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NB/T 10127-2018

基本信息

标准号: NB/T 10127-2018

中文名称:大型煤粉锅炉炉膛及燃烧器性能设计规范

标准类别:能源标准(NB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 煤粉 锅炉 燃烧器 性能 设计规范

标准分类号

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出版信息

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标准简介

NB/T 10127-2018.Performance design standard for furnaces and burners of large-capacity pulverized-coal-fired boilers.
1范围
1.1 NB/T 10127规定了大型煤粉锅炉燃烧方式,炉膛有效容积的确定方法,炉膛热力特性参数及燃烧
器设计参数的选择,炉膛及燃烧器设计性能的评价指标以及与选型设计有关的其他要求。
1.2 NB/T 10127适用于配300MW等级及以上容量发电机组(最大连续蒸发量1000t/h等级及以上)的大型煤粉锅炉炉膛及燃烧器性能设计,发电机组容量小于300MW的煤粉锅炉也可参照使用。本标准不适用于增压燃烧锅炉、旋风燃烧锅炉及液态排渣煤粉锅炉。
2规范性引用文件
下列文件对于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/T 211  煤中全水分的测定方法
GB/T 212  煤的工业分析方法
GB/T 213  煤的发热量测定方法
GB/T 214  煤中全硫的测定方法.
GB/T 219  煤灰熔融性的测定方法
GB/T 476  煤中碳和氢的测定方法
GB/T 1574  煤灰成分分析方法
GB/T 2565  煤的可磨性指数测定方法哈德格罗 夫法
GB/T 2900.48-2008  电工名词术语锅炉
GB/T 3715  煤质及煤分析有关术语
GB/T 10184 电站锅炉性能试验规程
3术语和定义 .
GB/T 2900.48和GB/T 3715界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了其中的某些术语和定义。
3.1炉膛有效容积V effective furnace volume
炉膛边界范围以内进行燃料燃烧及有效辐射换热过程的空间的几何容积。

