旋流燃烧器介绍
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。
三代 旋流燃烧器发展
低NOx旋流燃烧器是墙式锅炉施行炉内整体低NOx燃烧的关键设备，是国内外目前应用最广的低NOx燃烧技术之一，也是实现空气分级与再燃低NOx技术的基础。
其发展按照NOx控制与燃尽效果可大致分为三代：1.传统湍流燃烧器：煤粉燃尽程度好和NOx生成量大2.初期低NOx燃烧器3.高效低NOx燃烧器。
1\湍流燃烧器的中心一次风粉混合物多为旋流，在旋转离心力的作用下，大颗粒煤粉浓缩在一次风旋流区域的外围，且在一次风的喷嘴后形成内回流区。
大颗粒煤粉在内回流区边缘与高温回流烟气接触被快速加热着火，由此形成螺线形火焰核，燃烧发生在火焰核的外边缘。
传统湍流燃烧器的一次风旋流强度较大，快速扩展进入二次风区域，和二次空气接触为煤粉燃烧提供了充足的空气，由此而形成的高温富氧湍流火焰短而明亮(旋转强，火焰缩短，二次风O2充足，燃烧充分，氧化性氛围，NOx偏高)（图3.1-2）。
煤粉燃尽程度好和NOx生成量大是这种传统湍流燃烧器的显著特点，即，对于传统湍流燃烧器，燃尽与NOx排放是一对矛盾体，且偏重于高效燃烧这个极端。
图3.1-2 湍流燃烧火焰图3.1-3低NOx旋流燃烧器原理示意图（1 代）二次风过早与煤粉接触形成富氧燃烧条件是湍流燃烧器NOx生成量较高的主要原因，而通过机械机构使二次空气分级，并使火焰的各层风的旋流强度由内往外逐渐增加，在径向形成分层旋流燃烧方式，推迟各层风的径向混合过程，形成稳定的富燃料还原性气氛火焰核（图3.1-3），使煤粉的驻留时间足够长以减少挥发分燃烧产生的NOx，这是旋流燃烧器控制NOx生成的关键。
2初期的双调风低NOx旋流燃烧器:自上世纪80年代开始，初期的双调风低NOx旋流燃烧器采用机械方法（如扩口等）强制一次风与两级二次风分离，在燃烧器出口附近形成层流化流动，推迟径向的空气与煤粉混合过程，营造出深度欠氧低温燃烧条件。
在燃烧器轴向，随挥发分的快速析出，氧浓度迅速降低，在挥发分完全析出时，NOx与HC等烃类中间产物的生成量达到峰值；在随后的还原性气氛燃烧条件下，还原性烃类中间产物可有效还原已生成的NOx，降低燃烧初期的燃料型NOx的生成（图3.1-4）。
600MW超临界锅炉旋流燃烧器说明书
600MW超临界锅炉旋流燃烧器说明书三井巴布科克低NO轴流式燃烧器 X(包括过燃风喷嘴)06325/B800/OC/3000/X./0001BTSB/O34/0032004年1月B版三井巴布科克技术服务处目录序言健康和安全1 煤和燃烧过程1.1 排放1.2 NO的形式 X1.3 低NO技术 X2 三井巴布科克低NO轴流式燃烧器 X2.1 LNASB的布置和转向2.2 LNASB的装配2.3 中心风管组件2.4 煤粉燃料和一次风2.5 一次风管2.6 燃烧器面板2.7 二次风2.7.1 二次风室和挡板2.7.2 二次风旋流器2.8 三次风2.8.1 三次风锥体、风室和挡板组件2.9 点火燃烧器组件和点火器2.10 火焰监视器2.11 过燃风喷口3 低NO轴流燃烧器的运行 X3.1 LNASB结渣的防止3.1.1 除渣工具3.1.2 除渣步骤 4 LNASB的维护4.1 预防性维护i4.2 LNASB定期检查项目清单4.2.1 从燃烧器平台进行的外部检查4.2.2 