水煤浆锅炉详细燃烧

1.水煤浆锅炉预热器
当水煤浆进入炉腔燃烧前，先在一个容积比较小的燃烧室内被点燃，并形成火炬，然后稳定的火焰直接喷入炉膛，继续燃烧，直至燃尽。

其优点如下：由于预燃室是根据燃烧空气动力学稳燃原理设计的，体积小，调节灵活，可以针对不同水煤浆的性能，建立合理的气流结构，使水煤浆在其中完成水分的蒸发、挥发份析出、点燃以及稳定燃烧，由于稳燃性能优越，水煤浆可在冷风条件下启动和稳定燃烧。

可简化设备和启动工作量，节省大量的点火用油，当锅炉改装为燃用水煤浆时，炉膛改造工作量小。

在众多预燃室中，偏置射流预燃室有其独特的特点。

雾化了的水煤浆和空气混合物以一定速度通过下偏置的一次风管直射入内壁衬有耐火材料燃烧室有限空间，由于它对周围介质的差吸，在预燃室上都出现一个很大的回流区。

在一次风口下侧近底部处有一股起吹灰和控制燃烧作用的控制射流，它一方面增大了射流出口附近的湍流度，另一方面又对主射流起引射作用，使上半部的回流区更强大。

形成一个稳定的高温热源，点燃煤浆颗粒，使之稳定并强化燃烧。

回流区的大小和位置以及吹灰效果，可通过调节一次风主射流和控制射流来达到。

热态实验表明，在预燃室内，上半部温度高，下半部温度低，头部温度高，尾部温度低，中心温度明显高于壁面附近温度，这种温度分布正是这种非对称射流预燃室能强化燃烧，又能做到不结渣、积灰的原因所在。

对不同性质的水煤浆，预燃室出口温度1250℃~1350℃，炉膛火焰温度1300℃~1400℃，火焰长度约6米，燃烧效率96%~98%。

采用预燃室装置燃烧水煤浆，对油炉改造是一个突出优点，它的燃烧组织主要在预燃室内部和炉膛结构关系不是很大，炉膛的作用仅是燃尽和冷却炽热烟气，预燃室配置低压喷嘴后在改造中小型油炉领域内将有很大的天地。

2、水煤浆燃烧器
水煤浆锅炉设计特色在于炉前供浆系统燃烧器和炉膛结构的设计，炉前供浆系统量好工作的前提是要有合格的煤浆，取决于供浆厂的工艺和添加剂的惯合量，煤浆一旦发生沉淀，则是很难处理的。

其二是浆泵和阀门的耐磨性，良好的浆泵寿命在2000小时以上，阀门过滤器易堵塞也是个问题，这就需要制定切实可行合理的操作规程。

水煤浆燃烧器又称为配风器，是水煤浆燃烧的又一关键设备。

理论研究表明：水煤浆着火热的主要来源是依靠高温烟气的对流加热，这就对燃烧配风的组织以获得使得煤浆雾炬能有效的得到加热，成为水煤浆着火的关键。

同时，合理的配风是加强燃烧室内湍流度，提高水煤浆燃烧速度和燃尽度的关键。

合理的配风还将影响到污染物的排放，分段送风可以抑制NO X的生成和排放，同事合理的配风还将增加燃烧经济性。

根据水煤浆燃烧特性，可采用水煤浆旋流燃烧器，旋流燃烧器是利用旋转射流的特性设计而成的燃烧器，因为不仅旋流燃烧器有较大的喷嘴扩张角，使射流较短，能在较短的炉室中完成燃烧过程，而且
在强旋流的内部形成一个回流区，满足煤浆着火所需的回流烟气量的要求旋转射流不仅从射流外侧卷吸周围介质，还从回流区中卷吸介质，故它有较好的“抽气”能力，使大量高温烟气回流到火炬根部，保证燃烧顺利着火和火焰稳定燃烧。