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标准内容

ICS 27. 060. 30
中华人民共和国能源行业标准
NB/T10127—2018
代替JB/T104402004
大型煤粉锅炉炉膛及燃烧器性能设计规范Performance design standard for furnaces and burners of large-capacitypulverized-coal-fired boilers2018-12-25发布
,的更心究
国家能源局
2019-05-01实施
国家能源局
2018年第16号
依据《国家能源局关于印发<能源领域行业标准化管理办法(试行)>及实施细则的通知》(国能局科技(2009)52号)有关规定,经审查,国家能源局批准《光伏发电工程地质勘察规范》等204项行业标准,其中能源标准(NB)32项、电力标准(DL)172项,现予以发布。
附件:行业标准目录
二〇一八年十二月二十五日
100-60
100-10
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义·
4一般要求
5设计条件
6燃烧方式的选择
7炉膛有效容积的确定方法
8炉膛热力特性参数及燃烧器设计参数的选择9与炉膛及燃烧器设计有关的其他要求10锅炉燃烧性能评价
附录A(规范性附录)
附录B(规范性附录)
附录C(规范性附录)
附录D(资料性附录)
附录E(资料性附录)
附录F(资料性附录)
附录G(资料性附录)
附录H(资料性附录)
附录I(资料性附录)
附录J(资料性附录)
煤的着火稳定性指数Rw及燃尽特性指数R,的确定煤灰的结渣特性指数R,的确定:煤粉在最上排一次风喷嘴或三次风喷嘴中心到屏下缘平均停留时间的计算
卫燃带修正系数的计算…
降低NO.生成浓度的措施·
切向燃烧锅炉下炉膛水冷壁污染系数&值的选择不同煤质条件下推荐的磨煤机及制粉系统类型NB/T10127—2018
煤质特性、炉膛热力特性参数及燃烧器设计参数对94的影响燃烧器区域结渣的预防措施,
水冷壁外壁高温腐蚀的预防措施38
NB/T10127—2018
本标准按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JB/T104402004《大型煤粉锅炉炉膛及燃烧器性能设计规范》。本标准与JB/T10440—2004相比,主要技术变化如下:增加了“一般要求”“设计条件”两章内容;一将原第5章“炉膛有效容积的确定及炉膛热力特性参数计算式”进行拆分,各自成章;修改了原表2“切向燃烧方式炉热力特性参数(BMCR工况)的推荐范围”中600MW机组部分内容,增加1000MW机组内容:修改了原表3“配直吹式制粉系统的切向燃烧方式燃烧器工况参数(BMCR工况)的推荐范围”中600MW机组部分内容,增加1000MW机组内容;修改了原表6“对冲燃烧方式炉膛热力特性参数(BMCR工况)的推荐范围”中600MW机组部分内容,增加1000MW机组内容;修改了原表7“配直吹式制粉系统的对冲燃烧方式燃烧器工况参数(BMCR工况)的推荐范围”中600MW机组部分内容,增加1000MW机组内容;修改了原表9“W型火焰燃烧方式炉膛热力特性参数工况参数(BMCR工况)的推荐范围”中300MW机组部分内容,增加600MW机组内容;-将原表10“W型火焰燃烧方式双旋风筒分离式燃燃器工况参数(BMCR工况)的推荐范围”、表11“W型火焰燃烧方式双调风旋流式燃燃器工况参数(BMCR工况)的推荐范围”合并为表10\配直吹式制粉系统的W型火焰燃烧锅炉燃烧器配风参数(BMCR工况)的推荐范围”,修改了原表10、表11中300MW机组部分内容,增加600MW机组内容。本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。本标准起草单位:上海普华煤燃烧技术研究中心、上海发电设备成套设计研究院有限责任公司、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、上海锅炉厂有限公司、东方电气集团东方锅炉股份有限公司、北京巴布科克·威尔科克斯有限公司、武汉锅炉股份有限公司、无锡华光锅炉股份有限公司、西安热工研究院有限公司、哈尔滨电站设备成套设计研究所有限公司、清华大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学、华中科技大学。本标准主要起草人:施鸿飞、胡仁德、陈端雨、张彦军、张建文、张山鹰、韩振杰、吴华栋、毛军华、吕俊复、张海、孙绍增、陈秀彬、王月明、于德亭、车得福、郑楚光。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:JB/T104402004。