从炉膛进行的检查4.2.3 从风箱内进行的检查4.2.4 从锅炉上拆下的燃烧器进行的附加检查5 检修维护5.1 安全5.2 拆卸LNASB前的准备5.3 燃烧器的拆卸5.3.1 拆下点火器和雾化器组件5.3.2 拆下中心风管5.3.3 拆下一次风管桥5.3.4 拆下燃烧器面板5.3.5 拆下二次风室组件5.3.6 拆下三次风锥体、风室、挡板和二次风喷口组件5.3.7 拆卸一次风管组件5.3.8 拆卸一次风管桥5.3.9 拆卸蜗壳组件5.3.10 拆卸二次风室组件5.3.11 拆卸三次风套筒挡板 5.4 燃烧器大修5.5 重装燃烧器5.5.1 重装三次风套筒挡板5.5.2 重装二次风室组件5.5.3 重装蜗壳组件5.5.4 重装一次风管5.5.5 重装中心风管组件5.5.6 三次风锥体、风室、挡板和二次风喷口组件复位5.5.7 二次风室组件复位ii5.5.8 燃烧器面板复位5.5.9 一次风管桥复位5.5.10 中心风管复位5.5.11 点火器和油枪组件复位 5.6 燃烧器投运准备5.7 个别齿片更换步骤6 故障分析6.1 煤粉火焰未着点6.2 煤粉火焰变形6.3 NO排放水平高 X6.4 飞灰含碳量高6.5 油火焰无显示6.6 油火焰未点着6.7 油火焰变形6.8 燃油效率差7 推荐的备件8 低NO轴流式燃烧器和过燃风喷嘴的试运 X 8.1 安装检查和质量保证 8.2 基本安全要求8.3 总的要求8.4 LNAS煤燃烧器8.4.1 静态检查8.4.2 燃烧器安装尺寸检查8.4.3 过燃风喷嘴8.4.4 过燃风喷嘴安装后的检查8.4.5 过燃风喷嘴安装尺寸检查表9 燃烧器和过燃风的优化 9.1 概述iii9.2 控制室表盘读数9.3 第一阶段燃烧器的优化9.3.1 装置状态要求9.3.2 保护措施9.3.3 方法9.3.4 测量9.3.5 评价9.4 第二阶段过燃风喷嘴优化9.4.1 装置状态要求9.4.2 保护措施9.4.3 方法9.4.4 测量9.4.5 评价9.5 第三阶段燃烧器区域过剩空气系数9.5.1 装置状态要求9.5.2 保护措施9.5.3 方法9.5.4 评价iv序言本文件包含有关三井巴布科克低NO轴流式燃烧器的资料，本文件的内容是X 为指导专职工程师而准备的。
旋流式燃烧器
三、旋流式燃烧器的类型
按照旋流燃烧器的结构，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， 常用有以下几种：
a.蜗壳 a.蜗壳 旋流器 b.切向 b.切向 旋流器 c.切向 c.切向 旋流器
1.单蜗壳锥形旋流燃烧器 1.单蜗壳锥形旋流燃烧器
特点：对煤种适应性较双蜗壳式好， 特点：对煤种适应性较双蜗壳式好，可燃用挥发分较低的贫煤
旋流式燃烧器
一、旋流式燃烧器
二、旋流燃烧器的工作原理
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。 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。
注：适用于Vdaf≥25%的烟煤和褐煤
2.双蜗壳旋流燃烧器 2.双蜗壳旋流燃烧器
特点：一次风阻力大； 特点：一次风阻力大；出口气流速度和煤粉浓度分布不均匀
3.轴向叶片旋流煤粉燃烧器 3.轴向叶片旋流煤粉燃烧器
注：适用于Vdaf≥25%，Qar,net,p ≥ 16800k粉燃烧器
