊情况下如取用」BRL工况数值时，亦应注明“4m(BRL)"a%的物理意义是:基本反映了最上层喷口喷出的煤粉在炉内的最短可能停留时间。%愈小，停留时间愈长，该层煤粉射流的燃尽愈可得到保证，也有利于降低屏区人口局部烟温，避免沾污结渣倾向。3.24炉膛特征参数furnacecharacteristicparameters根据锅炉输人热功率及炉膛轮廓尺寸计算确定的一组特征参数，简称炉膛特征参数。在同容量机组条件下，它们的数值常随燃料特性、燃烧方式的不同而呈现较有逻辑规律的变化。某些炉膛特征参数值也随锅炉容量而有所改变。故对于新扩建锅炉的设计，在机组容量及燃烧方式选定的前提下，可以根据设计燃料的特性，从已知的典型特征参数组群中选用适宜值，从而推绎确定出合理的炉膛轮廓尺寸。不同燃烧方式的煤粉燃烧炉膛一般选用的特征参数项见表to DL/T831一2002裹1煤粉姐烧护理特征参橄项炉膛特征参数定义切向燃烧、墙式嫉烧双拱燃烧炉脸容积放热强度qV(BMCR)见3.20丫侧kw/h}3下炉膛容积放热强度.qv,L(BMCR)见3.20侧kW/m3炉膛断面放热强度。F(BMCR)见3.21侧丫MW/m2燃烧器区壁面放热强度q.(BMCR)见3.22丫Mw/.,燃尽区容积放热强度q.(BMCR)见3.23丫洲kW/."最上层煤粉喷口到折焰角尖端的铅直距离‘h,见3.12丫刀】或代之以炉膛容积放热强度?v与qV,L之比，即qV/gV,Lob可与、m任选其一，两者有如下关系:ht-qF/qmo表1内5项放热强度参数也可用锅炉额定出力工况值代替;此时它们的表示符号应用(BRL)代替(BMCR)。一般q(BMCR)的数值约为q(BRL)的1.05倍。本标准取值皆用BMCR工况。3.25锅炉最低稼姗负荷boilerminimumstableloadwithoutauxiliaryfuelsupport锅炉不投辅助燃料助燃的最低稳定燃烧负荷，常用其与锅炉最大连续出力(BMCR)之比表示，称为最低稳燃负荷率，即:BMLR二(不投辅助燃料的最低稳燃负荷/BMCR)x100%(11)式(11)中分子、分母皆应按锅炉输出热功率计。对凝汽式机组不要求很精确的情况下，式(11)的分子、分母可按锅炉主蒸汽流量计。BMLR也可定义为锅炉不投辅助燃料助燃的最低稳定燃烧负荷与锅炉额定出力(BRL)之比，即:BMLR=(不投辅助燃料的最低稳燃负荷BRL)x100%(12)BMLR的计算如基于BRL，其百分比之后应注明(BRL);如基于BMCR，则应注明(BMCR)eBMLR(BRL)大致是BMLR(BMCR)的1.05倍。每台已投运的机组都可能具有两个不同条件的最低稳燃负荷率数值，即:试验值—在设计煤种及有监控的正常工况条件下经持续4h一6h稳定运行(无局部灭火及炉膛负压大幅度波动现象)试验达到的最低稳燃负荷率;可供调度值—考虑到日常人炉煤质波动、设备状态和控制水平、火焰检侧系统的可靠性等条件，由业主确定的可供负荷调度用的数值。对于新扩建机组，要求承包商设计保证的BMLR值相应于上述试验值，应在新机组建成后通过验收试验加以考核。3.26灰渣含碳热损失beatlossduetounburnedcarbon炉膛排出的飞灰和炉渣中因残存有碳组分而导致的不完全燃烧热损失，亦称未嫩碳热损失。用人炉燃料发热量的百分比表示:Ct.LuBc=33(13)7·QA--.u「二(100C-f.Cf,)一(100一q。af,+ab}=(14) DL/T831一2002式中:LuBc—灰渣含碳热损失，%;33.7—灰中含碳的近似发热量，NU/kg;A,}—人炉煤收到基灰分，%;QMt."—人护煤收到基低位发热量，MT/kg;Cf.ICba—飞灰和炉渣中的含碳量，%;af=aba—飞灰和炉渣的灰分分额，它们的关系见式(14).对于固态排渣煤粉炉，由于ab.相对较小(0.1-0.15)，即使Cba与Cfe有所差别，式(13)亦可近似简化为:LUric=33.77二.户,竺(.-乒..)(15)议能t」rIUU一%4./锅炉在不同负荷和工况条件下的飞灰、炉渣含碳量和灰渣含碳热损失数值会有所变化。3.27炉膛排出氮权化物(NO,)浓度furnaceexitNO,concentration;primaryNO,concentration锅炉炉膛排出干烟气中含有的初始NO二浓度。它有别于锅炉的NO二排放浓度(只有在炉膛后烟气流程中未设NO二脱除装置时才相等).NO二是NO,NO和其他微量氮氧化物的总称，都属于有害污染气体组分。煤粉撤烧最初生成的氮氧化物主要是NO(约占总体积的95%)，其余基本为NOZ。在大气中NO被氧化成N马。N认生成量与燃烧方式及燃料含氮量有关。本标准表述的N氏浓度都是已换算到标准状态(过剩空气系数a=1.4，即q二6%)下的干烟气中以NOZ计算的质量浓度;其单位表示为mg/m3标准状态下)(q=6%)0炉膛排出的NO,浓度通常是在锅炉尾部烟道(如有NO二脱除装置，则在其前)测定NO及NOz的体积浓度，再按下式换算为规定条件的质量浓度，即:C一二一(2111-O6Z)x2.05(C"No+C"Noz)(16)式中:CNO—在规定条件下NO二的质量浓度，mg/m3(标准状态下)(姚=696);C"NO及C"NOi一实测的NO及N02体积浓度(干烟气组分)，I,L/L，即PPM(V);2.05-N氏的密度，即46.00/22.41的商，g/L;OZ—实测干烟气样品的含氧量，%(V)o如只测量NO的体积浓度C"NO时，可改用下式计算:。/21一6/2.051。L.NO一(21下0"X10.95)‘NOCNO=32共c，。(17)L1一V2‘-锅炉未设NO二脱除装置时，式(16)或式(17)计算值也就是机组的NO，排放浓度;如设有NO,脱除装置，则其排放浓度须另外测量。3.28煤粉细度finenessofpulverized-coal煤粉的研磨程度，亦即粉体中不同直径的颗粒所占的质量百分率。它常用不同孔径筛网上的剩余量百分率表示。经过磨煤机研磨和分离器气力分选的煤粉属于宽筛分粉体，它们的粒度分布特性一般基本符合Rosin-Ranunler表达式:R,=100exp[一bz"](18)式中: DL/T831一2002R}-筛网上的剩余量百分率(粒径>z的粉体质量百分率)，%;X_筛网孔径(煤粉粒径)，I"m;b—表征煤粉总体研磨程度的系数;n—表征煤粉粒度总体均匀程度的系数。系数，取决于粗粉分离器型式，最广泛使用的离心式分离器约为1.1;旋转离心式分离器约为1.2on愈大，煤粉粒度分布愈趋均匀，嫩烧效果愈好。实际煤粉样品的二值应使用不同孔径的3-4个筛子进行筛分，按式(18)回归计算求得。根据上述粒度分布特性，在已知n值的条件下，一般只给出用一种筛网的测值即可;通常多用901"m孔径(按ISO565标准，即ASTME11标准170目，或DIN4188标准n70)或75t}m孔径(即ASTME11标准200目，或DIN4188标准n80)的筛上剩余量表示，即R9。或R75,%oR9。和R75之间换算关系可从公式(18)导出，即:副In(R75八00)(19)ln(R9o/100)=3.29煤粉的着火特性ignitioncharacteristicofpulverizeelcoal;ignitabilityofcoal煤粉作为一种固体燃料在规定的工艺条件下被引燃着火(迅速氧化放热并发生火焰)的难易程度。它与煤质成分、煤岩构造以及水分、矿物质含量、研磨细度等有着复杂的关系。一般来讲，它大致随煤化程度的增高而由易变难，即大致随煤中挥发分含量(千燥无灰基挥发分Vdet或空气干燥基挥发分V.d)的降低而逐渐变难，所以Vda(或Ved常被用来作为煤粉着火特性的粗略判别指标。对于着火性能相对较差的低挥发分煤类(V“约小于25%)，单纯用挥发分进行对比往往易产生误导。近年来多用基于热失重分析方法(tbermogravityanalysis)得出的一些反应性能指标来判别。相对来讲，这些判据都不如直接测定煤粉一空气棍合物射流开始发生着火现象时的系统温度准确。3.30煤粉气流着火温度ignitiontemperatureofpulverizedcoal-airmixtureflow在试验装置规范条件下实测的煤粉一空气混合物射流开始着火的系统温度(IT)，能更直接准确地判别出各种煤采用煤粉燃烧方式时的着火特性。试验方法参见附录Ae3.31较易着火煤easy-ignitioncoal煤粉气流着火温度IT<700℃的煤种。3.32较难着火煤hard-ignitioncoal煤粉气流着火温度IT>800℃的煤种。3.33中等着火煤middling-ignitioncoal煤粉气流着火温度IT=700℃一800℃的煤种。3.34煤粉的燃尽特性Burning-outcharacteristicofpulverizeelcoal煤粉在炉膛内按规定燃烧条件可能达到的燃尽程度。它与煤化程度、煤的组分、岩相结构、矿物组分及研磨细度有关。在具体的炉膛内还受制于诸多空气动力学和热动力学因素，炉内停留时间和炉膛压力对其也都起一定的作用。单就煤本身性质而言，本标准除以干燥无灰基挥发分v“大致反映此项特性外，对中等及较难着火煤类则有赖于“一维火焰试验炉”得出的燃尽率指标Bp来加以区分，参见附录B,3.35煤灰的结渣特性staggingcharacteristicofcoalash DL/T831一2002煤粉燃烧过程中，残留的灰粒在炉膛高温气氛条件下，可能沾附于受热面及炉壁形成结渣的程度;常简作“煤的结渣特性”。它对炉膛选型至关重要。煤的结渣特性与煤中含硫及矿物质组成、灰熔融特性(灰熔点及灰钻度)等因素有关，也与燃烧过程的气氛因素有关。由于其机理的复杂性，常利用多种试验判据指标(例如灰熔点、灰戮度、灰成分等)来综合评价诸煤种的结渣性能强弱。这些判据的准确性有限，且往往出现矛盾。相比之下更直接的是利用实验手段在规定的可重现条件下进行煤粉气流燃烧，观测其燃烧产物对试体的沾污结渣表现，从而给出更可靠的相对评价。本标准推荐采用的即是据此建立的“一维火焰试验炉”得出的结渣判据。它根据渣型指标将煤的结渣特性区分为低、中、高和严重四级。试验方法参见附录B。3.36炉膛结渡倾向furnacestaggingtendency炉膛燃用特定煤种时，各区受热面产生结渣的趋势和程度;通常可按沾污层或渣层的有无、厚薄及敷盖面积大致分为低、中、高和严重4个等级。炉膛结渣倾向不单纯取决于燃煤固有的结渣特性(见3.35)，且与选用的炉膛特征参数(见3.24),燃烧器结构布置和配风条件，以及某些运行操作指标(如煤粉细度、过剩空气系数等)有关。