旋流式燃烧器的工作原理
旋流式燃烧器工作原理
二 次 风
内回流区
一、二次风 内回流区
外回流区
旋流式燃烧器工作原理： 旋流燃烧器由喷口组成，燃烧器中装有各种
型式的或热空气通过旋流器时发生旋转，从喷口射
出后形成旋转射流。利用旋转射流，能形成有
利于着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混 合。
射出喷口在气流中心形成回流区，这个回流区叫 做内回流区。内回流区卷吸炉内的高温烟气来加 热煤粉气流，当煤粉气流拥有一定热量并达到着 一次风 与此同时，在旋转气流的外围也形成回流区，这 火温度后就开始着火，火焰从内回流区的内边缘 个回流区叫外回流区。外回流区也卷吸高温烟气 向外传播。 来加热空气和煤粉气流。由于二次风也形成气流， 二次风与一次风的混合比较强烈，使燃烧过程连 续进行，不断发展，直至燃尽。
一种新型轴向叶片式旋流燃烧器
专利名称：一种新型轴向叶片式旋流燃烧器专利类型：实用新型专利
发明人：宫宇
申请号：CN202121620337.4
申请日：20210716
公开号：CN215637132U
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种新型轴向叶片式旋流燃烧器，包括第一风道，所述第一风道的右侧固定连接有连接风道，所述连接风道的右侧固定连接有第二风道，所述第一风道、连接风道和第二风道为一体成型结构，所述第一风道的顶部和底部均固定安装有挡风机构，所述挡风机构包括固定壳，所述固定壳固定连接在第一风道表面且与其相互连通，所述固定壳的内部设有挡风板，所述挡风板的顶部开设有螺孔，所述固定壳的顶部固定连接有连接板。
该新型轴向叶片式旋流燃烧器，结构设计合理，使用方便，采用物理调节进风量的方式，无需再通过调整风道的风机功率实现，具有调整及时，降低功率，节能环保的优点，可满足多方位需求。
申请人：上海伍燃能源科技有限公司
地址：201401 上海市奉贤区西闸公路1036号1幢
国籍：CN
代理机构：重庆创新专利商标代理有限公司
代理人：李智祥
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发电厂燃烧设备简介
煤粉燃烧器层间距为4400mm，列间距为3680mm，最外侧燃烧器中心 线到两侧墙水冷壁中心线的距离为2990mm，最下层燃烧器中心线到冷 灰斗拐点的距离为3250mm，最上层煤粉燃烧器中心线到屏底的距离为 19947mm, 最 上 层 煤 粉 燃 烧 器 中 心 线 到 燃 尽 风 调 风 器 中 心 线 的 距 离 为 4000mm。
同一只风箱上的煤粉燃烧器所需中心风由同一个中心风 母管提供，中心风母管的入口位于大风箱入口风门的上 游位置，中心风母管入口处也设置有风门挡板并配有执 行器，用于调节其开、关状态。
风箱及风门调节
风门调节原理
每层运行燃烧器一次风总量是该层燃烧器对应的磨煤机负荷 的函数；进入大风箱的总热风量为相应锅炉负荷下所需的炉 膛总风量与全部投运磨煤机所确定的一次风总量之差；用于 降低Nox排放量的燃尽风量与锅炉负荷有关，可事先通过试验 加以确定，实际运行中将该理论值与分风道上测风装置（由 设计院提供）测得的实际值进行比较，如差值超过允许范围， 则通知该层风箱风门执行器动作，直至差值在允许范围内为 止；投运燃烧器层所需总热风量应为进入大风箱的总热风量 与燃尽风量、未投运燃烧器层所需冷却风量之差，将该理论 值与分风道上测风装置（由设计院提供）测得的实际值进行 比较，如差值超过允许范围，则通知该层风箱风门执行器动 作，直至差值在允许范围内为止；中心风母管上风门在油枪 投运时用于保证油枪配风，建议手动操作，当该层煤粉投运 成功且油枪停运后通过二次热风连通风道上的压力值确定风 门的开、关状态。
燃烧器运行
BJEU燃烧器说明书中文
BJEU双旋流高效燃烧器安装操作说明书北京益友科技有限公司目录1．设备编号2．工作原理3．安装4．操作5．维修6．图注附图：布置方式ⅠBJEU燃烧器结构Ⅱ调节装置Ⅲ刻度和长度补偿Ⅳ燃烧管更换Ⅴ示意图Ⅵ一次风比例示意图Ⅶ一次风冲量示意图Ⅷ1．设备编号BJEU-220-***2．工作原理BJEU型双旋流高效燃烧器是烧煤粉或煤粉和燃料油和/或燃气混烧的回转窑用燃烧器。
采用燃料混烧时必须使用燃油喷枪和/或燃气喷枪，以将燃料注入和雾化。
见相应设备说明书。
仅有一部分燃烧工艺所需的气流，即一次风，通过燃烧器。
一般情况下，一次风流量为7~8%Lmin（燃烧所需理论风量）。
一次风的压力为250mbar，出喷口速度200~210m/s。
2.1 燃烧器布置（附图Ⅰ）悬挂在移动小车（07）（见相关的操作说明书）上的燃烧器由一次风机（14）供给一次风。
另有一台专用冷却风机（13）在电源故障时确保燃烧器冷却。
2.2 见附图Ⅱ燃烧器通过支承管（21），与焊接在其上的悬挂梁上（23）相联。
支承管上设有一个进气口以导入外部一次风，或称轴流风。
燃烧器内装有一个中心管（33），根据具体应用，中心管内应有一个保护套管用以保护油/气喷嘴。
在煤粉入口区装有耐磨损衬里Densit。