旋流燃烧器技术讲座
MB LNASB燃烧器射流流场特点
气流分布
旋转射流流场可以用轴向速度wx、切向速度wt、 径向速wr及静压P等参数进行描述。进一步的 参数为气流湍流强度K1和K2 K1和K2表征的是气流微团的脉动情况。K1和K2 值越大，各股风的混合以及回流烟气与燃料的 混合就越好。
w' 2 K1 w
w' 2 K2 w0
w——某截面处的平均速度(m/s)；
OFA燃烧器位置
布置在煤粉燃烧 器上面； 补充煤粉燃尽所 需的空气； OFA燃烧器下供 应的空气量为总 空气量的80%左 右； 强化后期混合
燃尽区
燃尽风(OFA) NOx 还原区
煤粉燃烧器
Mitsui Babcock（MB) 的LNASB型燃烧器
大同600MW前后墙对冲燃烧锅炉采用
主要的双调风旋流燃烧器技术特点
煤粉浓淡燃烧技术和空气分级燃烧—降低燃烧 污染物NO的排放量和改进着火性能 一次风管道中采用一定的气固分离机构，实现 煤粉浓缩 采用内、外二次风（亦称为二次风和三次风） 布置，控制燃烧过程中氧气的供应 设有OFA（Over Fire Air）燃烧器
煤粉浓淡燃烧技术
回流区（续）
中心回流率R ：轴向截面上回流量的总 和与一次风质量流量之比 与回流区有关的参数主要还有回流区长 度L和回流区最大宽度Bmax等
射流扩展角
射流边界一般用某截面轴向速度wx沿着 径向衰减为该截面最大轴向速度wx-max的 10％处与轴线的夹角来定义。大小合理 的射流扩展角是有效防止火焰贴壁，稳 燃的必要条件。
可调轴向叶轮
调节气流旋转强度 叶轮在最前位臵时，气流全部流经叶轮，旋流强度达到最大； 叶轮后移时，在叶轮外环和锥套间形成一锥状的环形通道， 部分气流直接从此流过，不旋转，使总的气流旋转强度降低。
1000MW等级机组旋流燃烧器安全应用分析
1000MW等级机组旋流燃烧器安全应用分析一、1000MW等级机组旋流燃烧器的工作原理1000MW等级的机组通常采用煤为主要燃料，煤在燃烧时会产生大量的烟气，而传统的燃烧器在燃烧煤时往往会存在燃烧不充分、热效率低、排放污染物高等问题。
而旋流燃烧器则采用旋流技术，通过向燃烧器内加入旋流器，使空气和煤粉充分混合，形成旋流燃烧，使燃烧更加充分，提高热效率，减少污染物排放。
其工作原理如下：1. 旋流燃烧器通过旋流器，将煤粉和空气充分混合，形成旋流燃烧，使燃烧更加充分。
2. 旋流燃烧器采用高速旋转的方式，使煤粉和空气迅速混合，提高了燃烧速度和效率。
3. 旋流燃烧器在燃烧的过程中，烟气在旋流的作用下形成涡旋，使燃烧更加均匀，进一步降低了污染物排放。
二、1000MW等级机组旋流燃烧器的安全应用1. 安全设计在1000MW等级机组中应用旋流燃烧器需要进行严格的安全设计，包括燃烧器的结构设计、旋流器的选型和安装等。
燃烧器的结构设计需要保证其在高温、高压下能够稳定工作，并具有防爆、防震、防腐等性能。
旋流器的选型和安装需要保证其能够与燃烧器完美匹配，确保煤粉和空气充分混合，燃烧效果更佳。
还需要对燃烧器进行全面的安全评估，确保其在运行过程中能够稳定可靠地工作。
2. 运行监测1000MW等级机组旋流燃烧器的安全应用还需要进行实时的运行监测，通过监测燃烧器的温度、压力、振动等参数，及时发现并排除潜在的安全隐患。
还需要对燃烧器的燃烧效果进行实时监测，确保煤粉和空气的混合比例恰当，燃烧效果良好。