有时由于设备或运行因素的不当，即使燃用中或低结渣特性的煤也会发生高或严重结渣倾向(多在燃烧器区或屏区);反之，如设备及运行条件适宜，虽燃用高或严重结渣特性的煤种，也会取得较低的炉膛结渣倾向(尤其对大容量锅炉而言)。因此，炉膛结渣倾向是系统内多因素综合作用的现象。煤质特性4.1通则作为锅炉炉膛选型的依据，应对设计煤质及校核煤质(如有)做详细化验分析，以全面而准确地掌握其燃烧及结渣等特性。有关煤样必须妥为保留。新扩建工程项目进行设备询价采购时，宜将有关设计煤及校核煤的所有化验分析结果提供给报价及承包方。本标准不涉及与炉膛选型无关的煤质特性项目。4.2常规化验分析项目对所采集的设计煤及校核煤代表性样品，首先进行表2所列项目的常规化验分析。裹2设计焦常规化验分析项目序号项目使用标准用途全水分，M‘即MGB/T211I.嫩煤着火特性初步评价(V-A.a);空气干燥基水分，M,GB/T2122.燃尽特性初步评价;1工业分析灰分，A“及A=3.设计煤粉细度确定(V、);干燥无灰基挥发分，V}4.锅炉热力计算(M。，A=)2低位发热量，Q，，。GB月213锅炉热力计算GB/T476t.锅炉热力计算;3元素分析C.,H..,0.,N..，全硫S..GB/T2142.高、低温腐蚀倾向预测(S,..,)变形温度DT灰熔融性温度软化温度ST4(弱还原性及GB/"r219结渣特性初步评价半球温度Hl氧化性气氛)流动温度F丁灰成分SioZ,从q，Fezq，1.结渣特性辅助参数;5GB门，1574分析CaO,MgO,Kz0,Na2O,TiQ2.受热面沾污特性预测6煤灰猫度一温度特性DL/T660结渣特性初步评价 DL/T831一20024.3混合煤如果设计煤或校核煤是几个矿区产品的混合煤种，则应分别取样进行表2所列项目的化验分析。然后按规定的诸煤种收到基棍合比加权计算工业分析、发热量、元素分析各项成分及参数(也可将煤样按规定的混合比制取混合样进行上述项目的测试以核对准确性);灰成分的计算必须同时考虑煤量混合比及它们的灰分含量(A,})。灰熔融性温度和灰a度一沮度特性参数不应按混合比加权计算，只允许用馄合煤样直接测定。以下4.5一4.8所述诸项有关煤的着火、结渣、燃尽特性的测定试验亦应使用混合煤样进行。关于人混煤种的限制规定见5.404.4煤质分析数据的检验4.4.1应对煤质分析数据做必要的检查及相关验证，以确认其合理性和可靠性。煤质化验分析数据的简单核查方法参见附录Ca4.4.2根据分析数据，可以按GB/"r7562检查设计及校核煤质是否符合“发电煤粉锅炉用煤技术条件”范围。如出现设计或校核煤质某项指标超越范围时(主要是Vd,f<6.5%或Ad>40%或ST<11501r)，必须认真对待—宜探讨更换煤种或采用混煤的可能性。因为这类煤在大容量煤粉嫩烧锅炉上还缺少长期使用的经验。45煤粉气流粉火特性的判别干燥无灰基挥发分含量Vdef和煤粉气流着火温度IT是选择锅炉燃烧方式的主要依据，它对护膛轮廓特征参数的确定有影响。根据3.31-3.33的定义及附录D，可依Vdaf测定结果对煤种的着火特性作如下判别:Vdef>25%的煤皆可认为是较易着火煤(IT<7001C);Vd,f=15%-20%的煤皆可认为是中等着火煤(IT=7000-8001C);V,,f<10%的煤皆可认为是较难着火煤(IT>800r)0而Vdef=20%-25%的煤既可能是较易着火煤，也可能是中等着火煤;Vd.，二10%一15%的煤既可能是中等着火煤，也可能是较难着火煤。对后两档煤应进行煤粉气流着火温度(IT)测定。煤粉气流着火温度(IT)的测定方法可参照附录A进行，也可以采用其他测试方法，如利用附录D给出的一种以热失重分析数据为基础的“着火稳定性指数”R=进行比较判别。4.6煤灰结渣特性的判别设计煤和校核煤的结渣特性，应首先根据表2中的灰熔融性温度和灰私度一温度特性参数测定结果，参照附录E所列的判据，对其作出初步评价。如果评价结果出现低结渣和中结渣的概率较大，则无需再做进一步研究。如果评价结果出现高结渣和严重结渣的概率较大，为使评价工作更为准确，应进行一维火焰试验炉的渣型判别试验。一维火焰试验炉试验方法参见附录B。47煤粉燃尽特性的判别一维火焰试验炉的试验结果(参见附录B)可以获得煤粉燃烧然尽特性相对指标，可作为选择炉膛轮廓设计特征参数时的参考，也可作为选择灰渣含碳量以至未燃碳热损失数据的参考。4.8煤的采样、制备和试验数据处理对设计煤和校核煤的采样、分析以及试验数据处理工作应按有关标准(GB474,GB475,GB/I"483及DL/T567.2)进行。能烧方式的选择通则 DL/T831一20025.1.1现代大容量固态排渣煤粉燃烧锅炉可供选择的嫩烧方式基本是3种:切向燃烧方式(角式燃烧方式)、墙式燃烧方式(多采用前后墙对冲燃烧方式)、拱式燃烧方式(一般采用W火焰双拱燃烧方式)。5.1.2大容量煤粉锅炉燃烧方式的选择主要取决于设计煤质特性，尤其是煤的着火特性。对煤着火特性的判别宜采用煤粉气流着火温度指标(IT,C)。由于干燥无灰基挥发分(Vd)与IT存在一定的相关性，所以在实用上也可依V“做出判别，而对于Vd,,<25%的煤种，常需要实侧IT以作决断，见4.505.1.3新扩建锅炉都应满足本标准10.5条规定的炉膛排出NO二浓度限值要求。为此，大容量锅炉应采取具有先进业绩的低NO,燃烧器和分级送风系统。5.2您烧方式选择的基本原则5.2.1对于较易着火煤(IT<7000)，宜采用切向燃烧或墙式燃烧方式，并配直吹式制粉系统。对于全水分M,,>30%的褐煤，一般宜采用风扇磨直吹式制粉系统、多角切向燃烧方式。全水分M,,30%，外在水分M,.,,z,20%的低灰分褐煤，尚可考虑采用中速磨煤机的常规燃烧方式，关键取决于制粉系统的干燥出力。5.2.2对于较难着火煤(IT>8000)，宜采用双拱燃烧方式，配带煤粉浓缩的直吹式制粉系统，或配半直吹式热风送粉制粉系统;对于其中极难着火煤类(譬如IT>9000)，宜配贮仓式或半直吹式热风送粉制粉系统。5.2.3对于中等着火煤(IT=700--8000)，宜优先选用墙式或切向燃烧方式，燃烧器区水冷壁面可适当敷设卫燃带。对于IT值偏高(譬如IT>750C)而结渣性较严重煤种，可以考虑采用双拱燃烧方式。应予注意的是:双拱锅炉造价相对高些，炉膛排出NO,浓度可能超过常规嫌烧方式，只有锅炉最低稳燃负荷率相对较低(见10.3)05.2.4上述三种姗烧方式对煤种的适应性并非一成不变。切向燃烧和墙式嫩烧方式有时能胜任较难着火煤种而取得尚可满意的运行效果，其关键因素除炉膛设施(如炉膛形状、大小及卫嫉带)外，还与制粉系统、燃烧器及配风装置的性能设计和布置，以及煤粉细度、风温及配风条件有关。现代大容量锅炉燃烧器的设计多着重于一次风粉浓度及其着火条件、与二次风的混合方式等方面的技术改进，从而不断开发出一些性能较好的新型煤粉燃烧器。在进行燃烧方式和炉型选择时，应通过认真考察以确定其燃用类似设计煤的实际业绩。采用切向及墙式燃烧方式燃用较难着火煤类的经验有必要通过实践进一步积累。53关千严皿结涟性煤种的燃烧方式5.3.1随着机组容量的增大和各种对抗结渣措施的完善，在固态排渣煤粉炉内燃用严重结渣性煤导致的炉膛结渣倾向已有所减弱。因而虽属严重结渣性的煤种仍可采用墙式或切向燃烧方式;但需注意炉膛轮廓选型，应取用有利于减轻结渣倾向的特征参数值，并辅以防结渣和有效的吹灰设施。5.3.2对于具有严重结渣性的较难着火和中等着火煤种，选用固态排渣锅炉时，需注意卫燃带敷设区域及其面积，以避免导致严重结渣倾向。5.3.3对于严重结渣性煤种，经过环境及投资经济性等方面的综合评价认可，亦可考虑采用液态排渣锅炉。液态排渣锅炉可较好地解决炉膛及燃烧器的设计布置与结渣倾向之间的矛盾问题，对煤的着火燃尽也十分有利，且其灰渣处理及利用方便。配有低NO,燃烧器及相关系统的现代液态排渣锅炉也有可能满足现行环保排放指标的要求。300MW电功率等级的循环流化床(CFB)锅炉示范成功后，将为燃用这类煤种提供新的更有利于环保的炉型选择。5.4关于非单一煤种的姚烧方式5.4.1机组选择设计煤种时，不应在同一台锅炉上混合燃用较易着火煤与较难着火煤，也不应分别将其作为设计煤种和校核煤种，因为它们所要求的煤粉细度和燃烧条件相差过于悬殊。5.4.2如在设计煤质之外，还另外给出校核煤质数据，则应注意两者须属于5.2.1-5.2.3所规定的同一煤类。如果两者分别属于较易着火煤和中等着火煤，则燃烧方式的选择宜用墙式或切向燃烧系统;如 DL/T831一2002果两者分别属于较难着火煤和中等着火煤，则宜选用双拱燃烧系统。54.3混烧诸煤种的v、相差较大时，如采取混磨混烧措施，为获得较好的燃尽效果，煤粉细度宜按vdaf低的煤种选取;如采用取分磨分烧措施，则煤粉细度可以分别按不同煤种的vdaf选用。5.4.4如在设计掺烧有严重结渣性煤种时，应有可靠的混煤措施以达到均匀混合，或采用分贮、分输、分磨、分燃烧器燃烧措施，以尽量避免由于掺烧比控制不当而加重炉内沾污结渣倾向。5.4.5设计混烧诸煤种如灰分相差超过一倍，亦应采取可靠的混煤措施以达到均匀混合，或采取分贮、分输、分磨、分燃烧器燃烧措施，以保证制粉燃烧稳定，风煤比适宜。切向燃烧炉膜选型61炉膛特征参数项的选用6.1.1对于切向燃烧方式的炉膛，选型准则一般可取用以下4项主要特征参数(参见3.24):—炉膛容积放热强度，qv(BMcR)，kw/n13(上限值);—炉膛断面放热强度，打(BMcR)，Mw/11产(可用值);—燃烧器区壁面放热强度，qB(BMCR)，MwJ/n12，(上限值);—燃尽区容积放热强度，qm(BMcR)，kw/111乃(上限值)。第4项特征参数也可代之以最上层煤粉喷口至折焰角尖端的铅直距离hl，m(下限值)。所有以上参数的定义说明见3.12一3.23。所有以上放热强度指标皆以BMCR工况为设计计算基础，如因特殊要求改以BRL工况为计算基础时，必须标注清楚。对炉膛轮廓尺寸的限制要求，除上述准则外，不排除尚有其他辅助性的规定。6.12新扩建机组采购时，上条所列准则参数一般可根据其性质只规定其上限值或下限值或可用值的范围。例如qv、勃和q二三项放热强度可分别规定不宜超越的上限值;h;可规定不宜超过的下限值;qF则规定其可用值范围。9。也可以只给出一个参考值或取消，从而留给供货商更多的选择余地。6.2特征参数限值的推荐范围6.2.1采用切向燃烧方式的30MW和60入IW电功率容量级锅炉，燃用烟煤(含贫、瘦煤)时，其炉膛轮廓特征参数(上限值或下限值或可用值)的推荐范围如表3(不含塔式炉)所示。6.2.2燃用高水分褐煤(M。