DL/T 831-2015.Guide on selection of furnace characteristic parameters for large pulverized coal fired boilers.
1范围
DL/T 831规定了大容量固态排渣煤粉锅炉根据设计煤质选择燃烧方式及选取炉膛特征参数的主要准则和有关限值，也对炉膛及燃烧器的设计提出了要求。
DL/T 831适用于最大连续蒸发量为1000t/h~ 3000t/h等级的大容量锅炉。
2规范性引用文件
下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注8期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
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
GBT214煤中全硫的测定方法
GB/T219煤灰熔融性的测定方法
GB 474煤样的制备方法
GB 475商品煤样人工采取方法
GB/T 1574煤灰成分分析方法
GB/T3715煤质及煤分析有关术语
GB/T5751中 国煤炭分类
GBT 5762发 电煤粉锅炉用煤技术条件
DLT 568燃料元素的快速分析方法
DLT 660煤灰高温 黏度特性试验方法
DLT 1106煤粉燃烧结渣特性 和燃尽率一维火焰炉测试方法
DLT 1446煤粉气流着火温 度的测定方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准

ICS27.060bzxz.net
备案号：50040-2015
中华人民共和国电力行业标准
DL/T831—2015
代替DL/T831—2002
大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则Guide on selection of furnace characteristic parameters forlargepulverizedcoalfiredboilers2015-04-02发布
国家能源局
2015-09-01实施
规范性引用文件
术语和定义
设备选型程序及炉选型的煤质特性分析燃烧方式的选择
切向燃烧炉膛选型
墙式燃烧炉膛选型··
8双拱燃烧炉膛选型
9炉膛选型设计的其他共性条款
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
煤灰结渣特性的初级判别
高原地区炉膛特征参数修正方法·DL/T831—2015
DL/T831-—2015
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准代替DL/T831一2002《大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则》。与DL/T831一2002相比，本标准主要做了下列修订：
修改了范围描述内容。
删除了规范性引用文件中的“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/T7560煤中矿物质的测定方法（neqISO602）”“GB/T10184电站锅炉性能试验规程”“GB13223一1996火电厂大气污染物排放标准”“DL/T5000火力发电厂设计技术规范”“DL/T5145火力发电厂制粉系统设计计算技术规定”“DL/T567.2火力发电厂燃料试验方法入炉煤和入炉煤粉样品的采取方法”“DLT567.3火力发电厂燃料试验方法飞灰和炉渣样品的采集”“DL/T567.4火力发电厂燃料试验方法入炉煤、入炉煤粉、飞灰和炉渣样品的制备”DL/T567.5火力发电厂燃料试验方法煤粉细度的测定”“DL/T567.6火力发电厂燃料试验方法飞灰和炉渣可燃物测定方法”。一规范性引用文件中增加了“DL/T1106煤粉燃烧结渣特性和燃尽率一维火焰炉测试方法”，增加了“DL/T1446煤粉气流着火温度的测定方法”。将规范性引用文件中的“GB/T476煤的元素分析方法”更改为“DL/T568燃料元素的快速分析方法”。
一增加了设计煤质、校核煤质、煤质特性、煤粉气流着火温度、燃尽高度等名词术语（见3.1、3.2、3.3、3.4、3.21)。