运行监测还可以帮助发现运行过程中的异常情况，及时进行处理，确保安全生产。
3. 安全培训1000MW等级机组旋流燃烧器的安全应用还需要对相关人员进行专业的安全培训，包括操作人员、维护人员等。
培训内容包括燃烧器的结构、工作原理、运行参数等，帮助操作人员更加深入地了解燃烧器的工作情况，及时发现并处理异常情况。
还需要对维护人员进行维护知识培训，确保他们能够熟练地进行设备的日常维护和检修工作。
旋流燃烧器 1121127 陶攀
3.旋 转 强 度
射流的流动工况与其旋转 强烈程度有关，通常用旋转强 度n来表示，其定义为： n=M／pL
M ——气流的切向旋转动量矩 P ——气流的轴向动量 L ——燃烧器喷口的特性尺寸
注意事项
旋转强度的选择主要依据燃煤特性，同时考 虑炉膛形状、尺寸和燃烧器布置方式等。对容易 着火的煤，不需要过多的烟气来加热煤粉气流， 故旋转强度可选得小些。对难着火的煤，则旋转 强度应该选的大些 。
2.射 流 衰 减 快
• 由于旋流射流从内外两侧卷吸周围介质， 因而射流的流量增加较快。但是沿射流轴 线方向速度的衰减较直流射流快，特别是 切向速度的衰减比轴向速度衰减更快。切 向速度的衰减使射流的旋转程度减弱。由 于旋转射流轴向速度的衰减比直流射流快， 这样在相同的初始动量下，旋转射流的射 程比直流的射程短。
旋流燃烧器
旋流燃烧器是利用旋流器使气 流产生旋转运动的，其喷口截面 均为圆形，故又称圆形燃烧器。
旋转射流的特性
气流经旋流器产生旋转运动，当从燃烧器 喷口射入炉膛时，射流就失去燃烧器通道的 约束，在旋转离心力的作用下，气流向四周 扩散，形成辐射状空心旋转射流，由于炉膛 是充满高温烟气的有限空间，射流速度高， 故近似为紊流旋转射流，与直流射流相比， 旋转射流有许多不同的特点。
旋流射流的特性
• 具有内外两个回流区 • 射流衰减快 • 旋转强度来自1.具有内外两个回流区
旋转射流有强烈的卷吸作用，能将中心和外缘的气 体带走，造成负压区，形成内外两个周界面，射流中 心产生负压，吸引高温烟气反向流到射流根部，形成 内回流区，射流外边界靠紊流扩散卷吸烟气，形成外 回流区。旋转射流从内外两个回流区卷吸高温烟气， 这对煤粉的着火十分有利，特别是内回流区是煤粉气 流着火的主要热源。
燃烧设备及运行-旋流燃烧器
2、双蜗壳式
一、二次风转向相同 混合早且强烈适于烟煤、褐煤。 总之：前两种目前应用很少。
3、轴向叶片式
叶片展开图
(1)叶片垂直于柱面，与轴成一定角度(参见展开图)； (3)通过叶轮的前后移动可调节旋转强度 n ； (4)回流区较小，适于高挥发分煤。 (2)叶片可固定，或可调； 风从轴向流入。
外5565一次风周围还有一股冷空气或烟气距喷口12米处的温度由1600降到1400度nox降低39外二次风可把还原性气氛与水冷壁分开避免结渣或腐蚀在喷口处加装陶瓷火焰稳定环可进一步降低nox及邹县电厂2020th24只每层4只前后墙对冲风箱为沿炉四周环形连通旋转方向均为两侧向中心旋控制了火焰冲刷侧墙四布置充满度好不刷墙1前墙布置
在喷口处加装陶瓷火焰稳定环 可进一步降低NOx及 飞灰含碳量
邹县电厂2020t/h
24只
3层
每层4只
前后墙对冲
风箱为沿炉四周环形连通
旋转方向均为两侧向中心旋
减少了相邻燃烧器的干扰
控制了火焰冲刷侧墙
四、布置
充满度好 不刷墙