>30%)采用多角切向燃烧方式的30MW和60MW容量级锅炉，其炉膛特征参数推荐范围如表4所示。表3切向燃烧方式炉膛特征参数限值推荐范围设计煤质V胡>25%，IT<700℃V山f<20%，IT>700℃机组额定电功率300MW60OMW300MW600MWqv(BM《卫)上限值95一11585一10085一105仁(80一95)bkw/n13QF(BMCR)可用值4.0一484.2一5.142一5.0(4.4一52)‘MW八nZ宁B(BMCR)上限值1.2一1.81.3一2012一1.8(1.2一2.0)bMW/I1产qm(BMCR)上限值a200一260200一260(1加一240)‘kw/In3h，下限值“17一2018一2118一22(19一23)‘ma奋。和hl两种特征参数可以任选其一。b括号内数值为参考值。对于低结谙性煤，如炉膛敷设卫燃带，qv上限可增加到lokw/]刀〕。 DL/T831一2002表4烟用离水分橱煤的多角切向份烧炉睡特征参数银值推荐范围机组额定电功率300MW600MWqv(BMCR)上限值80一9068一80kW/m3q,(BMCR)可用值3.7-4.74.0--5.0MW/m"qB(BMCR)上限值1.0一1.6MW/n产h:下限值20一2422一261n6-3特征参数适宜值的遴选为新扩建机组确定炉膛选型规范而从上述表3、表4所列的炉膛特征参数限值推荐范围内遴选适宜值时，应按机组容量和设计及校核煤燃烧性能依表5给出的影响趋势酌定。对于超过600MW容量级的锅炉可以用外推法估定。对于严重结渣性煤，qv,qF,q。和%都宜从表3及表4中选其相应的较小值或最小值，而hi则宜选其较大值或最大值。对于着火性差而低结渣性煤，q;宜取较大值。在一般条件下，更要留意qv的选值不宜过高或过低。过高会影响燃尽，导致炉膛出口烟温过高以致受热面局部结渣;而过低则会使燕发与过热受热面分配失衡，危及锅炉运行性能。示例:某30OMW切向燃烧锅炉，设计煤Vd,f=35%，属于较易着火、易然尽、严重结渣煤类，故按表3和表5权衡确定炉膛技术要求:qv(BMCR)<95kW/m3,qF(BMCR)二4.2MW/m3一4.4MW/m2,q.(BMCR)<230kW/m3，另外提出。B(BMCR)<1.3MW/m2供参考。如果设计煤属于低结渣煤类，则炉膛特征参数可要求:qv(BMCR)<110kW/m3,qF(BMCR)=4.2MW/m"一4.6MW/m2,qm(BMCR)<250kW/m3，qB(BMCR)<1.6MW/m2供参考。表5机组容量和煤质特性对特征参数限值的形响趋势qvqaqB9mhi机组容量个十个个煤的结磨性个杏告去今今煤的着火性告十个个煤的燃尽性奋奋专十6.4切向熊烧炉膛结构有关注愈事项6.4.1切向燃烧炉膛水平断面的宽/深比(WID)应尽量趋近1，而不宜超过1.1506.4.2固态排渣切向燃烧炉膛最下排煤粉喷口中心线与冷灰斗上折点的铅直距离h3(见3.12)的取值，对水平固定式喷口，300MW机组宜取h3>-4m;600MW机组宜取h3>-5m;对于摆动式喷口宜再增加0.5m-lm,场取值也与设计煤结渣特性有关，严重结渣煤应适当增加该段高度(应与冷灰斗斜坡下倾角9联同考虑，此时9宜大于等于550),6.4.3切向燃烧方式的设计应采取措施避免炉内火炬冲刷水冷壁而产生结渣或高温腐蚀;对II形布置的锅炉还应采取措施减轻上部炉膛烟气的残余旋转强度，降低炉膛出口烟窗烟流能量分布的不均匀性，避免引起过/再热器局部超温问题。6.5切向燃烧炉膜的配风参数6.5.1配直吹式制粉系统的切向燃烧锅炉采用的一次风喷口数量及一、二次风率、风速、炉膛出口过剩空气系数等设计参数范围一般如表6(风温取值见表13)所示。 DL/T831一2002衰6配直吹式制粉系统的协向书烧锅炉配风参数(BRL工况)机组额定电功率300600MW一次风喷口只数16-24620一326一次风喷口层数4一665一8b一次风率14一306%一次风出口速度22-30(揭煤15-25)`./s二次风率“86一70%二次风出口速度40一55./s炉膛出口过剩空气系数1.2一1.25。二次风率中包括上嫩尽风(OFA);配风率总和为100%，未计人炉膛漏风率(一般小于5%)0b高限值相应于褐煤。如褐煤水分较高而仅便用热风作干燥剂时.一次风率可酌情放大到30%^40%，此时，二次风率相应减小。低限适用于高水分揭煤。6.5.2燃用中等着火或较难着火煤配贮仓式制粉系统(热风送粉)的300MW容量级切向燃烧锅炉，一般使用的燃烧器配风参数见表70表7300MW级配贮仓式制粉系统的切向艘烧锅炉配风今数(BRL工况)一次风喷口只数16-24一次风喷口层数4一6一次风率12一256%一次风出口速度20-28m/s二次风率.60一80%二次风出口速度40一50m/s制粉乏气风率%0/(15-25)}乏气出口速度50-60m/s炉膛出口空气过剩系数1.2一1.25二次风率中包括上燃尽风(OFA);配风率总和为100%，未计人炉腹漏风率(一般小于5%),b高灰分煤(Ad=30%-40%)采用乏气送粉时可能达上限值。烟煤采用乏气送粉时为0%;低挥发分煤采用热风送粉时为15%-22%;高灰分煤采用热风送粉时可能达上限值。具体数值与磨型选择和出力裕量有关。6.5.3燃用褐煤采用风扇磨多角切向嫩烧方式的锅炉，一次风速一般为14m/s-20m/s，二次风速为40m/s-60m/s。一次风率当使用热空气做干燥剂时可达45%-55%,当采用高温烟气干燥时(其中的空气组分)可降到10%一15%06.5.4以上诸条所述配风参数皆以BRL工况为准。需换算到BMCR工况时，一、二次风率、乏气风率及炉膛出口过剩空气系数一般不变，而出口速度则按BMCR与BRL工况风量比例相应增加。姗式嫂烧炉膛选型71通则7.1.1电功率300MW及以上容量级的电站锅炉，采用墙式燃烧方式时，推荐用前后墙对冲或交错对冲布置燃烧器(总称墙式对冲布置)的方式，以求得炉内热负荷分布较为均匀，磨煤机切换对炉内燃烧 DLLT831一2002工况影响较小。本章所述内容皆指前后墙对冲布置燃烧方式。7.1.26.1条内容适用于本章。7.2特征参数限值的推荐范围采用墙式对冲嫩烧方式的300MW和600MW电功率容量级锅炉，其炉膛特征参数(可用值或上限值或下限值)的推荐范围如表8所示。表8场式对冲姗烧方式炉膛特征参数限值推荐范围设计煤质V}>25%，IT<700℃V,<20%，IT>700C机组额定电功率300MW600MW300MW600MWqv(BMCR)上限值100一115"85一100685一105(80一95)"kW/m"q,(BMCR)可用值4.0一4.8`4.2-5.0`4.0一4.8`(4.2一5.0)"MW八,qs(BMCR)上限值1.1一1.71.2一1.81.1一1.6(1.2一1.8)"MW/m"，。(BMCR)上限值吕220-280200-260kW/m"0h,下限值，17-2118一22(19一23)dm04m和屿两个特征参数可以任选其一。b如V}>-40%，可增至125(300MW)和110(600MW);对于褐煤宜取用75一100(300MW)和70一90(600MW)e揭煤宜取用3.5一4.50d括号内数值为参考值。可以降低到3.607.3特征参数适宜值的遴选为新扩建机组确定炉膛选型规范而从表8所列的炉膛特征参数限值推荐范围内遴选适宜值时，应按机组容量和设计及校核煤燃烧性能依6.3所述原则和表5给出的影响趋势酌定。示例:某30OMW前后墙对冲燃烧锅炉，设计煤V,,=35%，属于较易着火、易燃尽、高结渣煤类，故按表8和表5权衡确定炉膛技术要求:qv(BMCR)<100kW/m3,qF(BMCR)=4.OMW/m2-4.4MW/m2,q.(BMCR)G230kW/m3，另外提出。B(BMCR)<1.3MW/m2供参考。7.4墙式对冲燃烧炉膛结构有关注惫事项7.4.1对于电功率30OMW-60OMW级锅炉。墙式对冲燃烧炉膛最下层燃烧器中心线与冷灰斗上折点的垂直距离h3(见3.12)一般在3m-4m之间，燃烧器单只功率较大时或设计煤结渣特性严重时宜取高值。靠边燃烧器中心线与侧墙距离一般在2.6m-4m，随燃烧器功率增大而增加。7.4.2墙式对冲燃烧方式的设计应采取措施使沿炉膛宽度布置的每层单个燃烧器间煤粉和风量分配都保持均匀，并有监测和调控手段。制粉乏气喷口的结构和布置位置要合理，以减少对燃烧的不利影响。7.5墉式对冲游烧炉膜的配风参数墙式对冲燃烧锅炉一般采用的燃烧器数量及配风参数(BRL工况)如表9(风温取值见表13)所示。诸参数需换算到BMCR工况时，见6.5.4的说明。表9地式对冲姗烧锅炉姗烧器配风参数(BRL工况)制粉系统型式1直吹式!贮合式、热风送粉)·I机组额定电功率Mw燃烧器只数16一3224一3616一32 DL/T831一2002衰9(续)制粉系统型式直吹式贮仓式(热风送粉).燃烧器层数}3一42--4一次风率14一25"12一20%一次风出口速度14一2414一18./s二次风率亡75一8658一73%二次风出口速度内环风速(13-26)/外环风速(26-40)m/制粉乏气风率15-22"%乏气出口速度20一30m/s炉膛出口过剩空气系数1.2-1.3a一般用于嫩煤Vm<20%,IT>700t0b燃用揭煤可煤加到大于等于30%，此时，二次风率相应减小。c二次风率中包括姗尽风(OFA),配风率总和应为100%，未计人炉膛漏风率(一般<5%)ad与磨型选择及出力裕盘有关。8双拱嫂烧炉膛选型8.1炉膛轮廓特征参数项的选用8.1.1对于双拱燃烧方式(又称W火焰燃烧方式)的炉膛，选型准则一般可取用以下4项主要特征参数(见3.24):—全炉膛容积放热强度qv(BMCR),kW/m3(上限值);—下炉膛容积放热强度gv,,(BMCR),kW/m"(上限值)，或qv/qv,L比值;—下炉膛断面放热强度、F,t,(BMCR),MW/m2(可用值);—燃尽区容积放热强度q.(BMCR),kW/m3(上限值)。所有以上参数的定义及说明见3.20,3.21和3.230所有以上放热强度指标皆以BMCR工况为计算基础，如因特殊要求改以BRL工况为计算基础时，必须标注清楚。除上述准则外，不排除或有对炉膛轮廓尺寸的其他辅助性规定。8.1.2新扩建机组采购时，上条所列特征参数可分别规定出不宜超越的上限值(qv,qv,L及qm)和可用值范围(qF,L及qv勺v,L)08.2特征参数限值的推荐范围双拱燃烧锅炉目前具有运行业绩的最大机组容量只到300MW电功率等级(含360MW),燃煤最低Vaet只到10%-8%，优化得出的炉膛特征参数(上限值或可用值)推荐范围如表10所示。