此外，在进口端还装有一个带球阀（18）和软管（17）的管接头，用于从一次风机（14）的供风管上导入冷却风。
在出口端，带有小孔的喷嘴盘（41）起着提供冷却风的作用。
在中心管（33）向外，依次是煤粉管（34）、径向风管（35）和燃烧器外管。
中心管（33）向内，依次是二次增强旋风管（33a），及油枪护管（33b），点火油枪从油枪护管（33c）中穿过。
粉煤管（34）通过筋板与中心管（33）相触。
燃烧器（30）的出口端是经过机加工过的锥形燃烧器喷嘴（27）。
在进口端，用法兰与煤粉管进口（25）相联。
里面镶有Densit 耐磨衬里。
此外，煤粉管用膨胀节（44）与径向风管（35）相连。
旋流燃烧器介绍
HT－NR3型旋流燃烧器介绍一、作用及特点：1、向炉内输送燃料和空气；2、组织燃料和空气及时、充分的混合；3、送入炉内的煤粉气流能迅速、稳定的着火，迅速、完全的燃尽；4、供应合理的二次风，使它与—次风能及时良好地混合，确保较高的燃烧效率；5、火焰在炉膛的充满程度较好，且不会冲墙贴壁，避免结渣；6、有较好的燃料适应性和负荷调节范围；7、流动阻力较小；8、能降低NOx的生成。
二、燃烧设备整体布置：采用前后墙布置、对冲燃烧、旋流式燃烧器系统，风、粉气流从投运的煤粉燃烧器、燃尽风喷进炉膛后，各只燃烧器在炉膛内形成一个独立的火焰。
前、后墙各布置3层HT－NR3燃烧器，每层8只；同时在前、后墙各布置一层燃尽风喷口，其中每层2只侧燃尽风（SAP）喷口，8只燃尽风（AAP）喷口。
每只煤粉燃烧器中心均配有点火油枪，油枪采用机械雾化，油枪总容量为锅炉B-MCR 所需热量的30%，单支油枪一般出力为1500kg/h。
燃烧设备的布置简图见图1 燃烧器布置示意图。
油枪布置简图见图2 油枪布置示意图。
图1 燃烧器布置示意图图2 油枪布置示意图每台磨煤机带 1 层中的 8 只燃烧器。
燃烧器层间距为 5.8198m，燃烧器列间距为 3.683m，上层燃烧器中心线距屏底距离约为 22.3m，下层燃烧器中心线距冷灰斗拐点距离约为 3.381m。
最外侧燃烧器中心线与侧墙距离为 4.0962m，燃尽风距最上层燃烧器中心线距离为7.1501m。
燃烧器配风分为一次风、内二次风和外二次风，分别通过一次风管，燃烧器内同心的内二次风、外二次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。
其中内二次风为直流，外二次风为旋流。
三、燃烧器的结构1、煤粉燃烧器的结构煤粉燃烧器主要由一次风弯头、煤粉浓缩器、燃烧器喷嘴、稳焰环、内二次风装置、外二次风装置（含调风器、执行器）及燃烧器壳体等零部件组成。
(图3“燃烧器结构示意图”，图4“现场安装好后的燃烧器喉口部位”)。
哈尔滨工业大学科技成果——中心给粉旋流煤粉燃烧技术
哈尔滨工业大学科技成果——中心给粉旋流煤粉燃烧技术主要研究内容
中心给粉旋流煤粉燃烧技术是一种先进低NOx燃烧技术，在此技术和径向浓淡旋流燃烧器的基础上，开发出了一种中心给粉旋流煤粉燃烧器。
中心给粉旋流煤粉燃烧器内二次风叶片采用16个轴向弯曲叶片，外二次风叶片采用12个切向叶片，内二次风叶片角度固定，外二次风叶片角度可以调节。
在燃烧器一次风通道中安装一个或多个锥形分离器使煤粉集中于燃烧器的中心并喷入炉内，在一次风管、内二次风管和外二次风管出口安装扩口。
一次风粉在锥形分离器作用下，煤粉集中于燃烧器的中心，形成浓煤粉区，在一次风管边壁煤粉浓度低，形成淡煤粉区。
浓煤粉气流喷入位置正对燃烧器的中心回流区中心部分，因此穿越中心回流区的煤粉量增加，延长煤粉在高温的中心回流区的停留时间，有利于煤粉的燃尽，由于煤粉在还原性气氛下燃烧，可有效地控制燃料型NOx 的生成，同时二次风被分成了内、外两部分，形成了分级燃烧，与中
心给粉相结合，实现了低NOx排放。
中心给粉燃烧器将煤粉集中于燃烧器的中心，减少了进入二次风中的煤粉量，有效地防止了煤粉与二次风的过早混合及被甩到两侧墙上，保证了两侧墙的氧化性气氛，有利于防止侧墙水冷壁结渣和高温腐蚀。
技术特点及优势
中心给粉燃烧器有较好的煤粉燃尽率，较低的NOx排放量，较强的低负荷稳燃能力，适于燃用无烟煤、贫煤等低挥发分煤质，能够有效地防止侧墙水冷壁结渣和高温腐蚀。
中心给粉燃烧器已在河北西柏坡电厂2#炉300MW机组锅炉、邯郸电厂11#、12#炉200MW机组锅炉、宁夏大坝发电厂1#炉300MW 机组锅炉进行了应用，并取得了良好的效果。
试论旋流燃烧器冷态模化实验
现在一些 单位在使用 旋流燃烧器 时 ， 采用 的是 全 封 闭 的燃 烧 器 ， 践 证 明 ， 实 这种 全封 闭 的燃 烧 器 极 易导 致 煤 粉 燃 烧 不 全 ， 并形 成 黑焦 。 此 ， 需 要 研 制 出不 会 结成 因 急 黑 焦 的 旋 流 燃 烧 器 。 们 采 用 的 方 案是 把 我 封 闭的 旋 流 燃 烧 器 改 造 成 半 封 闭 型 ， 就 这 有 效地 解 决 了结 成 黑 焦 的 现 象 。