2、前后墙对冲 (或侧墙) 1、前墙布置：用于小容量锅炉 3、两面墙交错布置：充满度更好 最大缺点：主气流上下均有停滞旋涡区。 仅在冷灰斗附近形成小停滞区，一般多层布置。
3、比直流燃烧器的扩散角大，旋转越强，扩散越大:
二、旋转强度及其影响： 1、定义： 2、影响： (1) 气 流 型 式：
8M n DK
M:旋转动量矩；K：轴向动量矩； M n ；K n ；
当 n n 很小时，如(a)所示，弱旋转，不能产生回流区， n 增大到一定值时，如(b)所示，出现回流区，适当 当 当 太大时，如(c)所示，形成扩散状，俗称“飞边”， 的回流区的长度及回流量是我们所追求的，此时为开放 飞边会使火焰贴墙 烧喷口、结渣。 呈封闭状态，不具有旋转的重要特性，类似于直流。 式气流。
直流燃烧器与旋流燃烧器常见故障分析与处理
直流燃烧器与旋流燃烧器常见故障分析与处理直流燃烧器的形状窄长，布置在炉膛四角，托电一期锅炉为直流燃烧器由六组燃烧器喷出的气流在炉膛中心形成一个切圆。
直流燃烧器喷出的一、二次风都是不旋转的直射气流，喷口都是狭长形。
旋流燃烧器是利用其能使气流产生旋转的导向结构，使出口气流成为旋转射流，托电二期锅炉为轴向叶轮式旋流燃烧器，前后三层对冲燃烧。
燃烧器有一根中心管，管中可插油枪。
中心管外是一次风环通道，最外圈是二次风环形通道。
这种燃烧器对锅炉负荷变化的适应性好，并能适应不同性质的燃料的燃烧要求，且其结构尺寸较小，对大容量锅炉的设计布置位置较为方便。
故障现象：（1）炉膛燃烧吊焦。
（2）燃烧器入口插板门漏粉。
（3）燃烧器出口浓向分流板磨损严重。
（4）燃烧器外壳有裂纹。
原因分析：（1）没有按设计煤种供应燃料，造成燃料中灰分的ST温度过低，炉膛热负荷过高，炉膛出口烟道截面太小，喷燃器调整不当，炉膛门孔关闭不严，墙式吹灰器失灵，炉膛出口受热面管排不平整，造成受热面结焦。
（2）火焰中心偏向#1角，阻塞了喷口面积，使#1角阻力增大，发生结渣。
（3）插板门安装不合适。
法兰连接螺栓松动。
（4）一次风流速过高。
（5）燃烧器材料与设计不符。
处理方法：（1）严格按照设计煤种要求合理配煤。
适当调整喷燃器摆动角度。
加强炉膛吹灰，经常检查使炉膛各门孔关闭严密。
修后炉膛出口受热面管排平整。
（2）检查#1角燃烧器角度是否与其它三个角一致。
（3）运行中测量各台磨风速，调整到合适的流量。
（4）利用临修、小修传动燃烧器入口二次风各挡板门是否开度一致。
（5）利用临修、小修重新调整插板门安装位置并对法兰连接螺栓重新进行热紧。
（6）利用临修、小修重新更换浓向分流板。
（5）用补焊钢板的方法对有裂纹的燃烧器外壳进行加固。
防范措施：（1）加强点检，发现问题及时分析并做响应的调整。
（2）利用停炉仔细检查燃烧器四周及内部，发现问题及时处理。
（3）检查磨煤机出口分离器调节挡板是否有损坏的。
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
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常用的燃烧设备，其工作原理基于旋流流动和燃烧反应的相互作用。
本文将详细介绍旋流燃烧器的工作原理及其应用。
一、旋流燃烧器的基本原理旋流燃烧器是一种利用旋流效应提高燃烧效率的设备。
其基本原理是通过将燃料和空气以旋流的形式混合，形成一个旋转的燃烧区域，从而增加燃料与空气的接触面积，促进燃烧反应的进行。