更大容量等级及更低挥发分煤类的适宜参数范围尚有待于经验积累。裹10300MW容f级双拱燃烧炉膛特征参数限值推荐范FmV,=14%一12%V,=12%一10%V=,`=10%一8%设计煤质IT=750℃一8000IT=800℃一8500IT=850℃一900Cqv(BMCR)上限值100一8590--75(80一65)"kW/-"0.50一0.56gv/qv,LqF,L(BMCR)可用值3.0一2.32.8-2.1(2.6一1.9)"MW/}w DL/T831一2002表10(续)Vim,-14%一12%V-=12%一10%Vim,=10%一8%设计煤质IT=750℃一8000IT=800℃一8500IT二850℃一900Cq.(BMCR)上限值350一270310一240(270一210)0kw/a,a括号内数值为参考值。8.3特征参数适宜值的遴选新扩建机组在采购时，应根据机组容量，设计煤及校核煤的着火、结渣及燃尽特性参照表11给出的影响趋势，从表10中分别选出适宜的qv(BMCR)及q.(BMCR)上限值和。F,L(BMCR)及qv/qV,L可用值范围，以作为该机组炉膛选型的技术要求，qv/qV.L比值也可选取表10的推荐范围。表11机组容量和煤质特性对特征参数限值的影响趋势qVQV/gV,LQF.Lq.机组容量个十煤的结渣性个告奋令煤的着火性十4告煤的燃尽性专卡告影响趋势尚不确定。表10及表11中，qF.c参数水平随煤着火特性变差(V、降低，IT升高)而有下降的趋势，主要是因为qV降低，炉膛容积增大，而下炉膛高度不宜过分增加的缘故。这与切向燃烧及墙式对冲燃烧方式有所不同。8.4双拱燃烧炉膛结构有关注意事项8.4.1双拱燃烧炉膛为保证前后拱U形火炬的均衡发展，下炉膛的结构布置应严格遵守前后两半空间完全对称的原则。它们包括从拱顶到排渣喉口的炉膛形状尺寸、拱顶燃烧器及二次风口的尺寸和布置、前后墙三次风口及卫燃带的尺寸和布置。8.4.2上门;炉膛深度比DU/DL宜大于0.5,以便前后拱U形火炬射流尽量避免相互干扰。8.4.3下炉膛前后拱顶水冷壁倾斜度，对于自然循环锅炉不宜小于150;控制循环锅炉无限制。8.4.4为维持较难着火煤类的稳定着火燃烧，双拱燃烧炉膛需要在下炉膛邻近燃烧器喷口区水冷壁表面敷设一定数量的卫燃带。对于300MW容量等级锅炉，其敷设面积宜占下炉膛有效辐射受热面30%一55%。8.4.5双拱燃烧方式的燃烧中心应保持在下炉膛中央部位。为使下喷射流能达到该部位，布置在前后拱上的燃烧器宜采用直流式或弱旋流式燃烧器。一、二次风喷口射流中心线宜偏向炉膛中心方向或垂直下射，而不应偏向邻近的前后墙。8.4.6布置在前后拱两端靠近侧墙的燃烧器一次风/媒粉喷口中心线与侧墙应保持适当距离，以避免火焰冲刷侧墙水冷壁或敷有的卫燃带。该距离对于缝隙式直流燃烧器可取1.5m左右;对于旋流式燃烧器可取2m-3m，依其单只燃烧器功率及旋流强度而定。8.4.7布置在下炉膛前后墙上的三次风(亦有称前后墙二次风或分级风者)喷口必须设计成不致被高温灰渣堵塞的结构型式。应尽量发挥三次风的作用，以降低灰渣含碳热损失和NO，生成浓度水平。8.4.8双拱燃烧配套直吹式制粉系统时，一次风如采用煤粉浓淡分离装置，其分离出来的乏气(稀相含粉一次风)排人炉膛的部位和出口流速，应考虑不使其易于造成射流短路向上，过早排出下炉膛，导致不完全燃烧。8.4.9下炉膛两侧墙应布置有足够多的看火孔，并应前后对称布置.以便于观测对比前后拱U形火炬 DL/T83，一2002燃烧及温度分布是否正常和对称。8.5双拱燃烧炉膛的配风参数8.5.1现已运行的300MW电功率级双拱燃烧锅炉采用的一、二、三次风(从炉拱下射的热风称二次风;从前后墙射人炉膛的热风称三次风)及乏气(采用贮仓式制粉系统时为制粉乏气;采用直吹式制粉系统并带煤粉浓缩器时为稀相一次风)喷口设计参数(BRL工况)如表12所示。诸参数需换算到BMCR工况时，见6.5.408.5.2拱式燃烧方式炉膛出口过剩空气系数设计值通常宜取1.3(BRL及BMCR工况)。投运后的最佳值应由燃烧调整试验决定。表12300MW容.级双拱锅护炉膛配风参数IBRL工况)制粉系统种类贮仓式(热风送粉)直吹式(一次风管带煤粉浓淡分离装!)燃烧器结构直流狭缝式弱旋流双调风器旋风筒带消旋器直流狭缝式主煤粉喷口只数3616一2048一32一次风10一158一147一10`风率a二次风7。一75}一:。一65}一63-83%三次风10一1516一2450一6510一15乏气}14-186一}:一10`风温一次风粉混合物一}190一26090一150℃二、三次风340-400一次风一}7.5一10I一1。一2‘，。一12}一9-13喷口二次风一}-4018一26/35一42}一3。一4。一33风速三次风-40一}37-438一16mss乏气124一2810一25一19炉膛出口过剩空气系数}1.25-1.3制粉系统干燥介质以高温炉烟为主。此数值仅为所含的空气量。b取决子磨型选择及出力裕量。总一次风率14%-20%,设浓淡分离旋风子出口浓淡两相风量均等。d配风率总和为100%，未计人炉膛漏风率(一般小于5%)e9炉理选型设计的其他共性条款9.1在BMCR工况下炉膛份口烟窗的设计计算烟温B"F取决于煤灰变形温度，即B"F<(DT-100)C;但若煤灰软化温度与变形温度之差(ST-DT)<-50r-，则应取O-F<-(ST一150)Co9.2炉膛及嫌烧器的设计布置，应尽量考虑避免出口烟窗沿炉宽产生的烟气能量分布不均现象(即烟气流速及烟温的分布偏差)。高温过/再热器管屏的热力偏差系数产(k=单管出人口给增或温升最大值/全部管屏出人口烙增或温升平均值)实际不应超过1.15;设计时的壁温安全性计算，宜取p>-1.2509.3对于采用直吹式制粉系统的锅炉，每台磨分别向数只燃烧器供粉。此时磨和燃烧器的出力和布置应满足:—锅沪BRL工况允许一台磨停运(双进双出球磨机不足6台时除外)，而煤粉细度正常;—无论投人哪几台磨运行，都能保证沿炉膛宽度煤粉及风量分布均匀;—锅炉BMLR负荷宜有相应燃烧器层相邻的两台磨运行(双进双出球磨机除外)，此时燃烧器一次风/煤比仍能保证稳定燃烧，沿炉膛宽度煤粉及风量分布仍基本均匀。9.4燃料喷口及各类空气喷口(二、三次风、上燃尽风等)的设计布置应考虑降低NO二的生成浓度，而不致影响燃烧稳定性和燃尽度。9.5煤粉燃烧器的布置不应使煤粉火焰冲刷炉墙，以避免产生水冷壁高温腐蚀，或局部管子因热负荷过高，使管内工质产生偏离核态沸腾(DNB)现象。导致管子过热损坏。 DL/T831一2002对于含硫量大于1.5%的煤种，为进免或减轻水冷壁管外璧高沮腐蚀的危害，除上述措施外，宜适当降低炉膛容积放热强度4v及断面放热强度4F数值。亦可考虑在护撞瀚烧器区采用膜式水冷壁渗铝、喷镀等技术，或局部通人空气成膜以降低还原性气氛。9.6炉膛冷灰斗下部排渣口窄边宽度(喉口净深度)d2(见3.12)可选用工2m--1.5m;严重结渣性的煤种及敷有卫燃带的炉膛可再放宽些。排渣工况应有可靠的监视手段。冷灰斗斜坡与水平面的夹角可取500-550;设计或校核煤种如属于高或严重结渣性，或炉膛敷有卫燃带时，应取用55009.7对中等着火煤类，尤其是IT>750℃的煤，以及较难着火煤类，切向及墙式燃烧炉膛的燃烧器周围水冷壁表面宜适当敷设卫嫩带，以提高撤烧稳定性和然尽度，但遇高结渣或严重结渣性煤时，应慎重采用。各种燃烧方式的炉膛敷设卫燃带时，应采用高级耐火塑料喷涂或捣制;水冷壁上焊接销钉的密度宜在1500个/tp2一3000个/m2，视然用煤种和卫燃带面积及位置而定。9.8应重视水冷壁吹灰器的选用及布置。当燃用严重结渣性煤时，燃烧器及其上下高温区宜根据墙式吹灰器的有效吹灰半径密排布置。冷灰斗上拐角处及折焰角部位易勃附焦渣，可视条件安装长伸缩式旋转吹灰器。上炉膛屏式受热面亦应有吹灰装置，或设计预留安装孔。9.9安装在海拔较高地区(海拔高度超过500m，或称高原地区)的新扩建机组，为维持锅炉的稳定燃烧和燃尽度，应对本标准6,7,8章推荐的在标准大气压条件下的炉膛放热强度特征参数值进行必要的修正，并考虑强化燃尽的措施。高原地区炉膛特征参数修正计算方法见附录Fo9.10一次风粉混合物的设计温度tpq和二次风设计温度t5A对低挥发分煤及高灰、高水分煤的着火稳燃影响较大;前者一般取决于磨煤机的出口允许温度t.,2(直吹式制粉系统及贮仓式制粉系统配乏气送粉时)和空气预热器出口一次风温(贮仓式制粉系统配热风送粉时)。它们的取值按煤类区分大致如表13所示。衰13煤粉烟烧锅炉一、二次风温度的设计取值范围煤类无烟煤贫煤a烟煤“褐煤V“<1010一20>20>37%球磨、中速磨，贮仓式中速磨、球磨，中速磨、风扇磨，磨煤机及制粉系统球磨，贮仓式或直吹式或直吹式直吹式直吹式磨煤机出口温度Lm.z70(中速磨))130`130一100"90一70`℃100(风扇磨)f直吹式或贮仓式，乏气送粉直吹式一次风粉混合物>130`}一130-100"同t..2温度tpp℃贮仓式或半直吹式.热风送粉{一260一200023。一1908I}二次风温度tm400-380"380-340360一330"380一290℃含度煤及贫痰煤，诸煤类定义见GB/13713及GB57510b此处的“烟煤”所扳为除去前栏的“贫煤”_多外的诸烟煤类。无限制，取决于磨煤机机械部分和制粉系统其他元件可靠运行的条件及干燥剂初温。d对于直吹式系统，极限温度为1500,钢球磨用烟气空气混合干燥剂时，t,=.120rof风扇磨用烟气空气混合干燥剂时，to,,Z=180009一次风初始温度不应低于330"C;无烟煤如采用450-4700，则tpq可接近30000h如燃烧器具有强化嫩烧措施且锅炉在稳燃与燃尽效果方面有成功的实践业绩，允许降低至36000I对于极易着火的烟煤，可以降低到30000燃用低挥发分煤时，BRL工况下空气预热器出口一次风温不应低于3301Co DL/T831一20029.11炉膛四周炉墙应设有一定数量的看火孔，以便能从中观查到各嫩烧器的着火状祝及受热面各部位的清洁程度。对燃用严重结值性煤的锅炉，更宜增加看火孔的数量，直至能查看到折偏角上部前水平烟道内和冷灰斗斜坡上的灰渣堆积状况为止。10炉膛娜烧效果参致值的选取10.，概述在护膛选型及燃烧器型式布置满足相应条文要求的条件下，新扩建锅炉能达到的燃尽程度(用飞灰可燃物含量表示)和最低稳燃负荷率指标随设计煤质(人炉煤质)而变化的趋势见附录G。可以根据该附录图G.1的性能参数曲线选用有关数据。炉膛出口N认排放浓度，则只能依靠测定统计结果，对于低挥发分煤类尚缺乏足够的数据支持。