一删除了煤粉燃烧方式、煤粉燃烧锅炉、飞灰和炉渣、固态排渣炉和液态排渣炉、直吹式制粉系统、贮仓式制粉系统、锅炉额定出力、锅炉最大连续出力、锅炉最低稳燃负荷、灰渣含碳热损失、炉膛排出氮氧化物（NO）浓度、煤粉细度、煤粉的着火特性、煤粉气流着火温度、较易着火煤、较难着火煤、中等着火煤、煤粉的燃尽特性、煤灰的结渣特性、炉膛结渣倾向（见DL/T831—2002中3.1、3.2、3.5、3.6、3.10、3.11、3.17、3.18、3.25、3.26、3.27、3.28、3.29、3.30、3.31、3.32、3.33、3.34、3.35、3.36)。一将DL/T831一2002中第4章标题“煤质特性”更改为“设备选型程序及炉膛选型的煤质特性分析”。
一删除了DL/T831一2002中4.1的通则。一增加了确定设计煤种，煤的采样、制备和试验数据处理，对特殊煤种需进行的检测（见4.1、4.2、4.4.2)。
—删除了DL/T831一2002中5.1通则及相应的5.1.1、5.1.2和5.1.3的内容。修改了300、600MW锅炉的切向、旋流燃烧方式和高水分褐煤锅炉的炉膛特征参数推荐值，同时增加1000MW机组锅炉的炉膛特征参数推荐值，并针对ⅡI型和塔式不同的炉膛布置方式分别进行了推荐：修改双拱燃烧方式300MW锅炉的炉膛特征参数推荐值，同时增加600MW锅炉的炉膛特征参数推荐值（见表3、表4、表8、表10）。一修改了配直吹式制粉系统的切向燃烧、墙式燃烧、双拱燃烧锅炉配风参数及一、二次风温的选取；修改300MW级配贮仓式制粉系统的切向燃烧锅炉配风参数（见表6、表7、表9、表12、表13），其中切向燃烧和墙式燃烧配直吹式制粉系统的还增加了1000MW机组的参数，表12中还增加了双旋风带消旋器的燃烧器配风参数。II
一增加了强化着火措施对热负荷参数的影响（见6.2.3）。—表4中增加了qm（BMCR）上限值的推荐。一删除了DL/T831一2002中7.1的通则及相应的7.1.1和7.1.2的内容。一增加了8.4.10布置分离燃尽风降低NO的相关信息。DL/T831—2015
一删除了DL/T831一20029.2中烟气能量不平衡的相关资料，删除9.3和9.4的内容，删除9.7中有关卫燃带的资料。
一删除了DL/T831一2002第10章中有关炉膛燃烧效果参数值选取的相关内容。一修改了炉膛、煤粉燃烧器、墙式燃烧、拱式燃烧、炉膛轮廓尺寸、炉膛特征参数、炉膛容积放热强度、炉膛断面放热强度、燃烧器区壁面放热强度、燃尽区容积放热强度、煤粉气流着火特性的判别、煤粉燃尽特性的判别、严重结渣性煤种燃烧方式选择的技术要求、关于非单一煤种燃烧方式的选取要求、高原地区炉膛特征参数修正方法中相关的描述性文字（见3.5、3.6、3.8、3.9、3.10、3.16、3.17、3.18、3.19、3.20、4.6、4.8、5.2、5.3、附录B)。一对示例中的热负荷参数选取进行了修改（见6.3、7.2）。一删除了煤粉一空气混合物射流着火温度（IT）测试方法（DL/T831一2002中资料性附录A）。删除了煤粉燃烧结渣特性和燃尽率的测试评价方法（一维火焰试验炉法）（DL/T831一2002中资料性附录B)。
一删除了煤质分析数据的核查检验方法（DL/T831一2002中资料性附录C)。一删除了煤粉气流着火温度（IT）和一维火焰试验炉平均燃尽率（B）与挥发分（Vdar）的实测关系：着火稳定性指数（R）与IT的相关性（DL/T831一2002中资料性附录D）。一一删除了煤的结渣特性初级判据（DL/T831一2002中资料性附录E)。一增加了资料性附录“煤灰结渣特性的初级判别”（见附录A）。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业电站锅炉标准化技术委员会归口。本标准起草单位：西安热工研究院有限公司。本标准主要起草人：姚伟、刘家利、王桂芳、蒙毅、张喜来。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761)。
1范围
大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则DL/T831—2015
本标准规定了大容量固态排渣煤粉锅炉根据设计煤质选择燃烧方式及选取炉膛特征参数的主要准则和有关限值，也对炉膛及燃烧器的设计提出了要求。本标准适用于最大连续蒸发量为1000t/h～3000t/h等级的大容量锅炉。2规范性引用文件
下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。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
煤样的制备方法
5商品煤样人工采取方法
煤灰成分分析方法
GB/T1574
GB/T3715
煤质及煤分析有关术语
GB/T5751中国煤炭分类
2发电煤粉锅炉用煤技术条件
