本书共有9章。第1章主要介绍了W火焰炉的发展概况，存在的主要问题，改造的必要性，改造的难度和方向。第2章主要介绍了双进双出磨煤机直吹式制粉系统的构成、运行特性、改造的方向和效果。第3-8章分别阐述了三种技术流派W火焰炉的特点、优缺点和后期的改进及其效果，并给出具体的改造范例和效果。第9章是对这些改造经验和有关问题的思考和建议，是对上述内容的综合分析和评价，包括W火焰炉轮廓选型的参考意见，各种类型W火焰炉不同改造方式的优缺点，有关改造中的注意事项和建议等。
W火焰锅炉（简称W火焰炉）是燃烧低挥发分劣质煤的一种锅炉，又称为双U形、双拱燃烧锅炉。它是由美国福斯特惠勒公司首创的，后经过法国斯太因公司、英国巴布科克公司、日本日立·福斯特惠勒公司和美国巴布科克·威尔考克斯公司等不断地改进而发展起来的炉型。
20世纪80年代中后期，我国开始引进W火焰炉及其燃烧技术。2003年以后，600MW等级的W火焰炉开始大量出现。2008年以后，国家调整产业政策，出现了超临界、低质量流速W火焰炉。截至2014年，我国已经投运的W火焰炉有150台，其中
600MW等级的60台，300MW等级的90台。
目前，W火焰炉主要有三种技术流派，分别属于美国福斯特惠勒公司，英国巴布科克公司和法国斯太因公司，以及美国巴布科克·威尔考克斯公司。对于不同的W火焰炉技术流派，它们的最主要区别在于为实现W火焰炉的设计理念，采用了各具特色的燃烧系统、炉膛特征参数选型及与之匹配的制粉系统。这些不同的具体技术措施，对实现W火焰炉的设计思想带来不同的结果。这就是引进型W火焰炉在投产初期和后期的大型化过程中出现较多问题的根源，也是十几年来W火焰炉需要改进的原因所在。
W火焰炉最大的特点是可实现低挥发分煤种的稳定燃烧，很多W火焰炉最低不投油稳燃负荷可低至40%～50%的锅炉最大连续蒸发量（boilermaximum continuousrating，BMCR），但也不同程度地存在结渣、超温、锅炉热效率低、NO狓排放偏高等问题。从2001年10月前已投运的31台W火焰炉总体运行情况来看，不论哪一种技术流派的W火焰炉，只要制粉、燃烧系统选择合理，炉膛轮廓设计配合恰当，都有运行业绩比较好的例子。
国内各锅炉制造厂汲取了300MW等级W火焰炉运行经验和教训，对600MW等级W火焰炉和后期生产的300MW等级W火焰炉，在炉膛选型、燃烧组织和制粉系统的选择上进行了一系列改进。改进后的W火焰炉，在燃烧稳定性、运行可靠性及可用率方面均有一定的优势，但NO狓排放量仍然普遍偏高。尤其是早期投入运行的W火焰炉，NO狓排放浓度一般在1000mg/m3（O2=6%，标准状态）以上，有的甚至高达1800～2300mg/m3（O2=6%，标准状态），相当于同等容量下采用切向或墙式燃烧方式煤粉锅炉的2～3倍，难以符合我国现行大气污染物排放标准的要求。面对W火焰炉较高的NO狓排放浓度，如果仅采用选择性催化还原脱硝技术（SCR）进行脱除，投资和运行成本就会过高，过量喷氨还将造成空气预热器堵塞的严重后果。因此，必须对W火焰炉进行以低NO狓燃烧为主的技术改造。
W火焰炉低NO狓燃烧技术改造难度较大，其主要原因如下：①W火焰炉炉膛结构复杂；②热力型NO狓比例较高，与低挥发分煤的燃烧稳定性相矛盾；③早期投入运行的制粉系统选型存在较多的问题，如果进行改造，那么有可能出现锅炉出力不足、布置困难、造价过高等问题。
尽管多次尝试对已经投入运行的W火焰炉进行低NO狓燃烧技术改造，但直到2012年年底，国内尚无取得较为成功的改造范例，有的改造还造成了较为严重的问题，直接影响了锅炉运行的安全稳定。