10.2煤粉细度为达到较好的然尽度和较低的NO二排放水平，大容量锅炉应在满负荷运行时仍能燃用合格细度的煤粉。锅炉在BRL及BMCR工况下煤粉细度按下式选取:Rgo=K+0.5nVd,f(20)式中:Roo—见3.28,%。n—见3.28，已运行机组的系数，应实测确定。K—系数，对于Vdef>25%的烟煤，K=4;对于V,f=25%一15%的煤类，K=2;对于Vdef<15%的煤类，K=0o对于褐煤，Rgo可以增大到35%--50%(Vd,f高时取大值)，相应的1.0mm筛上剩余量R,.,<1%一3%。最佳煤粉细度最终应在机组启动后经过调试确定。高灰分煤的着火、燃烧性能较差，原则上要求相对更细的煤粉细度，即Rvo应适当低于式(20)的计算值。10.3锅炉最低稳粥负荷率采用直吹式制粉系统的锅炉，不投辅助燃料，最低稳燃负荷率BMLR的推荐值按附录G中图G.1曲线亦可分解，如表14所示。裹14各种傲烧方式的BMLR推荐值%BMCRV山盆5一1010一1515-2020一2525一30>30`16切向/墙式嫩烧60一5055-4548一4040-3535一300双拱嫌烧50-4545-40高水分褐煤及高灰分的劣烟煤除外。BMLR数值除与燃料类别及燃烧方式明显相关外，还与影响燃烧器着火稳燃条件的诸因素有关。如设计燃煤是不同挥发分含量的混煤，而缺乏可靠的浪煤措施时，锅炉选型设计推荐的BMLR保证值，宜按最低挥发分煤种选用。采用贮仓式制粉系统的锅炉，其BMLR可以比采用直吹式制粉系统的降低5个百分点。BMLR的试验值须在每台机组投运后经过考核试验确定。10.4飞灰可艘物含最及灰渡含碳热损失煤粉燃烧方式灰渣含碳热损失L二关键在于飞灰可燃物C、和燃煤灰分A=的数值。按6,7,8章条文要求选型的锅炉，在最佳配风及煤粉细度条件下，BRL工况的Cf.优化统计数值随然煤V,‘的变化 DL/T831一2002一般应在附录G图G.1所示曲带区域内，据此可分解成表15的形式。应予说明的是:图、表给出的是一般较佳情况，难免有些难燃尽煤种会超出图、表所示范围，或有些易燃尽煤种会低于该范围。煤的燃尽特性与vd‘只有松散的相关性，已如附录D所示。拱式燃烧应取偏低数值。表15飞灰可粥物Cv随姗烧挥班分V‘的变化关系(BRL工况)>30Vat6-1010-1515一2020一3010一48一2.56一25一13.5一0.5%从表15酌定恰当的C。值后，根据设计煤质数据，可按3.26式(15)计算出灰渣含碳热损失LUBC期望值(认为炉底渣物含碳量大致与飞灰相同)。锅炉实际运行时的飞灰及炉渣含碳量以及灰渣含碳热损失数值需待机组的考核试验测定。作为参考.表16给出了假设燃煤灰分A,.分别为10%和30%时的与、估算值。表、6灰渣含碳热损失Lu二参考值10一1515一2020一3030一40褐煤>37Vaf6.5一10A==10%1.3-0.51.0-0.30.7-0.20.6一0.10.5-0.10.7一0.14.0一1.22.9一0.92.4一0.51.9一0.32.8一0.4A_=30%5.2一1.910.5炉膛排出烟气中NO,浓度各种燃烧方式锅炉在BRL工况下炉膛排出烟气中的NO二浓度(折算到姚=6%的干燥气含有量，并假定全部NO,皆按N02计算，见3.27)，宜满足以下要求(注意:这里非指锅炉排向烟囱的NO浓度):—对于Va.f>15%的燃煤，炉膛排出NO二应小于650mg/m"o(标准状态下)(02=6%干烟气);—对于Vd.f=15%-10%的燃煤，炉膛排出NO二浓度应小于1000mg耐(标准状态下)(姚=6%干烟气);—对于Vdd<10%的燃煤，炉膛排出NO,浓度应小于1300mg/m3(标准状态下)(02=6%干m气)。 DL/T831一2002附录A(资料性附录)煤粉一空气混合物射流着火盔度《仃》翻试方法A.1范围本附录规定了煤粉一空气混合物在流动过程中受热达到稳定着火所需温度的侧试方法。它适于采用粉体悬浮燃烧方式的各种固体可燃物质。A.2方法要点采用小功率圆筒形立式炉膛的试验炉，用电热丝将碳化硅炉壁缓慢均匀加热。使壁温保持规定的升温速率(5,C/min-8C/min)。通过圆管形一次风喷嘴，以规定速度向下喷人规定浓度的煤粉一空气混合物，混合物射流在通过炉膛时，吸收炉壁的辐射对流放热量而升温。随着炉壁温度的升高，混合物射流的温度也逐步升高。混合物射流一旦达到准着火诲度时，会有部分煤粉颗粒首先嫩烧，即可观察到有比发光的炉壁背景亮度更高的火星掠过炉膛。炉壁温度继续升高。护内火星数量增加，气粉流沮度也以较快速度增加，直到发生爆燃，开始稳定着火燃烧(褐煤、烟煤)。此时气粉流温度会迅速超过壁温，如图A.1所示。定义气粉流温度升高到与壁温相等，并即将超过时的温度为该煤粉一空气混合物的着火温度(IT)。对于无烟煤，在上述过程条件下观察不到爆燃着火现象时，可仅依据上述定义确定其着火温度(IT)，如图A.2所示。}洲日才日尸.点侧园口尹>fk}f口胭口刁1洲度tt口门口口日的6570时间，mm时间，口.圈A.1某种烟煤的温升记录曲线图A.2某种无烟煤的温升记录曲线A3试验设备着火试验炉系统示意参见图A.3。试验炉炉体是由立式电加热碳化硅夹层筒体构成。炉膛内径175mm，有效高度610mm，可分成两段各配有调压器以调节炉壁升温速度。在水平炉顶轴线上固定安装一个圆管形一次风(煤粉一空气混合物)喷嘴。在其两侧装有两只圆管形二次风(空气)喷嘴，各与一次风喷嘴的轴线距离约40mma炉壁沮度最高可达1300IZ，用嵌人碳化硅内层套筒炉壁的热电俩侧量，炉内气粉流沮度采用两只抽气热电偶插人着火区(距喷口300mm一400mm)内进行测量。沿炉膛高度装设有石英玻璃窥视窗，以观察炉内着火现象。与试验炉配套的给粉、风、烟系统包括有给粉机、送风机、引风机、除尘器、烟气冷却器及冷却水系统，以及空气流量测量仪表、压力、温度测量仪表等。A.4试验工况条件A.4.1试验煤粉细度。依煤的干燥无灰基挥发分Vd,f,按本标准10.2取定90pm筛上剩余量百分率 DL/T831一2002一次风给粉机。气、器璧仁二J二习.几骊二次风冷却水墅引风机送风习1圈A.3煤粉一空气混合物射流.火温度试验炉及系统示童Rvo(取n=1)0将空气干燥后的煤样全部研磨至上述细度(R9o允许略低于上述规定值)。A.4.2试验煤给粉量。按燃料输人热功率4.65kW计，即每小时给粉量应为:G=场.74/Q==,,(A.1)式中:G—试验煤给粉量，kg/h;Qmt.,a—试验煤空气干燥基低位发热量，M1/kg.A.4.3人炉空气总量。5.5kg/h;一、二次风比为1:40AAA一次风参数。风温为室温;喷嘴出口风速为4m/soA.4.5二次风参数。风温为室温;喷嘴出口风速为8M/S.A.4.6炉膛内气压。绝对压力维持101.3(1士5%)kPa;炉膛负压维持0-10PaoA.4.7炉壁升温速率。5U/min-81C/min，无烟煤取较低值。A.5试验方法A.5.1通电源加热炉体至2000-5001C(低Va,;煤取高值)，启动送、引风机，调整一、二次风量及炉膛负压，调整炉壁升温速率至规定值。A.5.2按计算规定的给煤量投人煤粉，观察炉内状态。A.5.3随着炉壁及气粉流温度的升高，可观察到气粉流开始产生火花。随后火花渐增，发生不稳定着火，最后达到稳定着火。将气粉流温度超过壁温时的交叉点温度记录下来即为着火温度。A.5.4无烟煤类的气粉混合物难以观察到稳定的着火现象，此时仍以气粉流温度超过壁温时的交叉点温度作为着火温度。A.5.5试验至少重复3次，每次测定结果相互之间的差值不应超过10r-(无稳定着火现象的煤种为201C);取3次结果的平均值作为该煤粉气流的着火温度(IT). DL/T831一2002附录B《资料性附录)煤粉燃烧结渡特性和超尽率的测试评价方法(一维火焰试验炉法)B.1范围本附录规定了煤粉一空气混合物流束在实验室规模的燃烧室(炉膛)内，稳定燃烧过程中对接触件(探针)产生高温结渣程度的评价方法和煤粉燃尽率的测试方法。本方法采用的煤粉细度及煤粉/空气比虽与实际锅炉或窑炉燃烧方式相似，但由于炉膛特性参数及燃烧过程条件的差异，试验得到的结果并不可能绝对反映被试煤种在工业装置上的必然表现。然而，利用本测试方法可以得出诸煤种的结渣性能和燃尽性能的相对的定性比较。对于一种新煤种，通过本测试方法可以判别出它与某一已有工业燃用经验的老煤种相当，或介于某两个老煤种之间，从而即可根据有关老煤种对实际锅炉或窑炉的适应性和燃烧表现，预先选定燃用此新煤种的新建设备的设计准则参数。此即本测试方法的主要应用逻辑和目的。显然，本方法是一种条件性很强的测试评价方法，它必须拥有在同样测试条件下多种典型煤样的测试数据，才能给出正确的评价结果。本测试方法的适用范围除各类煤炭之外，还可用于其他适宜采用粉体燃烧方式的固体可燃物质。B2方法要点以一定量的空气流携带煤粉，垂直向下通过燃烧器进人圆筒形试验炉炉壁。炉膛初始段呈锥形，顶部直径与燃烧器出口直径相同。风粉混合物在进人炉膛后即呈柱塞状流动，无轴向回流，也极少可能有径向混合。射流在行进过程中接受炉壁放热而着火、燃烧以致燃尽。由于燃烧着的煤粉气流基本上只沿轴向下行运动，故试验炉称做“一维火焰沪”。在此炉膛系统内，保证了空气动力学条件的规律性和重现性。炉膛沿轴线开有数个观测孔，通过这些观测孔可以分别擂人热电偶以测量火焰沿程温度变化;插人结渣探针以检验沉积物形态及其沿程变化;插人取样管抽取飞灰样以化验其可燃物及其沿程变化。然后可据以较准确地评价不同煤种采用煤粉燃烧过程中的沾污结造特性和燃尽特性。B3试验设备一维火焰试验炉炉体及外接系统参见图B.1。炉体为电加热积木式结构，垂直布置，共分6段，最上一段为锥形段。所有6段均为碳化硅烧制而成，并分别装设电热丝以控制各段壁温。炉膛内径175mm，有效高度h约2m.沿炉膛轴线从人口端算起，每隔1/6h距离开有一个径向观测孔(共6个，人口端无)，用以测量火焰温度、抽取飞灰样品及插人结渣探针。炉膛下部连接水平烟道，其后布置有除尘器及烟气冷却装置。试验炉配有送风机、引风机、给粉机和用以加热二次风的空气预热器。主要监测装置包括:①一、二次风量监测仪表;②二次风温监测仪表;③各段炉壁温度监控仪表(其热电偶嵌人碳化硅炉壁内);④烟气含q或COZ量监测仪表(取样点在尾部烟道上);⑤各段烟温监测仪表(用抽气热电偶插人诸观测孔内);⑥移动式飞灰取样装置(擂人诸观测孔内);⑦结渣探针，截面为12mmX8mm的矩形碳化硅棒(插人诸观测孔内)。B.4试验工况条件B.4.1试验煤粉细度。