旋流燃烧器通常由进气管、燃料喷嘴和旋流室组成。
燃料和空气通过各自的通道进入旋流室，在旋流室内形成一个旋转的气流。
当燃料喷嘴将燃料喷入旋流室时，燃料被旋流气流迅速搅拌和混合，形成高速旋涡。
二、旋流燃烧器的工作过程旋流燃烧器的工作过程可以分为混合、燃烧和排放三个阶段。
1. 混合阶段：在进气管中，空气经过增加速度的装置，形成高速气流进入旋流室。
同时，燃料通过喷嘴喷入旋流室内，与高速气流发生剧烈的湍流运动，形成旋流。
2. 燃烧阶段：形成的旋流使燃料与空气充分混合，增加了燃料与空气的接触面积。
同时，由于旋流的存在，燃料和空气也形成了较长的居留时间，有利于燃烧反应的进行。
当满足一定条件时，燃料与空气的混合物会自燃，形成燃烧反应，放出大量的热能。
3. 排放阶段：燃烧反应产生的热能将工作物质（如水蒸气、烟尘等）加热，并通过旋流燃烧器的出口排放到大气中。
同时，由于旋流室内的高速气流作用，排放物质也会被带走，减少了尾气的残留。
三、旋流燃烧器的应用旋流燃烧器由于其独特的工作原理，被广泛应用于各个领域。
1. 工业领域：旋流燃烧器通常应用于工业炉、锅炉等设备中，用于提供高温热能。
其高效的燃烧效果能够降低能源消耗，减少环境污染。
2. 环保领域：旋流燃烧器可用于处理工业废气、废水等污染物。
通过充分混合和燃烧，能够将有害物质转化为无害的物质，达到净化排放的目的。
3. 能源利用：旋流燃烧器可以应用于发电厂、热电联产等能源利用领域。
通过提高燃烧效率，减少能源损失，提高能源利用率。
四、旋流燃烧器的优势相比传统的燃烧设备，旋流燃烧器具有以下几个优势：1. 高效燃烧：旋流燃烧器能够将燃料与空气充分混合，提高燃料的利用率，减少能源的浪费。
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。
旋流燃烧器2011-7-2
星星之火灶王商用中餐节能灶技术报告0引言为了贯彻实施《中华人民共和国节约能源法》，提高燃气器具的能源利用效率，2006年以来国家陆续发布了燃气器具领域的几项能源效率标准，相信此举必定为燃气器具生产企业节能技术进步，培养消费者形成节约消费理念，使用节能环保型产品起到极大的推动作用。
近几年我国能源形势日趋紧张，国家积极倡导建设节约型社会，开发、研制、使用节能环保型燃气器具已成为行业及消费者的共同期望。
目前，中餐灶燃烧集中采用缓燃烧技术，常规包括非预混式燃烧和预混式燃烧两种方式，其中前者在商用燃气灶方面的使用普及率大约在90%以上，后者则不足10%，两者在技术层面上各有利弊。
星星之火灶王采用当今世界领先的分层次燃烧理论设计。
分层次燃烧技术是在预混式与非预混式两种常规燃烧方式基础之上发展并取得突破的新型燃烧方式，星星之火灶王借鉴了航天器、汽车发动机等高层次技术领域的设计理念，回避了两种传统燃烧方式的缺点，并发展延伸了目前燃烧器的多种优点，于2009年以“旋风燃气燃烧器”名称取得国家实用新型发明专利（专利号ZL 2008 2 0132928.5）。
1.中餐节能灶的构造中餐节能灶的构造，如图1所示。
（描述中餐节能灶的构造，使用图1中的序号及名称）。