模拟的一种方法。 之 所 以 进 行 冷 模 实 验 ， 因为 为 了 寻 是 求 更 加 合 理 的 燃 烧 器 的 改 造 方 案 。 要 掌 只 握住 了燃 烧器 各 区 域 中 的空 气 的 动力 场 的 情 况 即可 。 模 型 和 原型 几何 相 似 的情 况 在 下 ， 流 在 进 入 第 二 自模 化 区 以 及 更 方 面 气 条 件 相 似 便 可 以 了。 首 先 测 量 燃 烧 器 模 型 两 个 进 出 口截 面 的 压 差 ， 以 得 出 Ｒ４ ４ ６ 时 ， 入 第 二 可 －７ ３ ５ 进 自模 化 区 ， 时气 流 速 度 为 ｌ 、 ｍ／ 。 此 ９ ２ ｓ 另外 ， 原燃 烧 器 以及 稳燃 齿 的一 次 风 对 进行 气 固两 相流 的改造 实验研 究 。 实验的 在 过程 中， 气相速 度测量 采用热 膜风速 仪测量 。 经 过 多 次 实 验 ， 终 计 算 所 得 气 相 速 度 为 最 ２ ｍ ｓ 在 实验的 过程 中 ， ６ ／。 可以采 用在燃烧 器 三 对 旋 流 式 燃 烧 器 的 改 造 实 验 风出 口处 多加设 测 孑 来保证 测量 的 精确性 。 Ｌ 经 过 不 断 测 量 ， 孔 流 经 不 同 稳 燃 齿 测 分 析 解 决 该 厂 可 燃物 损 失 大 可 以 从 不 同 的 后 在 一 次风 出 口处 时速度 分 布 在 沿半 径 增 角度 着 手 。 想 防 止结 焦 ， 以注 意 以下 几 大 方 向 呈 现 出 先 增 大 进 而 减 少 的 趋 势 。 要 可 稳 燃 齿 改 造 成 非 封 闭型 稳 燃 齿 后 ， 由 点 ： １ 防止 受 热 面 壁温 过 高 。 控 制锅 炉 （） 要 不超 负荷 运行 ， 证 炉 内 风 粉 射 流 动 量 处 于 气 流 的 方 向得 到 了一 定 程 度 的 改 变 ， 保 使 于 均 衡 状 态 ， 止 气 流 刷 墙 ； ２ 保 持 合 适 气 流 由 原来 的 气 流方 向产 生 了 一定 程 度 的 防 （） 煤 粉 细 度 ， 好 燃 料 管 理 ： 定 煤 种 ， 除 偏 转 ， 样 就 使 速 度 曲线 的 峰 值 更 加靠 近 做 固 清 这 这 石 块 ， 持 合 适 的煤 粉 细 度 ， 使煤 粉 过 粗 中 心 风 管 。 样 就 使 得 稳 燃 齿 在 靠 近 一次 保 不 导 致 火焰 中心 上 移 ， 起炉 膛 出 口结 焦 。 引 并 风 管 侧 封 闭 处 的 气 流 速 度 成 丫 速 度 最 低 注 意做 好 运 行 监视 ， 保证 及时 清 理 结 交 ， 定 点 ， 气 流 在 靠 近 一 次 风 管 侧 顺 利 通 过 。 使
多风道煤粉燃烧器旋流数的分析与计算
多风道煤粉燃烧器旋流数的分析与计算煤粉燃烧器是火力发电厂中最关键的部件之一，直接影响着煤粉的燃烧效率和系统的稳定性。
多风道煤粉燃烧器在所有燃烧器中独树一帜，由于其具有更高的燃烧效率和稳定性而备受推崇。
在多风道煤粉燃烧器设计中，旋流数是一个非常重要的参数。
在本文中，我们将探讨旋流数的概念、计算方法以及对多风道煤粉燃烧器的影响。
一、旋流数的概念旋流数（Swirl Number）是描述煤粉燃烧器内部气流旋转情况的重要参数。
旋流数是旋转动能和静止动能之比。
在煤粉燃烧器内部，由于进入的气流速度较高，为了提高燃烧效率，往往需要通过设计燃烧器内部的结构来实现气流旋转的目的。
通过对燃烧器内部的布置和调节，可以调整气流的流速和旋转方向，以达到更好的燃烧效果。
二、旋流数的计算方法旋流数的计算公式如下：Swirl Number = 2πrV/Velocity Profile其中，r表示煤粉燃烧器内部气流旋转区域的半径，V表示气流的旋转速度，Velocity Profile表示气流速度随距离变化的曲线。
三、旋流数对多风道煤粉燃烧器的影响多风道煤粉燃烧器是由多个煤粉喷嘴和风道组成的，通过调节不同风道进口的煤粉量和速度，来形成旋转气流。
这种气流能够使煤粉完全混合，并形成稳定的火焰，从而提高燃烧效率和降低排放量。
旋流数是影响燃烧器内部气流旋转的因素之一，它的大小和分布状态将影响气流的流速和旋转方向。
旋流数过大，将导致气流受到过多的摩擦力和阻力影响，导致燃烧不稳定，火焰溢出等问题；旋流数过小，则无法充分混合煤粉和空气，降低燃烧效率。
因此，在煤粉燃烧器设计和优化中，需要对旋流数进行合理的计算和调整，以获得更好的燃烧效果和工作稳定性。
四、结论多风道煤粉燃烧器是一种性能优良的燃烧器，能够充分混合空气和煤粉，提高燃烧效率，降低排放量。
旋流数是影响煤粉燃烧器燃烧效率和稳定性的关键参数之一，需要进行准确的计算和调整，以获得最佳的工作效果。
燃气燃烧器知识汇总介绍
燃气经喷嘴进入内管，与从侧面进入的空气混合、 完全燃烧，产生的高温烟气加热外管后预热空气，然后由 排烟管排出。
外管以辐射方式加热炉窑以及炉内待处理的工件等。
整理课件
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特点
烟气不进炉内—间接加热、炉内气氛易控制； 炉内温度分布可调—调辐射管的配置； 据炉子类型、用途选合适的辐射管形式 便于废热回收—热效率高。
整理课件
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1、平焰燃烧器
火焰：