旋流燃烧器的特性：①组织良好的空气动力场，使煤浆气流能够及时着火。

②燃烧运行可靠，燃烧器不易烧坏、磨损，炉膛不发生灭火。

③有较好的燃料适应性和负荷调节性。

风速和风量能够根据负荷和煤浆种类的变化而进行调节。

④便于调节和自动控制。

⑤能使喷雾雾化和炉膛合理配合。

资料：轴向可动叶轮式燃烧器
其特点是一、二次风分别进风，一次风采用固定叶轮式温焰器，不但可沿轴线前后移动以调节中心回流区和火焰位置，二次风采用可调切向式叶片，燃烧器出口装有耐火材料支撑的旋口。

3、燃用水煤浆锅炉的特点
①可以泵送、装卸、用罐储存。

流量可通过阀门控制：锅炉房炉前燃料系统设备和燃油机组十分相似。

②可以像油一样雾化后燃烧，易着火，燃烧稳定。

保留了煤粉的燃烧特性。

启动时间短，负荷变动适应性强（可再40%负荷稳定运行）燃烧效率一般为97%~99%。

③约含30%的水分，在常温全封闭状态下输送不会爆炸、自燃，降低了储存运输的防火要求。

④没有煤炭在储运过程中的物料损失（约3%），炉内脱硫率约可到50%，一般比煤粉炉要高。

⑧由于燃用水煤浆机组燃料系统类似于燃油机组，运行管理、维护检修简单，低灰水煤浆
对受热面的磨损大大低于燃煤锅炉，减少了检修工作量，从而减少人力和资金的投入，并且其安全可靠性还优于燃油机组。

⑨水煤浆在常温下磨制，比燃煤机组在热风干燥过程中制粉散热损失小。

水煤浆燃烧率高达99%，即使剩5%左右的炉灰渣，其中90%也是生产水泥的优质原料。

4、水煤浆锅炉注意事项
4.1水煤浆锅炉必需有蓄热室，为保证蓄热室能尽快蓄热升温，一般都不设受热面，但水煤浆正常燃烧后，又会因温度太高而结焦，为了解决此矛盾，可在蓄热室两侧墙增加冷却风管，并有风门调节。

根据蓄热室温度情况增加和减少风量，来调节蓄热室两侧墙温度避免结焦，同时该风还可起到扰流助燃作用，改善锅炉燃烧工矿，效果明显。

4.2控制一次风和水煤浆的混合。

显然，一次风若在水分蒸发阶段结束之前过早和过量的与水煤浆混合会延长蒸发阶段的过程。

可以认为，水煤浆蒸发阶段不需要一次风一次风应尽可能在水分蒸发阶段基本结束之时逐渐和水煤浆混合。

4.3二次风量应分级加入。

水煤浆一旦水分蒸发完毕，其燃烧过程本质上属于煤粉燃烧。

但比同类煤种的煤粉燃烧难度大，大量的水分吸收了大量的汽化热，使燃烧温度降低100℃以上，加上煤浆结团后颗粒增大，使燃烧过程延长。

此外，粗大的浆团容易分离掉入炉底，使渣含碳量加大。

所以根据煤浆的特点，将二次风分作底部风、上部风、中间风、侧边风等有选择的送入炉膛内是很有必要的。

4.4水煤浆燃烧系统的应用涉及到水煤浆来源、厂区储存、水煤浆燃
烧负荷设计、燃烧机及辅机参数的选择等逐个环节，需要认真分析设计，应对补充燃烧水煤浆原有的排烟设备等进行核算。

4.5对水煤浆的出厂价格、运输价格和增加的效益做出合理的经济技术分析。

确定合理的经济性，对设备稳定运行要求较高的企业，水煤浆质量的选择至关重要。

4.6水煤浆应定期搅拌，搅拌的周期和时间应与供浆单位确认，在系统设计时要考虑管道内水煤浆的流动，采用循环回路，避免管道内沉积堵塞。

4.7水煤浆燃烧器的设计要求较高，在选择燃烧器时要充分考虑它的使用寿命、燃烧效果和燃尽等因素。

4.8设备应定期清洗和切换运行，包括卸浆泵、过滤器、供浆泵及其相应的连接管道。

4.9管道阀门（包括仪表阀）全部采用球阀，增大流通面积。