1范围
大型煤粉锅炉炉膛及燃烧器性能设计规范NB/T101272018
1.1本标准规定了大型煤粉锅炉燃烧方式,炉腔有效容积的确定方法,炉热力特性参数及燃烧器设计参数的选择,炉膛及燃烧器设计性能的评价指标以及与选型设计有关的其他要求。1.2本标准适用于配300MW等级及以上容量发电机组(最大连续蒸发量1000t/h等级及以上)的大型煤粉锅炉炉膛及燃烧器性能设计,发电机组容量小于300MW的煤粉锅炉也可参照使用。本标准不适用于增压燃烧锅炉、旋风燃烧锅炉及液态排渣煤粉锅炉。2规范性引用文件
下列文件对于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
GB/T212
GB/T213
GB/T214
GB/T219
GB/T476
GB/T1574
GB/T2565
GB/T2900.48—2008
GB/T3715
GB/T10184
GB/T16507
GB/T34348
TSGG0001
TSGG0002
3术语和定义
煤中全水分的测定方法
煤的工业分析方法
煤的发热量测定方法
煤中全硫的测定方法
煤灰熔融性的测定方法
煤中碳和氢的测定方法
煤灰成分分析方法
煤的可磨性指数测定方法
哈德格罗夫法
电工名词术语锅炉
煤质及煤分析有关术语
电站锅炉性能试验规程
水管锅炉
电站锅炉技术条件
锅炉安全技术监察规程
锅炉节能技术监督管理规程
GB/T2900.48和GB/T3715界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了其中的某些术语和定义。3.1
炉膛有效容积Veffectivefurnacevolume炉膛边界范围以内进行燃料燃烧及有效辐射换热过程的空间的几何容积。[GB/T2900.48—2008,定义4.3.25]1
NB/T10127-2018
煤的着火稳定性指数Rwcoallammabilityindex表征煤的着火稳定难易程度。
煤的燃尽特性指数Ricoalburnoutindex表征煤的燃尽难易程度。
煤灰的结渣特性指数Rzcoal slaggingindex表征煤灰的结渣倾向。
锅炉最低不投辅助燃料稳燃负荷率BMLRboilerminimumstableloadratiowithoutauxiliaryfuelsupport
在设计煤种和合同规定条件下,锅炉不投辅助燃料助燃的最低稳定燃烧负荷与锅炉最大连续负荷(BMCR)之比。
4一般要求
4.1炉膛及燃烧器的安全技术要求应符合TSGG0001的规定。4.2炉膛及燃烧器的节能基本要求应符合TSGG0002的规定。4.3炉膛及燃烧器的性能设计应符合GB/T16507及GB/T34348的要求,满足锅炉性能与运行需要。
4.4炉膛的布置、燃烧的方式应与锅炉用煤煤质特性相适应,并综合考虑着火稳定、燃烧完全、防沾污、防结渣、防腐蚀、防磨损、低污染物排放等因素。4.5炉膛设计应保证炉膛空气动力场良好,炉膛出口烟气温度场均匀,炉出口同一标高烟道两侧对称点间的烟温偏差不宜超过50℃。4.6炉膛和燃烧器的设计应保证锅炉用煤具有较高的燃尽率、较低的不投辅助燃料稳燃负荷率。5设计条件
一般包括但不限于如下内容:
a)锅炉参数。
b)锅炉用煤的煤质资料(包括设计煤种的煤质资料和校核煤种的煤质资料),至少应包括如下项目:
1)锅炉用煤的名称、产地,如果是混合煤,除获取混合煤的煤质资料外,还应获取各掺混煤的煤质资料及掺混比例;
2)煤的工业分析结果;
3)煤的元素分析结果;
4)煤的发热值测量结果;
5)煤灰分析结果;
6)煤的可磨性指数测定结果。
c)着火稳定性指数Rw和煤的燃尽特性指数R,应按附录A的方法测定。2
d)煤灰的结渣特性指数R,应按附录B的方法确定。NB/T10127—2018
相关的气象条件,主要指锅炉建设地的年平均大气压力(或建设地的海拔高度)及相应的大e)
气温度等。
f)预计运行方式(包括带基本负荷或调峰运行等)。g)设计制造技术标准。
6燃烧方式的选择
6.1燃烧方式的选择主要依据煤质特性。煤质特性依据GB/T211GB/T212、GB/T213.GB/T214、GB/T219、GB/T476、GB/T1574和GB/T2565,并按附录A、附录B所给出的专项测试结果确定。6.2煤的着火稳定性宜采用煤的着火稳定性指数Rw来表征。由附录A确定的Rw判定着火难易程度的划分界限为:
-Rw<4.02,极难着火煤种;
4.02≤Rw<4.67,难着火煤种;
4.67≤Rw<5.00,中等着火煤种:5.00≤Rw<5.59,易着火煤种;