是圆盘形的薄层火焰， 它紧贴炉墙或炉顶向四周 均匀伸展。
n 结构：由引射器、头部、烧嘴（火孔）三部分组成。
n 工作原理：
燃气经喷嘴吸入一次空气，混合后经头部条形火孔 流出。二次空气依靠炉内负压吸入，在火孔出口处与燃 气混合物相遇，二者边混合边进入烧嘴砖沟槽内进行燃 烧，形成平展火焰。
——克服气流在燃烧器头部的阻力损失 ——混合物在火孔出口获得必要的速度 ③输送一定的燃气量，以保证燃烧器所需的热负荷。
整理课件
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形式
1型
1型——最佳，能量损失最小，但 引射器最长。 2型和3型——阻力较大、但长度较 短。当喷嘴前燃气压力较高，允许 有较大能量损失时，可采用。
整理课件
2型 3型
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调风装置
作用：保证燃烧器正常工作，获得预定的火 焰特性——运行时需经常调节一次空气量。
装置分类
在一次空气吸入口外面安装调风板 通过转动调风板来改变一次空气吸入口的有效流通 截面，从而调节一次空气的吸入量——广泛应用。 在引射器混合管内安装调节螺丝或弯曲钢条 借助螺丝或钢条的上下运动来改变燃气射流的能量 损失，从而调节一次空气吸入量。
作符合工艺、技术和经济的要求。
技术要求
燃 满足加热所需热量或燃烧温度——具有一定热负荷； 烧 具一定火焰特性（着火浓度、温度，燃烧速度），火焰稳定 好 燃烧效率高——燃烧完全
旋流燃烧器工作原理
旋流燃烧器工作原理
旋流燃烧器是一种喷嘴结构特殊的燃烧器，其工作原理基于旋流现象和快速混合燃料与氧气。
旋流燃烧器内部包含一个中心喷嘴，燃料和氧气从该喷嘴内部喷射出来。
除喷嘴之外，还有一个圆形腔室与喷嘴相连接。
当燃料和氧气从喷嘴射出时，它们以高速进入腔室。
在腔室中，喷射的气流将会形成一个旋转的涡流。
由于喷射速度较高，涡流具有较大的动能，使燃料和氧气迅速混合，并形成一个稳定的燃烧区域。
在涡流中，由于旋流的强烈对流效果，燃料和氧气的混合程度大大提高，从而实现高效燃烧。
此外，涡流的形成还能增加燃烧区域的表面积，进一步提高燃烧效率。
另外，旋流燃烧器还具有良好的涡流稳定性。
当燃烧区域的湍流流向发生变化时，涡流可以自我调节并保持相对稳定的旋转状态，保证燃料和氧气的充分混合和燃烧。
总之，旋流燃烧器通过利用涡流的旋转和对流效应，实现燃料和氧气的高效混合和稳定燃烧，从而提高燃烧效率和能源利用率。
旋流煤粉燃烧器讲解
从燃烧器喷出的气流具有很高的切向速度和足够大的轴向速度， 早期湍动混合强烈。
轴向速度衰减较快，射程短，后期扰动弱。 旋流燃烧器适用于含挥发分较高的煤种。
七台河职业学院
1、旋流射流空气动力特性
七台河职业学院
旋流射流空气动力特性
旋流强度(n): 表征旋转程度 (气流旋转动量矩/轴向动量)。
n M pL
七台河职业学院
旋流燃烧器的布置
燃烧器前后墙或两侧墙布置 两面墙上燃烧器喷出的火炬在炉膛中 央互相撞击后，火焰大部分向炉膛上方 运动，炉内的火焰充满程度较好，扰动 性也较强 若对冲的两个燃烧器负荷不相同，则 炉内高温火焰将向一侧偏移，造成结渣
旋流燃烧器炉顶布置 只在采用W火焰燃烧技术的较矮的下炉 膛中才应用, 后面讲述
Flame Stabilizing
Guide sleeve Ring
燃烧理论与技术大纲
燃烧理论与技术》课程教学大纲课程编号：08211011课程类别：专业基础课程授课对象：能源与动力工程、热能工程、工程热物理、建筑环境等专业开课学期：第6学期学分：3学分主讲教师：王俊琪等指定教材：同济大学、重庆建筑大学等编，《燃气燃烧与应用（第三版）》，中国建筑工业出版社，2005年教学目的：通过对该课程的学习，使学生掌握有关燃气燃烧的基本知识，学会相应的燃气燃烧的计算方法，能够利用化学反应动力学原理解释相关的燃烧现象及燃烧的速度，理解不同气流的混合原理和燃气燃烧火焰的传播机理及传播速度的测定方法，深刻认识燃气各种燃烧的方法，并能利用流体力学、化学反应动力学原理分析各种燃烧方法的机理。
在此基础上，进一步掌握各种不同种类的燃烧器原理、构造及其设计原理与方法，深入理解有关民用燃气用具、燃气工业炉窑的类型、结构，并能进行有关设计计算和热力计算。
第一章燃气的燃烧计算课时：1周，共3课时教学内容第一节燃气的热值一、燃烧及燃烧反应计量方程式燃烧的定义与条件；不同燃烧反应的计量方程式。
二、燃气热值的确定燃气低热值和高热值的定义及其计算方法；混合气体热值的计算。
第二节燃烧所需空气量一、理论空气需要量理论空气量的概念；理论空气量的精确计算方法和近似计算方法。
二、实际空气需要量实际空气量和过剩空气系数的概念；常用设备的过剩空气系数。
第三节完全燃烧产物的计算一、烟气量烟气的主要成分；按烟气组分计算的理论及实际烟气量；根据燃气的热值近似计算不同燃气的烟气量。
二、烟气的密度烟气密度的计算。
第四节运行时烟气中的CO含量和过剩空气系数一、烟气中CO含量的确定烟气中CO含量确定的方法及公式；燃气是否完全燃烧的判别式；工业中常用的RO2的计算方法。
二、过剩空气系数的确定完全燃烧和不完全燃烧时过剩空气系数的确定方法。