根据煤的干燥无灰基挥发分Vdsf按本标准10.2式(20)取定901M筛上剩余量百分率Rgo(取n=1)o将空气干燥后的试验煤样全部研磨至上述细度(Rgo允许略低于上述规定值)。B.4.2试验煤给粉量。分两种工况:第一工况按燃料输人热功率6.4kW计，即:U=23/Q_,d(B.1) DL/T831一20021-炉体;2一锥形炉顶;3-嫩烧器;4一给粉机;5一送风机;6一流量计;7一一次风管;8一二次风管;9一空气预热炉;10-尾部烟道;11-除尘器;12-烟气冷却器;13一引风机;14-炉膛侧试孔图B.1一维火焰试验炉及系统示意式中:G—第一工况的试验煤给粉量，kg/h;Q.et.as—试验煤空气干燥基低位发热量，M1/kg.第二工况的给粉量为第一工况的两倍，即燃料输人热功率为12.8kWoB.4.3试验用风量及风温。第一、二工况分别如表B.1所示。衰B1一、二次风参数一次风二次风输人热功率人炉总风量炉膛容积放热强度替kWkg/h风率风温风率风温kW/m"%℃%℃16.49.0552245120145212.818.0452255200290B.4.4炉壁电加热控制最低温度。第一、二工况分别如表B.2所示。各段壁温超过表列限值时加热电源自动解列。表B.2各段炉壁最低加热温度工况No第I段第2段第3段第4段第5段第6段190011001200120011001100280010001100110011001000B.4.5炉膛出口烟气负压维持0-IOPa;炉膛内的绝对压力维持101.3(1士5%)kPaoB.4.6做煤粉燃尽率测试评价时，分别按第一工况和第二工况进行，将两工况测定结果平均。做煤粉火焰的结渣特性测试评价时，采用第二工况参数。B.5试验方法 DL/T831一2002B.5.1按B.4.4试验工况的规定条件，将各段炉体预热至给定温度;启动引、送风机，按B.4.3调整一、二次风量和风温;启动给粉机，按B.4.2的规定调整好给粉量。注意检查炉内气粉棍合物着火燃烧状况和炉膛出口q(或C02)表指示正常，将炉膛出口负压调整到0-IOPa范围内。检查系统及各辅机部件运行正常。B.5.2待炉壁温度及炉膛出口仇(或C仇)量稳定后，用抽气热电偶逐次擂人炉膛诸观测孔内测取火焰沿程温度。B.5.3当进行燃尽率测试评价时，在完成B.5.2温度测定后，换用飞灰取样装置从诸观测孔内抽取飞灰试样，用以测定其可燃物含量。B.5.4当进行燃尽率测试评价时，在完成B.5.3取样工作后，调整一、二次风量、风温及给粉量至另一工况规定值，再重复进行B.5.2-B.5.3要求的工作。B.5.5当进行结渣特性测试评价时，应将风、煤参数调整到B.4规定的第二工况条件。完成B.5.2要求的工作。将6只(或以上)结渣探针插人观测孔(已测过火焰温度的)内。维持稳定运行工况，等待探针上沉积足够量的灰垢渣层;其持续时间宜根据煤的灰分含量酌定。试验结束后小心抽出结渣探针，保持其沉积状态，编号后按B6.2作分析评价。B6数据处理及评价方法B.6.1煤粉燃尽率B.6.1.1按B.5.3-B.5.4，在两种工况下沿火焰行程诸观测孔抽取飞灰样，分别测定其可然物含量，并分别按下式计算其燃尽率:B=33.7(A,d/Q_,a)[C,/(100一Col(B.2)式中:B—诸飞灰样的燃尽率，%;Aea—试验煤空气干燥基灰分，%;Q=e,.,a—试验煤空气干燥基低位发热量，M/kg;C,—诸飞灰样的可燃物含量，%。B.6.1.2取第一工况及第二工况炉膛出口观测孔的飞灰燃尽率，求得其平均值Bp，即代表该煤种的煤粉燃尽率指标，即:Bp=(B}7+B02)忍(B.3)式中:Bp煤粉燃尽率代表值，%;B",,B飞—第一工况及第二工况炉膛出口观测孔的飞灰燃尽率，%。为便于对比不同煤种的燃尽特性差别大小，可根据Bp从表B.3查得其归属等级。裹B.3一维火焰护判定煤粉燃烧的姗尽特性分级Bp簇89>89一93>93一96>96-98>98燃尽特性等级极难中等易极易B.6.1.3给出两工况诸观侧孔的火烟很度(Tl及T2)和燃KmIF(B1及B2)随火m行程的变化曲线。示例:某一煤种的实测结果如图B.2所示。B62煤粉火焰结渣特性B.6.2.1按B.5.5试验取得的沉积有灰渣层的6只探针，依次将其灰渣层的特征状态与表B.4相对照以确定其各自的渣型。表B.4还根据经验给予这6种渣型以赋值，使其便于参予结渣特性数字化对比。 DL/T831一2002loo"60-----，--加-，80二002000厂二二.t=/Bi%II/B2,-20406080100L,%TI,T2一工况1,2火焰沮度曲线煤粉嫩尽率BP=(98.11+96.32)/2=97.2%BI.B2一工况1.2嫩尽率曲线(嫌尽特性等级:易)T1,T2一工况1,2火焰温度;B1,B2一工况1,2始尽率图B.2一维火焰炉嫩尽度实测示例裹B.4各种渣型的特征渣型灰渣层特征名称}赋值N沉积灰呈松散堆积，无乳聚特征，或有猫聚特征但容易切刮，切刮下的灰大都呈疏松块疏松0状弱猫聚2.5沉积灰有明显猫聚特征，切刮尚容易，切下渣块具有一定硬度黔聚5沉积灰层猫聚成硬垢。切刮困难，但仍能从渣棒上切刮下来强猫聚10沉积灰层坚硬，切刮后碳化硅棒上仍会残留不规则的翁结硬渣猫熔17.5沉积灰层由烙融与半熔融渣猫聚而成，已无法切刮熔融25碳化硅棒为全熔融致密凝固渣层所夜盖，并有渣泡形成B.6.2.2确定出渣型最严重的探针，其渣型赋值为N_.，该探针观测孔的相应火焰温度为Tmex(℃)。考虑到沿炉膛轴线温度及渣型测定的不连续性，故为确定与该渣型相应的表征温度e(℃)，采取了以下假定:—如相邻有一观测孔的渣型低一个等级，则0取为该观测孔火焰温度与Tm,二的平均值;如前后两相邻观测孔的渣型都只低一个等级，则取该两观测孔中的偏高温度参与平均。—如相邻观测孔的渣型仅有低两个等级者，则取9=T_一△T14，式中△T为Tmex与该低渣型观测孔温度的差值;如前后两观测孔的渣型都低两个等级，则取该两观测孔中的偏高温度参与△T计算。B.6.2.3按下式计算结渣特性指数:S,=100N_/(6一1000)(B.4)根据计算得到S。值，查表B.5确定试验煤种采用煤粉燃烧方式时的结渣特性等级。表B.5一维火焰炉判定煤粉娜烧结渡特性分级S<2.52.5-4.54.5一6.5>65结渣特性等级严重示例:某无烟煤测试结果如表所示。 DL/T831一2002侧点I皿皿1VV竹烟温T110014401530140013401200℃渣型疏松猫聚钻熔翁聚弱猫聚疏松N0517.5(N_)52.500=1530一(1530一1440)/4=1507.5(℃)S,=100x17.5/(1507.5一1000)二3.45(中等结渣特性) DL/T831一2002附录C(资料性附录)煤质分析数据的核查检验方法C.1引言在进行锅炉燃烧方式选择和炉膛轮廓选型工作之前，应仔细核查设计煤质及校核煤质(如有)化骏分析数据的正确性和可靠性。因为选型工作以至其后的热力计算和锅炉设计都是以设计煤质数据为基础的。错误的数据会导致错误的工程设计，故而煤质数据的核查落实，保证其可信无误是非常重要的。下面简述煤质分析诸成分之间的一些内在规律性，可以用来对比检验给定的煤质数据是否存在问题;另外也提出了一些有关煤质分析数据的常识，它们往往因被忽略误用而出错。如果通过核查检验认为煤质数据可疑，就必须查询数据来源或其分析报告以及原始记录，必要时应对煤样重新化验分析，甚至重新采样。C.2煤的工业分析和元寮分析数据使用的签准及其相互换算(参见GB理483)锅炉设计煤质的工业分析成分(水分M、灰分A、挥发分V和固定碳FC，单位皆为%)、元素分析成分(碳C,氢H,氮N,氧0.硫S和水分M、灰分A>单位皆为%)及低位发热量Qnet，一般应给出人炉状态的数值，按GB/T483应以“收到基”ar表示:T-业分析:M-+A.,+V.}+FC,=100%(C.1)元素分析:C.,十H.,+N.,+O-+S.:十M}+A,,=100%(C.2)低位发热量:Q=,t,->J/g或k1/kg工业分析的挥发分还应以“干燥无灰基”daf给出，以供炉膛及燃烧系统选型之用。此时有:Vd,f+FC&f=100%(C.3)在以下的核查检验项目中，需要将元素分析数值换算到“干燥无灰基”，即:Cdef+Hd.f+Ndaf+O"+Sdaf=100%(C.4)还需要计算出设计煤的“干燥无灰基”高位发热量Q..M，以供检验发热量给定值是否符合一般规律。M.}值包括两种存在状态的水分:外在或游离水分Mf,er和内在或固有水分Mid,,-。后者用“空气干燥基”ad表示即相当于M.d,锅炉设计煤质的Mad参数也是一个有用的参考值。灰分含量有时用“干基”d表示，即Ad，或用“空气千燥基”表示，即A,d,已知上述某一基准的工业分析或元素分析成分数据，如要求换算到另一基准状态时，可将该已知成分数值乘以表C.1中相应的换算因子即得。衰C1不同基的换算因子空气干燥基干燥无灰基干燥无矿物质基ad收型基干d基dafdmmff3空}11气}干燥基100一M。100100100ad100一M“100一M,d100一(M.d+A,)100一(M.d+MM.d)100一M.d100100100BScHarJl100一M。100一M。100一(M.,+A.,)100一(Mu+Mm二)100一M.d100一M，100100干d基100100100一Ad100一mm, DL/T831一2002裹C.1(续)空气干燥羞干燥无灰基干燥无矿物质基毛者竺竺adI1OaMr干d基dafdmmf干操无灰基100一(M}+A})100一(M,;+A=)100一Ad100一Aedsf100100100100一mm,干燥无矿物质基100一(M“+MM)100一(M。+MM,)100一MMa100一MMd石”-f100100100100一Ad高位发热量Q二不同基准间的换算亦可利用表C.1的换算因子。低位发热量Qne:不同基准间的换算则需按下式进行:Q”ne=kQ"=et+25(kM’一M")(C.5)式中:Q,mt、M,—已知基的低位发热量，J奄和水分，%;Q”，t、M，—要求基的低位发热量，J/9和水分，%;k—换算因子，按表C.1.表C.1中，干燥无矿物质基(dmmf)目前在我国尚少使用，但已作为英、美等国煤炭分类的基础(参见C.5)。我国现行的测定煤中矿物质的标准方法见GB/1"75600煤中矿物质的粗略含量可用下列简化公式(Parr公式)估计:MM=1.1A+0.1S,(C.6)式中的矿物质(MM)、灰分(A)及全硫1015202530354045505560(S,)皆为同一基(d或ad或ar),96.