Rw≥5.59,极易着火煤种。
Rw的高低与煤中的干燥无灰基挥发分Vdar有一定关系,当无条件取得Rw的试验值,而又要使用以Rw为参数的计算式和图表时,可用Vaar估算Rw,但对灰分(Aar)大于35%或水分(Mar)大于40%的煤种,则应根据估算Rw确定的着火稳定性界限相应地降低一级,如把易着火煤种降为中等着火煤种。
根据30多台大容量锅炉炉前煤数据、R与V的拟合关系式如式(1)所示:Rw=3.59+0.054 Var
式中:
Rw——煤的着火稳定性指数;
Vdar—干燥无灰基挥发分,%。
6.3煤的燃尽难易程度由煤的燃尽特性指数R,来表征。由附录A确定的R判定燃尽程度的划分界限为:
R<2.5,极难燃尽煤种;
2.5≤R,<3.0,难燃尽煤种;
-3.0≤R<4.4,中等燃尽煤种;
4.4≤R<5.29,易燃尽煤种;
R5.29,极易燃尽煤种。
6.4煤灰的结渣倾向由煤灰的结渣特性指数R,来表征。由附录B确定的R,判定结渣倾向的划分界限为:
—R,<1.5,不易结渣煤种;
—1.5≤Rz<2.5、中等结渣煤种;-R≥2.5,严重结渣煤种。
NB/T10127—2018
6.5煤粉锅炉燃烧方式及制粉系统的选择如下:a)极易着火煤种(Rw≥5.59或Vdar≥37%的褐煤)宜采用切向燃烧或对冲燃烧方式,采用直吹式制粉系统。当人炉褐煤的收到基水分Ma≥30%时,从干燥和防爆需要考虑,宜采用抽炉烟干燥的风扇磨煤机直吹式制粉系统;但对于人炉煤收到基水分Mar<35%、低位发热量Qnet,ar>10MJ/kg的褐煤,也可采用中速磨煤机,并采用较高的热风温度(≥380℃)或采用其他保证制粉系统干燥出力的措施。
b)易着火煤种及中等着火煤种(4.67≤Rw<5.59或20%≤Var<37%的烟煤),宜采用切向燃烧或对冲燃烧方式,采用直吹式制粉系统,当煤的磨损性很强时,应采用钢球磨直吹式系统。c)难着火煤种(4.24≤Rw<4.67或12%≤Vdaf<20%的贫煤),宜采用切向燃烧或对冲燃烧方式,采用钢球磨煤机中间储仓式制粉系统热风送粉、双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统或中速磨煤机直吹式制粉系统(当采用中速磨煤机时,宜配用回转式分离器)。d)难着火煤种(4.02≤Rw<4.24或8%≤Var<12%的煤种),当要求较强的调峰带低负荷能力、较高的燃烧效率或煤灰具有中等以上结渣倾向时,宜采用W型火焰燃烧方式,经过技术经济比较,也可采用切向或对冲燃烧方式。极难着火煤种(Rw<4.02或Vdaf<8%,或R<2.5的无烟煤),宜采用W型火焰燃烧方式;e)bzxz.net
宜配钢球磨煤机中间储仓式热风送粉制粉系统、双进双出钢球磨煤机直吹式系统或高温热风置换的半直吹式制粉系统。
f)对于易爆煤种,选择制粉系统时应考虑必要的防爆措施。7炉膛有效容积的确定方法
7.1对于切向燃烧锅炉炉膛出口烟窗截面,一般规定为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1所示。如果布置在上述假想平面以内(即炉膛侧)的屏式受热面横向间距≤457mm,则该屏区应从炉膛有效容积中扣除;对于对冲燃烧锅炉及W型火焰燃烧锅炉横向间距>457mm的屏式受热面,一般超出折焰角尖端垂直向上的平面,如图2、图3所示,则炉膛出口烟窗可以沿水平烟道向后移至出现受热面横向间距≤457mm的截面,但是不能超出后墙水冷壁(对于W型锅炉指上炉膛后墙水冷壁)延伸的平面:对于塔式布置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横向间距≤457mm的第一排管子中心线构成的水平假想平面,如图4所示。7.2炉膛冷灰斗区有效容积只计上平高度,下平高度是死滞区:不计入炉膛有效容积。7.3炉膛截面积按水冷壁管中心线所围成的矩形平面计算,当设计带有较大的切角(炉膛切角小直角边长1m>V2/10,对于W型锅炉则为>/gl2/10)时,如图3所示,则其炉膛有效容积应按切角壁面包裹的实际体积计算。4
屏式过热器
炉膛出口烟窗
燃烧器
冷灰斗计算断面
NB/T10127—2018
注:图示的切向燃烧锅炉的后竖井为单烟道布置,也有用双烟道平行挡板调温的切向燃烧锅炉。图1切向燃烧锅炉炉膛结构尺寸示意图5
NB/T101272018
屏式过热器
炉膛出口烟窗
冷灰斗计算断而
图2对冲燃烧锅炉炉膛结构尺寸示意图屏式过热器
NB/T101272018
炉膛出口烟窗
冷灰斗计算断面
3W型火焰燃烧锅炉炉膛结构尺寸示意图joooo
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