01-预混器；02-上燃室；03-下燃室；04-火种管接头；05-火种铜管；06-火种限位开关；07-火种开关；08-火种圈；09-火种喷嘴；10-火种铜管；11-燃气喷嘴；12-固定板；13-螺栓；14-燃气管；15-链条；16-被动链轮轴架；17-风板；18-燃气限位开关；19-主动齿轮；20-燃气开关；21-限位风板；22-风板管总成。
图1 星星之火中餐节能灶构造图2.星星之火中餐灶燃烧器的工作过程2.1旋流燃烧器理论燃气有效燃烧所必须的首要条件是使它们与燃烧所需空气充分混合，燃气和空气的混合过程也是决定燃烧过程性质的一个重要因素。
例如有焰燃烧，其火焰长度、宽度以及它的温度分布等特性将主要取决于燃气与空气的混合。
锅炉｜孔乙己：你知道旋流燃烧器分几种吗？
锅炉｜孔乙己：你知道旋流燃烧器分几种吗？电力百科第 38 期：燃烧器1 旋流式燃烧器旋流式燃烧器是其出口气流是旋转射流。
气流旋转的情况有两种, 一种是一次风粉气流和二次风都旋转, 一种是二次风旋转而一次风为直流。
按促使气流旋转的旋流部件的形式分, 一般有蜗壳型旋流燃烧器和叶片型旋流燃烧器两类。
蜗壳型旋流燃烧器又可以分为双蜗壳型旋流燃烧器和单蜗壳型旋流燃烧器两种。
1 .1 双蜗壳型旋流燃烧器双蜗壳型旋流燃烧器的一二次风均利用在蜗壳中的流动而产生旋转, 两股射流的旋转方向相同。
大蜗壳中是二次风, 小蜗壳中是一次风。
燃烧器中心有一中心管, 可以在管中设置油喷嘴。
二次风进口处装有舌形挡板, 用来调整二次风的旋流强度。
由于一二次风都是旋转气流, 因此在进入燃烧室后就扩散成为空心锥环状气流。
在气流的卷吸作用下, 空心锥的内外表面部会受到高温烟气的加热。
这种燃烧器旋流强度的调节幅度小, 当煤种变化时可能会因火焰位置不好调整而容易结渣。
另外, 一二次风的阻力大, 煤粉在一次风气流中的分布不均匀, 也是这种燃烧器的不足之处。
1 .2 单蜗壳型旋流燃烧器单蜗壳型旋流燃烧器的一次风为直流, 二次风气流利用蜗壳产生旋转后沿环状通道进入燃烧室。
一次风由中心风管进入燃烧室, 在一次风出口处装有一个蘑菇形扩散锥, 扩散锥后产生的回流区有助于煤粉气流的着火。
扩散锥可通过手轮和拉杆前后移动, 从而改变一次风粉气流的扩散角度, 但扩散锥处于高温烟气回流区, 容易结渣或烧坏。
1 .3 叶片型旋流燃烧器轴向可动叶片型旋流燃烧器。
它的一次风为直流, 二次风是旋转的。
这种燃烧器的中心有一根中心风管, 中心风管外是一次风的环形通道, 中心风管内可以设置油喷嘴。
二次风气流在通过二次风叶轮时受轴向叶片的引导而产生旋转。
二次风叶轮可通过调整机构沿轴向移动, 从而调整二次风的旋流强度。
二次风通道是一个环锥形的套筒, 二次风叶轮也是环锥形的, 叶轮装在套筒内。
TC型旋流式四风道煤粉燃烧器
TC型旋流式四风道煤粉燃烧器(1) 结构特点(见图6-5和图6-6)四通道，是指中问的煤通道、内部的中心通道和外部的旋流通道及旋流风外部的轴流通道。
主要结构特点如下。
①与普通三通道煤粉燃烧器相比，其旋流风风速与轴流风风速均提高30％～50％，在不改变一次风量的情况下，燃烧器的推力得到大大提高。
②旋流风与轴流风的出口截面可调节比大，达到6倍以上，即对外风出口风速调节比大，所以对火焰的调整非常③喷头外环前端设置拢焰罩,以减少火焰扩散,对保护窑皮,点火有好处,能起到稳燃保焰的作用.④喷头部分采用耐高温、抗高温氧化的特殊耐热钢铸件机加工制成，提高了头部的抗高温变形能力。
⑤煤粉入口处采用高抗磨损的特殊材料，且易于更换。