死94两隔尸口『门口口口口口口矿物质(MM)受热转化为灰分(A)时，按90巴ICI{一隔隔口厂口巨口口口口式C.6减少的部分即0.1(A+S,)假定全进人挥发肠口口四刚卿丽目圃习口盯门欲82巨巨口口巴哩刚而口口口巨分(V)内。故在进行挥发分含量的基准换算(从匀切祀巨厂「巨匡型lII{}川曰口巨其他基换算到干燥无矿物质基或反向换算)时，不洲口口口口口口口巴幽}}}洲曰口能只简单乘以表C:1中的换算因子k，而必须考虑日曰日曰曰曰曰口侧从】】}一I口扣除或加上0.1(A+St)值，即:口口口口口口口四}}}}互当由其他基换算到干燥无矿物质基时:62日口曰门口刃口口L幽陇曰口曰曰口曰曰叮曰口曰限Vdmmf=仁V一O.I(A+S,)]xk(C.7)曰口口门口口厩研需隔而压罗当由干燥无矿物质基换算到其他基时:曰氏厮丽口川以四四严巴巴陌匀沈V=Vdmm,xk+O.I(A+SO(C-8)国卿幽巴口口口口口口口巨28皿少巨巨I巨口巨巨口口呱C.3工业分析和元素分析数值的检验24厂厂厂巨『厂仁口匡卿兀20口「尸口「「口口口冈1日】{厌C.3.1须验算相同基准的工业分析成分数值之和16匡「厂巨「厂巨瓜牙}}}11训匡应为100.0096;相同基准的元素分析成分数值之和炙瀚垃巨厂「巨厂巨瓜而{}{腿巨巨应为100_0096.05巨巨巨匡骊珊}比坚巨巨巨C.3.2干燥无灰基元素分析CdanHdenOdesNde14厂匡嘛俪而I日}吧匕厂巨厂匡0压哑巨巴巴【巨匝区二瓜臣数值一般应在图C.1按设计煤Vd.1查得的相应C&1,豁HdenOdf,Nd.f值波动范围之内。巨踌开厉厕爪}}}!}}皿皿四匹习2四黔附l『厂巨『厂厂厂C.3.3挥发分数值一般应大于同一基准的元素分匡厂厂巨『厂巨厂厂巨厂巨析氢、氧、氮、硫成分之和，即:1么r%V>(H+N+O+S)(C.9)图C.1煤的干澡无灰基元寮组C.3.4煤中挥发分含量按测定方法不同而常有所分随挥发分的变化关系差异，且常会因豁土类矿物分解出结晶水和碳酸盐 DL/T831一2002矿物分解出Co:而使测值虚假膨胀(按式C.8粗略估计为O.IA+0.1S,，而极限情况结晶水会使Vdaf增大2个百分点;C02等的析出会增大4个百分点)。所以“真实”挥发分应低于实测值。由此可知，按GB5751煤分类用的样品，如灰分>10%，即需用氯化锌重液减灰后再行测定挥发分含量及其他指标，这样可使上述误差缩到最小。但在一般工业应用中并不要求将煤样人洗减灰，故会出现实用工业分析挥发分较煤分类数值偏大现象，尤其是对于高灰分煤。这种因灰分矿物质分解而使挥发分虚假增大的影响，显然对本标准所规范的较难着火和中等着火煤类所对应的Vd.f值更为敏感。为此，对这类煤种的挥发分测定，要求同时测定煤中碳酸盐co:的含量。如其质量含量(COZ),d>1%,则宜按GB212进行Vad测值的修正。C.4发热f数值的检验CA.1我国煤炭的干燥无灰荃高位发热量Qv,d‘在37k1/g--25k1/g之间，与煤的类别及Vdaf有关，其统计关系如表C.2所示。粗略核查低位发热量Q=e1,-测定值的正确性时，可先按式(C.5)计算出Q、t.daf，再依下式换算得到Qgr,d.f:Qgodef-Qnet,daf+225Hdaf(C.10)根据设计煤V“及类别查表C.2，检验设计煤Qgr.d.f是否在其相应范围内(注意表C.2中Qg,def的单位为kI奄，而本附录其他公式中Q皆为J馆)。表C.2Qv,d.f统计范围kT/g即x1000)/gVA5一1010一2020一3030一37>37%煤类无烟煤贫、瘦煤·焦煤}焦煤、肥煤、气煤气煤、气肥煤Q，，“31.3一35.6{34.3一36.235.5一37}36.5-3336.0-32.0高硫贫、瘦煤弱钻煤、不戮煤长焰煤33.0一35.636.0一28.834.3一30.5褐煤31.4-25.0C.4.2利用元素分析数据计算干燥无灰基高位发热量Q,d,f(Jig)，推荐采用煤科院的下列经验公式。对无烟煤和贫煤:Q},d,f=334.5Cd,f+1338Hd,f+92(Sd,d一OW)一33.5(Ad一10)(C.11)对于Cd.f>95%或Hdsf<1.5%的老年无烟煤，第一项Cd.f的系数要改用326.60对于瘦煤、焦煤、肥煤、气煤类:Qs,d,f--334.5Cd,f+1296Hd,d+92Sd,f一104.50d,f一29(Ad一10)(C.12)对于长焰煤、弱砧煤和不勃煤类;Q,,,def=334.5Cd,f+1296Hd,f+92Sd,f一1090dzf一18(Ad一10)(C.13)对于褐煤:Q,ad=334.5Cd,f+1275.5Hd,f+92Sd“一1090",一25(Ad一10)(C.14)褐煤、烟煤(含贫、瘦煤)及无烟煤亦可共用下式计算:Qfs,d,f=334.5Cd,f+1296Hd,f+63Sd,f一104.50“一21(Ad一12)(C.15)在公式(C.15)中，对于Cd.f>95%或Hdef<1.5%的煤，Cd.f项的系数取用326.6;对于Cdef<77%的煤，Hd,f项的系数改用1254.50在公式(C.11)至公式(C.15)中，只对干基灰分Ad>10%的煤才计算最后一项(即灰分修正项)。公式(C.11)至公式(C.14)的标准误差。见表C.3,35 DL/T831一2002公式(C.15)的误差可能较表C.3数值偏大约30%o可以利用上述公式核对设计煤质的发热量与元素分析数据之间的吻合性。衰C.3利用元奋分析数据计算Qw.d.r公式的误差公式C.11C.12C.13C.14标准误差268218243301J/995%置信范围的最大误差(1.96动527427477586J/9C.5煤炭分类做为参考，表C.4给出了我国煤炭分类简表(GB5751-1986);表C.5给出了美国煤炭分类简表(ASTM/D388-1988).裹C.4中国煤炭分类简表分类指标类别符号包括数码v“尸M‘Q_-`GYb肠%NU/kg无烟煤WY01,02,03镇10.0贫煤PM11镇5贫瘦煤PS12>10.0一20.0>5一20瘦煤SM13,14>20一65>20.0一28.0>50一65焦煤3M15一‘25>10.0-28.0>65"簇25.0(G150)肥煤FM16,26,36>10.0一37.0(>85)">25.0烟1/3焦煤1/33M35>28.0一37.0>65"(25.0(镇220)煤气肥煤QF46>37.0(>85)">25.0(>220)34>28.0一37.0>50一65气煤OM43,44,45>37.0>35(25.0((220)1/2中翁煤1/2ZN23,33>30一50弱猫煤RN22,32>20.0-37.0>5一30不勃煤BN21,31<5长焰煤CY41,42<35>50>37.0<30褐煤HM<24521>30-50注:分类用的煤样，除Ad<10.0%的不需减灰外，对Aa>10。%的煤样，应采用抓化锌重液选后的浮煤样(对易泥化的褐煤亦可采用灰分较低的原煤)。详见GB4740分类指标符号意义:V“一干燥无灰基挥发分;G一烟煤的猫结指数;Y一烟煤的胶质层最大厚度，mm;b-烟煤的奥9膨胀度，%;PM煤样的透光率，%;Q,}-煤的恒湿无灰高位发热最，MJ/kgoa对G>85的煤，再用Y值或b值来区分肥煤、气肥煤与其他煤类。当Y>25.0.m时，应划分为肥煤或气肥煤;当Y<25.Omm时，应根据其V“的大小划为相应的其他煤类。按b值划分类别时，V,,<-28.0%,暂定b>150%的为肥煤;V}>28.0%,暂定b>22%的为肥煤或气肥煤。如按b值和Y值划分的类别有矛盾时，以Y值划分的类别为准b对V,w>37.0%,G37.0%,PM>30%-50%的煤，再测Q.,-，如其值大于24Mi/kg(570n1信)，应划分为长焰煤。 DL/T831一2002衰C.5美国煤分类简表干燥无矿物质基干燥无矿物质基恒湿无矿物质基高位发热量类和小类固定碳(FCC)挥发分(V~)(Q，，一)’猫结性%%Btu/16(MI/kg)(Agglomera-(ClassandGroup)tingCharacter))<)<)15500Bm/16(36.053NI/kg)oa其所含湿分为煤中天然的内在水分，不包括煤的表面水分。b如有猫结性，归类于低挥发分烟煤类。c如FC->69%，则按固定碳数值归类，不论Q..。为n值。d认为在烟煤类的这些小类中，可能有些煤种是不具猫结性的，而高挥发分C烟煤小类有明显例外。 DL/T831一2002附录D(资料性附录)煤粉气流着火温度(IT)和一维火焰试验炉平均撇尽率(Bp)与挥发分(Vd.f)的实测关系;着火稳定性指数(R一与IT的相关性D.1煤粉气流着火温度IT与挥发分的关系诸煤种试样的煤粉气流着火温度IT与Vd.f测值关系如图D.1所示。由图可见，它们仅有相当松散的相关性。因此说明，诸煤样的Va、参数常不能确切地反映该煤种的着火特性。图D.1还示出本标准按IT划分的三大煤类(即区域工、I,I[)，它们的Vd.f变化范围都有部分重叠，即如表D.1所示。表D.1按IT划分煤类的Vd.f覆盖范围IT叭v“重盈区区域煤类℃%%I较难着火煤类>800<15}(10一15)Q中等着火煤类800-70010一25}(20一25)皿较易着火煤类<700>20131洲】C耐、翩输端{隐。‘卜O歹‘〔一咖0OI，纂0p秘劳CP卜翔﹂霎厂。{卿ou翎V‘，%V创，%图D.1IT与V‘的关系图D.2B,与V,,的关系D.2一维火焰试验炉平均姗尽率B，与挥发分Vaa的关系一维火焰试验炉平均燃尽率B，与相应的Vd.,散点关系参见图D.2，可见它们仅有松散的相关性。D.3着火稳定性指数R，与IT的相关性着火稳定性指数R，是利用TGS-2型热天平对煤样进行热失重分析所得数据综合推导出的一个指标，其表达式为:Rw=560/t+650/T,+0.27W,_(D.1)式中:t—热重分析的反应开始温度，℃;Wlmex—易燃峰的最大燃烧速度，mg/min;TimexWt。对应的温度，℃。根据对诸煤种的测试统计，Rw指数与相应IT测值的关系参见图D.3。从图中分区可见，按IT划 DL/T831一2002分的三个煤类亦可大致用Rw指标代替，如表D.2所示。裹D.2R=指数与IT的相应关系区域煤类IrTR.I较难着火煤类>800<4I中等着火煤类800一7004一5皿较易着火煤类<700>5火尸卜﹄﹄·-N.。_。_/翎L-_一狡’咒皿臀冬、.图D.3R，与IT的关系 DL/T831一2002附录E(资料性附条)煤的结涟特性初级判据E.1引盲利用煤及其灰分的化验分析数据判别煤粉燃烧方式、炉膛结渣倾向的试验研究工作，已经证实以煤灰成分为基础的诸多判据的置信度仅有30%-60%，而且它们与一维火焰试验炉的结渣指数Sc之间的相关性大都很差，因此认为不宜作为煤结渣特性的初级检验根据。