第五节燃气燃烧温度及焓温图一、燃烧温度的确定热量计温度和理论燃烧温度的概念及计算公式；影响理论燃烧温度的具体因素分析。
旋流式燃烧器的工作原理
燃烧器得作用燃烧器就是煤粉炉燃烧设备得主要组成部份,它得作用就是把煤粉与燃烧所需得空气送入炉膛,合理地组织煤粉气流,并良好地混合,促使燃料迅速而稳定地着火与燃烧。
一个良好得燃烧器应具备得确良基本条件就是:(1)一二次风出口截面应保证适当得一二次风风速比;(2)出口气流有足够得扰动性,使气流能很好地混合;(3)煤粉气流得扩散角,能在一定范围内任意调节, 以适应煤种变化得需要;(4)沿出口截面煤粉得分布应均匀；(5)结构应简单、紧凑，通风阻力应小。
旋流式燃烧器1、旋流式燃烧器得工作原理旋流式燃烧器由圆形喷口组成,燃烧器中装有各种型式得旋流发生器(简称旋流器)。
煤粉气流或者热空气通过旋流器时,发生旋转,从喷口射出后即形成旋转射流。
利用旋转射流,能形成有利于着火得高温烟气回流区，并使气流强烈混合。
射出喷口后在气流中心形成回流区，这个回流区叫内回流区。
内回流区卷吸炉内得高温烟气来加热煤粉气流,当煤粉气流拥有了一定热量并达到着火温度后就开始着火,火焰从内回流区得内边缘向外传播。
与此同时,在旋转气流得外围也形成回流区，这个回流区叫外回流区。
外回流区也卷吸高温烟气来加热空气与煤图 4-19 旋转气流粉气流。
由于二次风也形成旋转气流，二次风与一次风得混合比较强烈,使燃烧过程连续进行,不断发展,直至燃尽。
2、旋流式燃烧器得类型按照旋流器得结构,旋流式燃烧器可分为蜗壳式、轴向叶片式、切向叶片式三大类,常用得有以下几种：旋流式燃烧器蜗壳式轴向叶轮式切向叶片式单蜗壳式双蜗壳式三蜗壳式单调风双调风3、双调风旋流式燃烧器双调风旋流式燃烧器就是在单调风燃烧器得基础上发展出来得。
双调风式燃烧器就是把燃烧器得二次风通道分为两部份,一部份二次风进入燃烧器得内环形通道,另一部份二次风进入燃烧器得外环形通道。
在内环形通道中装有旋流叶片,旋流叶片就是可动得,通过传动装置可使叶片同步转动,调节叶片得旋转角度,能改变二次风得旋流强度,使燃烧保持稳定。
旋流燃烧器前后墙对冲的锅炉火焰中心 。这种锅炉沿烟气流程对流受热面的布置方式-概述说明以及解释
旋流燃烧器前后墙对冲的锅炉火焰中心。
这种锅炉沿烟气流程对流受热面的布置方式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容应该是对整篇文章的引言和背景进行介绍，简要概括文章的主要内容和研究目的。
可以参考以下示例进行撰写：引言旋流燃烧器作为一种新型的燃烧设备，已广泛应用于各种工业锅炉中。
与传统的燃烧器相比，旋流燃烧器具有更高的热效率和更低的排放量，可以有效地解决能源资源的浪费和环境污染问题。
然而，在锅炉运行过程中，火焰中心的位置对锅炉的热效率和稳定性有着重要的影响。
本文旨在探讨旋流燃烧器前后墙对冲布置方式对锅炉火焰中心的影响。
通过对现有文献的综合分析和理论推导，我们将阐述该布置方式的优势和特点，并探讨它对锅炉火焰中心位置的影响和改善方法。
通过这一研究，我们希望能够为锅炉燃烧系统的优化和能源利用的提升提供一定的理论指导和技术支持。
本文将分为三个主要部分进行阐述。
首先，我们将介绍旋流燃烧器的原理和应用，包括其工作原理、结构特点和在各个领域中的应用情况。
然后，我们将详细论述锅炉火焰中心的重要性，以及当前存在的问题和挑战。
接着，我们将重点讨论旋流燃烧器前后墙对冲布置方式的优势和特点，分析其对火焰中心位置的影响和改善效果。
最后，我们将对旋流燃烧器前后墙对冲布置方式的优势进行总结，对火焰中心的影响和改善进行总结和展望未来的研究方向。
通过本文的研究和讨论，我们希望能够为锅炉燃烧器的设计和优化提供新的思路和方法，并为锅炉燃烧过程的能量效率和环境友好性的提升做出积极的贡献。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三部分来进行论述。
具体的文章结构如下：引言部分主要介绍了本文所要涉及的主题，即旋流燃烧器前后墙对冲的锅炉火焰中心。
在引言的概述部分，将简要介绍旋流燃烧器的原理和应用，以及锅炉火焰中心的重要性。
同时，还会明确本文的目的，即讨论前后墙对冲布置方式的优势和特点，并探讨其对锅炉火焰中心的影响和改善。
旋流燃烧器的工作原理
旋流燃烧器的工作原理
旋流燃烧器是一种常用于工业燃烧应用的设备，其工作原理由以下几个步骤组成：
1. 燃料和氧气的混合：燃料通常通过喷嘴或喷管以一定速率喷入旋流燃烧器的中央区域，氧气则从周围环境进入。
在旋流燃烧器内部，燃料和氧气会被剪切和混合，并形成一个紊流的气体环境。
2. 旋流效应：在旋流燃烧器内部，通过设计特殊的结构，使燃料和氧气形成旋转的气体流动。
这种旋流的效应有助于增加燃料和氧气的混合程度，并提供更好的燃烧条件。
3. 燃烧反应：当燃料和氧气混合在一起，并达到一定的温度和压力时，燃烧反应会发生。
燃料分子和氧气分子相互碰撞和反应，产生燃烧产物，如二氧化碳、水蒸气和废气。
4. 燃烧稳定性：旋流燃烧器的设计通过优化旋流效应，有助于产生稳定的燃烧。
这种稳定性可以确保燃烧反应持续进行，同时最大限度地减少不完全燃烧和产生有害物质的风险。