GB/T5762
DL/T568燃料元素的快速分析方法煤灰高温黏度特性试验方法
DL/T660
DL/T1106
煤粉燃烧结渣特性和燃尽率一维火焰炉测试方法DL/T1446煤粉气流着火温度的测定方法3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准
设计煤质designcoalproperty
新建、扩建火力发电厂在锅炉设计中规定燃用的煤质，即机组投运后主要燃用的煤质。在燃用设计煤质的条件下，锅炉制造厂商应当保证锅炉的最大连续蒸发量、蒸汽参数、热效率和锅炉炉膛出口烟气中NO的排放值。
校核煤质checkcoalproperty
新建、扩建火力发电厂在锅炉设计中用于校核计算的煤质。在校核煤质的条件下，锅炉制造厂商仅保证锅炉的最大连续蒸发量和蒸汽参数。3.3
煤质特性coalpropertycharacteristics1
DL/T831-2015
煤的燃烧、结渣、沾污和磨损等物理化学性质的总称。通常包括煤的组成成分、发热量、可磨性与磨损性、煤灰成分、灰熔融与结渣沾污特性、煤的着火燃烧与燃尽特性等。3.4
煤粉气流着火温度ignitiontemperatureofpulverizedcoal-airflow在试验装置规范条件下实测的煤粉空气混合气流开始着火并达到稳定燃烧时的温度。3.5
炉膛furnace
燃料及空气发生连续燃烧反应直至燃尽的有限空间（密闭而只有燃料及空气入口、烟气出口及排渣口与外界相通）。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。3.6
煤粉燃烧器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入炉膛，在悬浮状态下实现稳定着火燃烧的装置。3.7
切向燃烧tangentialfiring
采用直流燃烧器，并且燃烧器水平布置在炉膛四角或四周，煤粉气流在炉内形成旋转切圆的一种燃烧方式，如图1a）所示。包括四角切圆、四角墙式切圆、八角双切圆、八角（六角）单切圆等。a）切向燃烧
b）墙式燃烧
c）双拱燃烧
图1三种常用的煤粉燃烧方式示意图3.8
墙式燃烧wallfiring
采用旋流燃烧器，并且燃烧器水平布置在炉膛前后墙壁上的燃烧方式，如图1b）所示。3.9
拱式燃烧archfiring
DL/T8312015
燃烧器成排布置在炉膛前墙、后墙的炉拱上，在炉内形成U形或W形火焰的一种燃烧方式，又称双拱燃烧（double-archfiring）或W火焰燃烧（W-flamefiring），如图1c）所示。3.10
炉膛轮廓尺寸 furnace configuration dimensions表征炉膛轮廓几何结构及燃烧器布置的特征尺寸，应按炉膛四周水冷壁中心线计量，如图2所示（分Ⅱ形布置的锅炉和塔式布置的锅炉）。图中所示主要轮廓尺寸说明如下：H一一炉膛高度，对ⅡI形炉为从炉底排渣喉口至炉膛顶棚管中心线的距离，对塔式炉为从炉底排渣喉口至炉膛出口水平烟窗的距离。W一一炉膛宽度，左右侧墙水冷壁管中心线间距离。D一炉膛深度，前后墙水冷壁管中心线间距离。H一（双拱燃烧）下炉膛高度，从炉底排渣喉口至拱顶上折点垂直距离。Hu——（双拱燃烧）上炉膛高度，从拱顶上折点至炉膛顶棚管中心线垂直距离。DL——（双拱燃烧）下炉膛深度。Du——（双拱燃烧）上炉膛深度。h,——燃尽区高度，对ⅡI形炉为最上层燃烧器一次风煤粉喷口中心线至屏底的垂直距离，见图2a)；对于双拱燃烧炉膛可取为拱顶上折点至折焰角尖端的垂直距离，见图2b）：对于塔式炉则为最上层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垂直距离，见图2c）。h2——燃烧器最上层煤粉喷口与最下层煤粉喷口中心线之间的垂直距离。h3——燃烧器最下层煤粉喷口中心线与冷灰斗上折点的垂直距离，双拱燃烧炉膛为拱顶上折点至冷灰斗上折点的垂直距离。
h4—（IⅡI形炉）折焰角尖端（如有直段，则为其上折点）至顶棚管中心线的垂直距离。hs一冷灰斗高度，即排渣喉口至冷灰斗上折点的垂直距离。d,一一折焰角深度，即Ⅱ形炉折焰角尖端至后墙水冷壁中心线的水平距离。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2b)。α——折焰角下倾角。
β—冷灰斗斜坡与水平面的夹角。3.11
炉膛有效容积effectivefurnacevolumeV