为了解决W火焰炉改造难题，国家能源集团烟台龙源电力技术股份有限公司（以下简称烟台龙源）组织了1支20余人的专业技术团队，在原电力部热工研究院有关资料汇编的基础上，依靠各大锅炉制造厂、有关电厂和研究单位的帮助，收集了三种典型W火焰炉炉膛选型和燃烧组织的热力特征参数、燃烧方式设计及其运行特征和优缺点的资料，十几年来国内各大锅炉厂对W火焰炉改进的资料，全国50余台W火焰炉改造（包括改后的效果及其存在的问题）的有关资料。
烟台龙源W火焰炉改造技术团队对这些资料进行学习、分析、总结，采用数学模拟的方法分析各种燃烧方式，摸索出这几种锅炉的优缺点与炉膛选型之间的关系，并有针对性地提出改进的措施和方案，研发了适应于W火焰炉的燃烧器。在此基础上，总共完成了15台300～600MW机组W火焰炉各种炉型的改造，取得了一定的经验。
编者将这些经过实践检验的经验做了分类总结，撰写了这部技术专著——《W火焰炉运行特性及改造技术》，以期对W火焰炉炉膛特征参数的选择、炉膛设计，以及W火焰炉改造和运行有所裨益。
此外，制粉系统与燃烧系统密不可分。在国内已投运的150余台W火焰炉中，除了上安电厂2台W火焰炉的制粉系统采用中速磨煤机，鸭河口电厂、阳光电厂各有2台，以及珞璜电厂4台W火焰炉采用的是中间贮仓式制粉系统以外，其他都采用双进双出磨煤机直吹式制粉系统。双进双出磨煤机直吹式制粉系统的运行特性与中速磨煤机、风扇磨煤机、中间贮仓式制粉系统的运行特性有较大的不同，而且国内尚无有关双进双出磨煤机直吹式制粉系统运行特性的技术专著。2006年，在中国电机工程学会的支持下，编者组织对国内双进双出磨煤机进行了调研，并编写了关于双进双出磨煤机运行特性的专题报告。因此，在本书中也编写了双进双出磨煤机直吹式制粉系统的有关技术内容。
本书共有9章。第1章主要介绍了W火焰炉的发展概况，存在的主要问题，改造的必要性，改造的难度和方向。第2章主要介绍了双进双出磨煤机直吹式制粉系统的构成、运行特性、改造的方向和效果。第3~8章分别阐述了三种技术流派W火焰炉的特点、改造范例和效果。其中，除改造结果评价之外的部分，都尽可能按照改造方的设计思想加以阐述，并不代表编者的意见。只有改造结果评价这一部分内容，才以“有关问题的思考和建议”的形式，阐述编者的意见。第9章是对这些改造经验和有关问题的思考和建议，是对上述内容的综合分析和评价，包括W火焰炉轮廓选型的参考意见，各种类型W火焰炉不同改造方式的优缺点，有关改造中的注意事项和建议等。
在编写过程中，编者力求书中列出的数据准确无误。但是这些资料的收集来自不同渠道，有制造厂、技术支持方的，也有来自于电厂的，由于资料来源庞杂，一些资料莫衷一是，我们也无法逐一去核实求证。为此，对汇总表中的一些数据，只能要求参加编写的人员根据大型炉膛选型导则的有关规定，以及收集到的炉膛的轮廓尺寸进行计算而得。因此，这些参数很难确保准确无误，只能作为定性而不是定量地体现不同风格的锅炉的特点。在此，我们表示由衷的歉意。
全书由刘武成牵头主编；第1章、第2章、第9章由张超群、刘鹏飞、李明负责编写；第3章、第4章由张超群、刘鹏飞、张文振、王家兴负责编写；第5章、第6章由张超群、刘鹏飞、王西伦、李保亮负责编写；第7章、第8章由张超群、张文振、刘鹏飞、王西伦、赖金平负责编写。书中数值模拟内容的整理和编写，由刘武成、张超群、刘欣指导，张文振、刘鹏飞、赖金平、李驰等负责和完成；锅炉改造结构设计部分内容的整理和编写由秦学堂、于强负责。全书由刘武成、刘鹏飞和李驰统稿。
在编写过程中，得到教授级高级工程师张经武的悉心指导，教授级高级工程师杨家驹在结构设计方面给予指导，具有丰富数值模拟经验的天津大学教授王赫阳也给予指导。
本书成稿后由西安热工研究院教授级高级工程师许传凯主审。
在现场进行W火焰炉改造施工、运行和调试，以及资料收集中，感谢有关电厂、锅炉厂和各有关专家给予的鼎力支持，在此致以衷心感谢！
科学的发展是永无止境的，对于书中的不妥之处，敬请读者批评指正。
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