总之，旋流燃烧器通过将燃料和氧气混合并形成旋转的气体流动，在一定的温度和压力下促使燃烧反应发生，从而实现有效、稳定的燃烧过程。
旋流式燃烧器工作原理ppt课件
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外回流作原理： 旋流燃烧器由喷口组成，燃烧器中装有各种
型式的旋流发生器(简称旋流器)。煤粉气流空 气或热空气通过旋流器时发生旋转，从喷口射 出后形成旋转射流。利用旋转射流，能形成有 利于着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混 合。
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二 次
射风出喷口在气流中心形成回流区，这个回内流回区流叫区 做内回流区。内回流区卷吸炉内的高温烟气来加 一热次风煤粉气流，当煤粉气流拥有一定热量并达到着 火与此温度同后时就，开在始旋着转火气，流火的焰外从围内也回形流成区回的流内区边，缘这 向个外回流传区播叫。外回流区。外回流区也卷吸高温烟气 来加热空气和煤粉气流。由于二次风也形成气流， 二次风与一次风的混合比较强烈，使燃烧过程连 续进行，不断发展，直至燃尽。
火电厂锅炉上层燃烧器烧损原因分析及相关措施
火电厂锅炉上层燃烧器烧损原因分析及相关措施摘要：在火电厂运行过程中，旋流燃烧器的烧损或变形是墙式燃烧方式锅炉普遍存在的问题，这一现象在燃尽风技术应用后更趋严重，更为普遍。
本文对针对燃煤机组上层燃烧器烧损案例为切入点，对上层燃烧器出现烧损问题的原因进行了分析，并且提出了相应的解决方案和措施。
关键词：燃煤电厂；旋流燃烧器；烧损；解决方案1设备概况锅炉为超临界直流锅炉。
具有单炉膛、前后墙对冲燃烧方式、平衡通风等重要特点。
燃烧器采用前后墙对冲燃烧，燃烧器采用了HT－NR3低NOx旋流燃烧器。
燃烧系统共安装了16个燃烬风喷嘴，以及30个HT－NR3燃烧器喷嘴，共46个喷嘴。
前墙燃烧器分为二层，每层6个，后墙煤粉燃烧器分为三层，每层六只。
在前后墙距的最上层燃烧器喷嘴一定距离处布置了一层燃烬风喷嘴，前后墙各布置了六个，侧墙各两个。
（燃烧器布置如图1所示）。
图12 HT-NR3旋流煤粉燃烧器基本工作原理2.1该燃烧器主要由一次风、二次风、外二次风（图示三次风）以及油枪和点火器组成。
一次风管中安装煤粉浓缩器将煤粉气流进行粗细分离，利用粗细燃烧技术来加强煤粉气流的着火和燃烬。
并且一次风出口还安装着火焰稳燃环加强煤粉气流的着火。
稳燃环还可以把助燃空气分为两种（即二次风和外二次风），这样既有利于煤粉气流的着火和燃烧，还可以减少煤粉在燃烧过程中氮氧化物的生成量。
（燃烧器本体示意图如图2所示）图22.2燃烧配风控制2.2.1燃烬风的风口包括两股气流：中间部位的气流是直接穿透进入炉膛中心；外圈的气流是旋转气流，可以把靠近炉膛水冷壁的上升烟气混合。
2.2.2燃烧器中的内、外二次风的风门挡板均需要调节，内、外二次风均为旋流风，内二次风通过螺纹杆手动调节，一般在试运行期间调整至合适位置。
外二次风可以通过电动调节门远程调节实时的开度，外二次风门关小：减小风量、增加旋流强度；外二次风门开大：增加风量、减小旋流强度。
2.2.3锅炉在燃烧器区域有两个大风箱，前后墙对称布置，使进入每个燃烧器的空气分配均匀。
旋流燃烧器混合特性
旋流燃烧器混合特性实验方案设计如图所示的旋流燃烧器，由同轴的两根同心管道组成，中心管通燃料气，外层管道通助燃空气（带有旋流），当空气和燃料气喷入炉膛之后发生混合，并通过旋转射流的回流区卷吸炉膛内的高温烟气，因此射流中的气体由三种成分混合而成：燃料气、空气、炉膛内烟气。
为掌握燃烧器的燃烧特性，需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考虑化学反应引起的成分变化）。
要求：根据本章的知识，设计一个实验来完成以上研究工作，包括：1）阐述实验的原理、测量手段、数据处理方法，2）给出实验系统的示意图，3）描述实验的操作过程。
旋流燃烧器混合特性实验一: 实验原理温度场模拟浓度场 ，在湍流扩散的流场中，温度场和浓度场可以用相同的方程来描述，所以，可以用温度场模拟浓度场。
用不同温度T 1=T 2实验，实测混合点xy 处的温度T xy （介于T 1和T 2之间，T 1>T xy > T 2）分布与浓度C xy 相似① 如研究两股射流的混合实验，通过实验混合边界层中任一点浓度C 。
② C 1和C 2是被比拟的实际两股气流的浓度③ T 1和T 2是被比拟的实际两股气流的温度221212xy xy T T C C T T C C --=--④ m 1和m 2是被比拟的实际两股气流的在空间中混合后的质量分数则由炉膛内的各气体的质量分数,浓度及温度关系为将实验测得的温度值代入上式即可得浓度比.二:测量手段将热电偶分布在炉膛内,即可测得炉膛内各点的温度 三：试验步骤① 将热电偶与测试系统连接；② 打开实验装置一段时间后，装置系统进入稳定状态； ③ 读取炉膛中各点温度，并记录于表格中；④ 整理实验数据四：数据处理方法设空气，燃料，烟气的质量分数分别为m 1， m 2， m 3； 被比拟的空气，燃料与烟气的浓度为C 1，C 2， C 3 被比拟的空气，燃料与烟气的温度为T 1，T 2， T 3 假设p p p p C C C C ===3,2,1,则1m m 321=++mxy T T m T m T m =++332211xy C C m C m C m =++332211由上式及测得的温度即可得出浓度比。