按炉膛轮廓尺寸及下列4项原则计算出的炉膛容积。（1）对于Ⅱ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2a）及图2b）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或等于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，则此时炉膛出口烟窗相应移到该屏区之前，如图3所示。若在上述假想平面后的屏式受热面屏板净间距平均大于或等于457mm，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。（2）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2c）所示。（3）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所示。3
屏式过热器
护腿出口烟窗
燃烧器
冷灰斗计算粮面
a）I形布置，切向或墙式燃烧
屏式过热器
炉睦出口烟窗
冷灰斗计算截面
b）几形布置，双拱燃烧
图2锅炉炉膛轮廊尺寸示意图
■炉膛范围内的屏式受热面，各屏板间的水平净距离应大于457mm炉膨出口烟窗
>屏式再/过热器
冷灰斗计算截面
c）塔式布置，切向或墙式燃烧
炉膛出口烟窗
[W/(n+1)-d]≥457mm
/［W/(n+1)-d]<457mm
此屏区计入炉膛有效容积此屏区不计入炉膛有效容积n管屏数；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[W/(n+1)-d]≥457mm
DL/T831—2015
炉膛出口烟窗
[W/(n+1)-d]<457mm
炉腔出口烟窗充许
后移的极限位置
图4炉膛出口烟窗允许后移示例
（4）炉膛的四角设计有较大的切角（切角三角形的小边长b≥/W×D/10）时，如图2b）所示其炉膛有效容积应按切角壁面包裹的实际体积计算。3.12
炉膛断面面积furnacecross-sectionareaFc
特指炉膛空间在燃烧器区的横截面面积。Fc=WxD
式中：
Fc—炉膛断面面积，m2
W、D—含义见3.10，m。
对拱式燃烧炉膛，D=D。
炉膛四角设计有较大的切角（切角三角形的小边长b≥√W×D/10）时，式（1）应扣除切角面积。
燃烧器区炉壁面积furnacewallareaaroundtheburnerzoneFB
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=2(W+D)×(hz+3)
式中：
FB—燃烧器区炉壁面积，m2：
W、D、hz含义见3.10，m。
式（2）中（h+3）表示燃烧器区高度较h，增加3m。燃烧器区炉膛四角设计有较大的切角（切角三角形的小边长b≥VW×D/10）时，式（2）中的“2（W+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。双拱燃烧炉膛不计算FB。
DL/T831—2015
炉燃尽区容积furnaceburn-outzonevolumeVm
相应于燃尽高度h，范围内的炉膛容积。Vm=W×D×h，（切向及墙式燃烧）或
Vm=WxDu×hz（双拱燃烧）
式中：
Vm—燃尽区炉膛计算容积，m2；W、D、Du、h,
含义见3.10，m。
炉膛折焰角占据的容积不扣除。3.15
锅炉输入热功率boilerheatinput锅炉设计计算燃煤量与设计燃煤收到基低位发热量的乘积，即：P=B(1-94/100)×Onet,var
式中：
Onet,v.ar
锅炉输入热功率，MW：
-锅炉设计燃煤量，kg/s：
固体未完全燃烧热损失，%：
设计燃煤收到基低位发热量，MJ/kg。(3)
锅炉选型应按锅炉最大连续出力（BMCR）工况计算，特殊情况下按锅炉额定出力（BRL）工况计算时，应注明“P（BRL）”。3.16
furnace characteristic parameters炉膛特征参数
根据锅炉输入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，见表1。表1煤粉燃烧炉膛特征参数
炉膛特征参数
炉膛容积放热强度qv（BMCR）
下炉膛容积放热强度qv.L（BMCR）akW/m3
炉膛断面放热强度qe（BMCR）
燃烧器区壁面放热强度qB（BMCR）MW/m2
燃尽区容积放热强度qm（BMCR）kW/m3
燃尽高度hb
切向燃烧：墙式燃烧
a或代之以炉膛容积放热强度qv与qv.L之比，即qv/qvL。b可与9m任选其一，两者关系式为：h=qF/qm6
双拱燃烧
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