相比之下，以煤灰熔融性温度指标及高温翁度特性指标为基础的一些判据置信度略好些，虽然它们与5c的相关性也仍嫌分散。下面给出4种灰熔融性温度基的判据和两种灰翁温特性基的判据，及它们与一维火焰炉结渣指数Sc的相关散点图。这些判据可以用来进行煤结渣性能等级的初级评价。但正由于它们与Sc的相关性并非很好。所以对于初级评价为严重或高结渣性的煤种，尚宜直接进行一维火焰试验炉的渣型判别试验，以最终确定该煤种的结渣特性。E.2RT荆据RT判据用Leitz热显微镜测定(按DIN标准)，其计算式为:RT=(maxHT+4minDT)/5(E.1)式中:RT--判据，℃‘maxHT-氧化气氛中的半球温度，℃;minDT-一还原气氛中的变形温度，℃。RT判据的判别界限见表E.1，其与一维火焰试验炉结渣指数Sc的相关性参见图E.lo裹E.1结渣特性等级判别界限(RT判据)RT>14001400一13201320一1250f1250t结法特性低中高严重1，‘0，月皿离一严:6老中高卜丸.Jh3研低中二，卜低0抓产，高中严!补高中、.7.1727.3747.59001000110012叨1300140015001600R℃坑(RT)留E.IR二与Sc的关系圈E.2R;与sc的关系E.3R,刻姗R,判据用灰熔点炉测定(按GB/I"219)，其计算式为: DL/T831一2002Rt二(ST+4DT)/5(E.2)式中:R,—判据，℃;DT弱还原气氛中的变形温度，℃;ST—弱还原气氛中的软化温度，℃。R，判据的判别界限见表E.2，其与一维火焰试验炉结渣指数SC的相应关系参见图E.2o表E.2结渣特性等级判别界限(R。判据)R<1250>14501450一13501350一1250℃结渣特性一}低一}中I一高}严重E.4ST判据ST判据即为灰软化温度ST(℃)。ST判据的判别界限见表E.3，其与一维火焰试验炉结渣指数SC的相应关系参见图E.3.表E.3结涟特性等级判别界限《ST判据)一一于}>14801480一13701370一1270<1270℃结波特性严重一巨尸户(工Qll份巴2匕一一P竺中}低100011001200130014001500DT.0C1300140015001600ST.*C图E.4DT与(ST一DT)确图E.3ST与Sc的关系定的严重结渣三角区E.5严重结渣三角区判据按灰变形温度DT及其与软化温度之差值(ST一DT)，凡(ST一DT)<(618一0.47DT)者，即可判定属严重结渣性煤。参见图E.4.E.6T200判据按DL/1"660在还原性气氛条件下测定灰戮度200Pa-s相应的温度T200(℃)。几。。判据的判别界限见表E.4，其与一维火焰试验炉结渣指数Sc的散点关系参见图E.5.表E.4结渣特性等级判别界限《T200判据)Tr2-oo>16001600一15001500一1400<1400结渣特性低中高严重 DL/T831一2002::{:二高高.中中低低严t中严，离爪1.申10的11001300130014001500160017001900100011001200130014001500160!70018朋不，.弋PI"T;C，一布一圈ESTsaa与‘c的关系圈E.6Tloo。与S的关系E.7T,ooo判姗按DL/1"660在还原性气氛条件「测定灰猫度1000Pa"。相应的温度T10oo(℃)。Tloaa判据的判别界限见表E.5，其与一维火焰试验炉结渣指数S的散点关系参见图E.6,衰E.5结注特性等级判别界限(Tlooo判据)几>15301530一14201420一1300<1300℃结涟特性低中高严重 DL/T831一2002附录F(规范性附录)商原地区炉膜特征参数修正方法Fl通则本标准6,7,8章推荐的在标准大气压(101.AN)条件下的堵多护脆放热强度特性参数值，一般认为可适用在平原地区(海拔高度不超过500m，相应的年平均大气压大于95.4kPa),高原地区(海拔高度超过500m)大气压力和气体密度已有明显降低。如果炉膛放热强度特性参数值以及由其导出的炉膛轮廓尺寸仍维持本标准6-8章选定的数值，则护内煤粉气流停留时间会过分缩短，导致燃尽度下降，气压和密度的降低也多少会导致燃烧反应速率和传热的减缓。实验和工业实践证明，对于褐煤和高挥发分烟煤来讲，海拔增加的影响相对还较迟钝，而对于低挥发分煤种来讲，就敏感得多。因此，建议凡属高原地区的电厂锅炉，炉膛选型皆应考虑低气压的影响、并顾及设计煤种的燃烧特性。因为对此问题尚缺乏较深人的理论分析和大容量机组运行经验的多方对比，加之目前己运行的大容量机组所处的最高海拔仅略超过2000m，故本标准对高原地区炉膛选型的考虑原则上仅限于要求姗烧产物在炉膛内的停留时间基本等于同条件下的平原地区锅炉，按此原则来放大炉膛容积。具体的作法是，对按6-8章有关条款选用的诸特性参数进行本附录规定的气压修正。煤质的差别则体现在开始修正的起点海拔高度和取用的平原地区参比大气压的数值有所不同，即—对较难着火煤及中等着火煤(IT)7001C)，从海拔超过500m起开始进行修正，平原地区的参比大气压规定为98kPa(相应海拔高度275m);—对较易着火煤(IT<700C)，从海拔超过700m起开始进行修正，平原地区的参比大气压规定为96kPa(相应海拔高度450m).F.2炉膛容积放热强度的修正设按本标准6,7,8章条件选定的炉膛容积放热强度上限值为4v，则高原地区的9v应至少按燃烧产物等停留时间的原则修正为:(高原4v)=4vX(P今0)"(F.1)式中:(高原4v)—海拔超过500m(较难着火煤及中等着火煤)-700m(较易着火煤)的高原地区炉膛容积放热强度上限值，kW/m3;P-当地常年平均大气压，kPa，如缺乏当地统计数据，则可按公式(F.4)计算;Po—参比大气压，选用96kPa(较易着火煤)-98kPa(较难着火煤及中等着火煤)。式(F.1)意味着高原地区锅炉炉膛有效容积至少应较平原地区的锅炉放大(Po/P)倍。双拱燃烧方式的下炉膛容积放热强度4v,;.,亦应按式(F.1)修正。F.3炉膜断面放热强度的修正因为炉膛容积尺寸的放大宜遵搪几何相似的原则，故炉脸断面放热强度的修正应按下式进行:(高原4F)=qFX(P今。0)"(F.2)式中:(高原CIF)—海拔超过500m(较难着火煤及中等着火煤)-700rn(较易着火煤)的高原地区炉膛断面放热强度可用值，mw/ml;9F—按本标准6,7,8章条件选定的炉膛断面放热强度可用值，MW/m"; DL/T831一2002P及Po—同式(F.劝的符号说明。对于切向燃烧及墙式燃烧锅炉，如(p/po)>0.96，为简化设计，式(F.2)中的幂指数“2/3"可以允许代之以零，即QF不做修正。F4嫩烧器区壁面放热强度的修正设按标准6,7,8章条件选定的燃烧器区壁面放热强度上限值为9e，则高原地区的4a仍宜沿用原选定值。F.5炉膛您尽区容积放热强度的修正炉膛燃尽区放热强度上限值宜采取与F.2炉膛容积放热强度相同的处理方法，即:(高原。m)=qmx(P劫。)(F.3)式中:(高原9m)—海拔超过500m(较难着火煤及中等着火煤)-700m(较易着火煤)的高原地区炉膛燃尽区容积放热强度上限值，kW/m3;4m—按本标准6,7,8章条件选定的炉膛燃尽区容积放热强度上限值，kW/m3;P及Po—同式(F.1)的符号说明。F6炉膜然尽区高度的修正对于切向燃烧及墙式燃烧锅炉，如采用炉膛燃尽区高度h,作炉膛选型轮廓特征参数之一(见本标准第6,7章)时，则高原地区的锅炉h,取值应按下式修正:(高原hl)=h,x(P/Po)一’/3(高原h,)=hlx(Po/P)"/"(F.4)式中:(高原h,)海拔超过500m(较难着火煤及中等着火煤)-700m(较易着火煤)的高原地区炉膛燃尽区高度，m;h,—按本标准6,7章条件选定的炉膛燃尽区高度，m;P及PD—同式(F.1)的符号说明。F.7燃烧器喷口尺寸的修正大气压力降低，燃烧器一、二次风出口参数(风率、风温、风速及旋流强度比)一般不宜改变(除非由于一次风粉管道的修正计算影响到一次风率有所变化)。为此，原则上其一、二次风喷口面积宜按(p/P.)比率放大，相应的燃烧器喷口尺寸以及燃烧器结构尺寸宜按(Po}P)}}即(P/Po)一‘n比率放大;P及Po的含义同式(F.1)的符号说明。一些另外独立布置的空气喷口(二、三次风口、OFA喷口及乏气喷口)亦然。F.8炉膛设计注意事项F.8.1在高原地区为克服低气压对然烧反应的不利影响，对于低挥发分煤〔中等及较难着火煤)可以采用提高一次风粉浓度，提高一、二次风温，增加煤粉细度(降低Rgo设计值)，甚至敷设部分卫燃带等措施来强化燃烧。如遇水冷壁蒸发受热面数量偏大问题，也可能需要采取敷设少量卫燃带的措施。F.8.2高原地区燃烧低挥发分煤种的锅炉，选型设计取用的灰渣含碳热损失允许略有增加;锅炉最低稳燃负荷率也允许有所增加。F.8.3高原地区锅炉设计，必须按照当地大气压力进行受热面的传热计算，以正确选用对流受热面的数量，并须注意限制烟道空间的平均烟速(等同于平原地区的取值)，以避免受热面管束超量磨损。Fg当地常年平均大气压的估算如缺乏厂址.则当地大气压力的常年平均统计数值，采用下列简化公式可满足本标准涉及的工程应 DLLT831一2002用精确度‘精确公式见GS1920):，一‘01.3x[‘一0·.022，5，5·X赢1000lJ5.256(F.5)式中:p-当地平均大气压，kPa;2—当地海拔高度，m。 DL/T831一2002附录G(规范性附录)推荐的煤粉细度《Rso)、飞灰可燃物(Cr.)及最低稳姗负荷率(BMLR根据对已运行的300MW及以上容量级煤粉燃烧锅炉燃烧效果的调查分析，在优化基础上确定的煤粉细度R,、飞灰可燃物Cf.及不投辅助燃料最低稳燃负荷率BMLR(%BMCR)等性能参数可能达到的较佳指标与人炉煤干燥无灰基挥发分V、间的大致关系如图G.1所示。10203040乃口刃门日加口厅而四曰舒卜口15口嚎巴叫!。.5{、R10日口成劣!n=4I!=0.5碑、公(月=1.1)5尸只阿价}—厂一l1仁二尸0巨巨盯巨︵曰匡[际口留山)口租叭l恻阅口口承卜刀产刚姗一「而丽魔「日︺曰洲卜U且}{{1川f口L三口兰C兰竺印巨巨已」纽用.x侧眨刁翻一。芝50厂T-限盯}广l二L_L_】二团j叭比叨I.瓜[巨二一双李悉芝加磊巨山l匡口医「二.二巨厂曰巨巨3040u2m0%图G.1大容f煤粉姗烧锅炉推荐的煤粉细度(Rea).BRL工况下的飞灰可0物《C.)、最低稳姗负荷率(BMLR)'