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燃烧器的作用燃烧器是煤粉炉燃烧设备的主要组成部分，它的作用是把煤粉和燃烧所需的空气送入炉膛，合理地组织煤粉气流，并良好地混合，促使燃料迅速而稳定地着火和燃烧。
一个良好的燃烧器应具备的确良基本条件是：（1）一二次风出口截面应保证适当的一二次风风速比；（2）出口气流有足够的扰动性，使气流能很好地混合；（3）煤粉气流的扩散角，能在一定范围内任意调节，以适应煤种变化的需要；（4）沿出口截面煤粉的分布应均匀；（5）结构应简单、紧凑，通风阻力应小。
旋流式燃烧器１、旋流式燃烧器的工作原理旋流式燃烧器由圆形喷口组成，燃烧器中装有各种型式的旋流发生器（简称旋流器）。
煤粉气流或热空气通过旋流器时，发生旋转，从喷口射出后即形成旋转射流。
利用旋转射流，能形成有利于着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混合。
射出喷口后在气流中心形成回流区，这个回流区叫内回流区。
内回流区卷吸炉内的高温烟气来加热煤粉气流，当煤粉气流拥有了一定热量并达到着火温度后就开始着火，火焰从内回流区的内边缘向外传播。
与此同时，在旋转气流的外围也形成回流区，这个回流区叫外回流区。
外回流区也卷吸高温烟气来加热空气和煤粉气流。
由于二次风也形成旋转气流，二次风与一次风的混合比较强烈，使燃烧过程连续进行，不断发展，直至燃尽。
２、旋流式燃烧器的类型按照旋流器的结构，旋流式燃烧器可分为蜗壳式、轴向叶片式、切向叶片式三大类，常用的有以下几种：单蜗壳式蜗壳式 双蜗壳式三蜗壳式旋流式燃烧器轴向叶轮式 单调风双调风３、双调风旋流式燃烧器双调风旋流式燃烧器是在单调风燃烧器的基础上发展出来的。
双调风式燃烧器是把燃烧器的二次风通道分为两部分，一部分二次风进入燃烧器的内环形通图4-20 双调风旋流燃烧器在内环形通道中装有旋流叶片，旋流叶片是可动的，通过传动装置可使叶片同步转动，调节叶片的旋转角度，能改变二次风的旋流强度，使燃烧保持稳定。
外二次风量是由二次风道中的可动叶片控制的。
通过传动装置可以改变叶片的开度。
当叶片全开时，外二次风量达到最大，这时外而次风大致是直流射流。
在外二次风的影响下，从燃烧器射出的整个射流的旋转强度减弱，气流拉长，内回流区变小。
当叶片逐渐关闭时，外二次风量逐渐减小，使整个射流的旋流强度增大，气流缩短，内回流区逐渐变大。
双调风燃烧器把二次风先后两批送入炉膛，这种配风方式称为分级配风。
由于空气的分级送入，使煤粉和空气的混合变得缓慢，便于进行燃烧调节。
双调风燃烧器的主要优点是由于空气的分级送入，实践证明，采用双调风燃烧器既能有效地控制温度型NOx；又能限制燃料型NOx。
此外燃烧调节灵活，有利于稳定燃烧，对煤质有较宽的适应范围。
4、旋流式燃烧器的布置与供风方式大容量锅炉布置有几十只旋流式燃烧器，虽然单个的燃烧器形成的火焰可独立燃烧，但各个旋转气流之间仍有相互作用，对燃烧有一定的影响作用。
当两个燃烧器旋转方向相反时，两个燃烧器之间的切向速度升高，火焰向上。
当两个燃烧器旋转方向相同时，燃烧器之间时切向速度减小，火焰向下。
这样就影响火焰中心位置和燃烧效率，进而影响到过热器的汽温特性及汽温调节。
大容量锅炉上，旋流式燃烧器通常布置在炉膛的前、后墙上，有的采用大风箱供风，有的采用分隔风箱供风。
采用大风箱供风时，风道系统简单，但单个燃烧器的调节性能比较差。
近年来，为了提高锅炉的安全性和经济性，趋向于采用小功率燃烧器。
因为单只燃烧器功率过大，会带来以下问题：（1）炉膛受热面局部热负荷过高，易于结渣。
（2）炉膛受热面局部热负荷过高，易引起水冷壁的传热恶化和直流锅炉的水动力多值性。
（3）切换或启停燃烧器对炉内火焰燃烧的稳定性影响较大。
（4）切换或启停燃烧器对炉膛出口烟温的影响较大，影响过热器的安全性和汽温调节。
（5）一、二次风的气流太厚，不利风粉混合。
（6）燃烧调节不太灵活。
这样，单只燃烧器的功率不能太大，因而燃烧器的数量不能太少。
当采用大风箱送风时，不能准确调节各个燃烧器的风煤比，也不利于控制NOx。
因此趋向于采用分隔风箱配风。
即风箱被分隔成很多小风室，每个小风室又有独立的风量调节挡板，给燃烧调节带来灵活、便利的条件。
６、旋转气流的特性与直流射流相比，旋转气流同时具有向前运动的轴向速度和沿圆周运动的切向速度，这就使气流在流动方向上，沿轴向与切向的扰动能力增强，因而气流衰减速度比较快，射程短。
旋转气流的主要特性表现为旋流强度。
燃烧器出口气流的旋流强度取决于燃烧器中旋流燃烧器的结构；取决于从喷口射出的旋流风与直流风的动量比；此外还与燃烧器的阻力和烟气的粘度等因素卷吸火焰自身燃烧放出的热量，具有一定的自稳定着火能力，但因回流量小，不适合燃烧难燃的煤。
旋流式燃烧器出口有时可能是开放式气流，这时旋转气流将高温烟气从炉膛中卷吸进来，因而其着火稳定性主要依赖于炉内烟气温度。
图4-22 开放气流飞边气流形成贴壁火焰，引起结渣。
因次实际运行中应避免旋流强度过大而导致飞边气流的出现。
旋流强度可以调节，根据煤质着火性能和锅炉负荷，调节气流的旋流强度，可获得良好的燃烧状态。
由于旋流式燃烧器所形成的火焰是单个独立可调的，因而调节的灵活性比较大，容易维持稳定燃烧。
调节气流的旋流强度时，回流区大小相应变化，高温烟气的回流量也随着发生变化。
因为内回流区的大小和回流量在稳定着火燃烧方面作用很大，所以对于不同的煤质应具有不同的旋流强度。
例如，烟煤容易着火，只需要较小的回流区和回流量，就能稳定着火和燃烧。
而无烟煤着火困难，需要有较大的中心回流区和回流量，但不希望形成飞边气流。
除了回流区大小和回流量外，回流区长度对着火也有一定影响，因为比较长的回流区能使气流延伸到温度更高的烟气深层，因而直接关系到回流烟气的温度水平。
提高旋流强度，既能强化内回流区的作用，又能强化空气与可燃物的混合，以及高温烟气与煤粉、空气的混合。
随着旋流增强，内回流区变得更宽更强，但同时也会带来一些问题。
即一次风与二次风以及内回流与外回流的过早强烈混合，会降低一次风中煤粉的浓度和火焰温度，这对着火的稳定性又是不利的。
因此，提高旋流强度给稳定着火造成两个相互对立和相互矛盾的条件。
增强内回流对着火造成的有利条件从某一点开始，又被太强的过早混合破坏了。
为了解决这一矛盾，可通过运行调节或试验确定出适应燃烧不同煤质的最佳旋流强度和相应的混合强度以及混合点位置。
燃烧器的组成采用前后墙对冲燃烧方式，燃烧器布置图见图10。
若干只（数量见附表）低NOx 燃烧器分前墙三层，后墙二层布置在炉膛前后墙上，使沿炉膛宽度方向热负荷及烟气温度分布更均匀。
燃烧器上部布置有燃尽风(OFA)风口，若干只（数量见附表）燃尽风风口分别布置在前后墙上。
在低NOx 燃烧器中，燃烧的空气被分为四股，它们是：直流一次风、旋流内二次风、旋流外二次风和中心风。
燃烧器示意图见图。
【一次风】一次风由一次风机提供。
一次风管内靠近炉膛端部布置有一个煤粉浓缩器。
【内二次风、外二次风】燃烧器风箱为每个燃烧器提供内二次风和外二次风。
【燃尽风(OFA)】燃尽风风口包含两股独立的气流：中央部位为非旋转的气流，它直接穿透进入炉膛中心；外圈气流是旋转气流，用于和靠近炉膛水冷壁的上升烟气进行混合。
大风箱燃烧器区域设有大风箱，大风箱被分隔成多层风室，每层燃烧器一个风室。
大风箱对称布置于前后墙，设计入口风速较低，风箱内风量的分配取决于燃烧器自身结构特点及其风门开度，保证燃烧器在相同状态下自然得到相同风量，利于燃烧器的配风均匀。
燃烧器每层风室的入口处均设有风门挡板，所有风门挡板均配有执行器，可程控调节。
执行器上配有位置反馈装置，且具有故障自锁保位功能。
大风箱和燃烧器的载荷通过风箱的桁架，传递给支撑梁；支撑梁的一端与垂直搭接板相连，另一端与固定在钢结构上的恒力弹簧吊架相连。
大风箱示意图见图13。
这样，大风箱和燃烧器的大部分载荷不由螺旋水冷壁支撑，避免了对螺旋水冷壁造成损坏。
油燃烧器及其点火器：除前墙最下层采用等离子点火外，其它每只燃烧器装有 1 支点火油枪用于点火。
每只点火油枪配有自身的高能点火器。
高能点火器、油枪及其各自的推进器设计成组合一体型式，结构紧凑，并且能够完全满足程控点火的要求。
运行注意事项1、在燃烧器一次风弯头前设置有冷却空气阀系统，其主要设备为带执行器的关断阀和逆止阀。
运行基本要求为：1）在启动油枪投运时（阀开启），提供燃烧初期的空气；2）燃烧器停用时（阀开启），提供冷却空气冷却燃烧器一次风管；3）燃煤时，关断阀关闭。
2、在启动油枪投运过程中，不允许油煤同轴燃烧运行方式，即同一燃烧器不能同时投启动油枪和煤粉。
3、在燃烧器投运时，必须开启燃烧器本体密封风及冷却风管路上的有关阀门，以防止燃烧器出现烧损。
4、在燃烧器投运时，必须保证一次风速不能过高或过低。
5、燃烧器停运时，应该将大风箱入口挡板置于冷却位，同时将燃烧器旋流外二次风执行器置于冷却位（即通常所谓的关位）。
6、燃烧器油枪需每隔一段时间进行动作试验，发现卡塞或动作不灵活需及时处理，以保证需要时能立即投用。
7、燃烧器油枪、窥视孔等吹扫管路需定时吹扫，以防积灰。
燃烧器运行调整1）当锅炉负荷达到30%～40%BMCR 范围后，应注意使风量与燃料量相匹配，继续升负荷时应先增风量后增燃料。
降负荷时先减燃料量，后减风量。
2）当锅炉负荷处在最低不投油稳燃负荷以下时，应有油枪助燃；当锅炉负荷在最低不投油稳燃负荷以上时，可逐步停运油枪。
3）同层煤粉喷嘴的出力相差不应超过5%；当投运的煤粉喷嘴层数超过一层时，原则上还应使各层煤粉喷嘴的出力一致。
4）停某一煤粉喷嘴时，应以一定的风量对该煤粉喷嘴及其管道系统进行吹扫，吹扫风量及时间应通过试验加以确定。
5）锅炉不同工况、负荷下，煤粉喷嘴的投运数量主要应使各运行喷嘴的风速与设计工况尽可能地接近。
6）当全炉膛有两层及以上煤粉喷嘴在投运时，不允许一侧有超过另一侧两层及以上的燃烧器运行。