(2 )其主要的燃烧特点①火焰形状规整适宜，活泼有力温度高，窑内温度分布合理。
②热力集中稳定，卷吸二次风能力强。
③火焰调节灵活，简单方便，可调范围大，达1:6以上。
④热工制度合理，对煤质适应性强，可烧劣质煤、低挥发分煤、无烟煤和烟煤。
(3) 四通道煤粉燃烧器的操作①喷煤管的点燃点火后，先将喷油量适当加大，同时开启进煤风机，以保护喷煤管，开启窑尾废气排风机，以保持窑头有微负压。
待窑尾温度升到200℃时可以加煤，油煤混烧，同时开启净风机，保持火焰顺畅．在燃烧过程中逐渐减少用油量，待窑尾温度达到400℃时．撒油将净风量加大，点燃燃烧器。
②燃烧器位置的调整燃烧器位置，到定时检修的时间都必须停窑检查和调整，窑头截面调整为中心偏斜50~60mm，下偏50mm，窑尾截面偏斜为700mm，偏下至砖面-两点连成一线，即为燃烧器的原始位置(见图6-7)。
保证既不冲刷窑皮又能压着料层煅烧，在正常生产中，还要根据窑况对燃烧器进行适当调整，保证火焰顺畅，既不刷窑皮，又能将料烧好。
③火焰调节与窑皮控制回转窑生产过程中，火焰必须保持稳定，避免出现陡峭的峰值温度，火焰较长，才能形成稳定的窑皮，从而保护烧成带耐火砖的使用周期。
HT-NR3旋流燃烧器
上排
燃烧 内二次风挡板
%
－
100
100
－
器 外二次风调风器
%
－
50
50
－
中排 内二次风挡板 燃烧
%
－
100
100
－
器 外二次风调风器
%
－
50(>80)
50(>80)
－
下排 内二次风挡板
%
－
100
100
－
燃烧
器 外二次风调风器
%
－
50
50
－
挡板开度设置与调节
停运燃烧器
BNR1——BNR4
内二次风挡板 %
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。
关键结构2——稳焰环及稳焰齿
• 在一次风管（煤粉喷嘴）的前端装有陶 瓷制的齿形环状火焰稳焰环及稳焰齿。 陶瓷稳燃环在一次风喷口端产生热烟气 回流，促进快速点火和提高火焰温度。
1000MW等级机组旋流燃烧器安全应用分析
1000MW等级机组旋流燃烧器安全应用分析1000MW等级机组旋流燃烧器是一种高效能、低排放、安全可靠的燃烧设备，广泛应用于燃煤电厂等大型工业设施中。
它的安全应用分析对于确保设备运行的稳定性和可靠性至关重要。
本文将对1000MW等级机组旋流燃烧器的安全应用进行深入分析，以期为相关工程师和管理人员提供参考。
一、旋流燃烧器的工作原理旋流燃烧器是一种在燃烧室内通过旋流器、煤气及空气的混合产生旋转气流的燃烧设备，它在燃烧室内形成旋流气流，并在短时间内加速并均匀地燃烧煤气，从而实现高效能、低排放的燃烧过程。
旋流燃烧器在燃烧过程中通过气体的旋转，使得煤气和空气可以充分混合，提高了燃烧效率，同时减少了污染物的排放。
这种设计使得旋流燃烧器成为了现代煤炭燃烧设备中的重要组成部分。
二、旋流燃烧器的安全应用分析1. 设备设计安全性分析旋流燃烧器的设计要符合相关的国家标准和规范，且设计过程中应充分考虑到燃烧器在运行过程中可能遇到的各种突发情况，保证设备在极端情况下也能够安全、稳定地运行。
在设计过程中，必须考虑到设备的结构强度、材料的选择、内部燃烧过程的稳定性等问题，以确保设备在运行过程中不会出现意外事故。
2. 安全控制系统分析为了确保设备的安全运行，旋流燃烧器需要配备完善的安全控制系统。
安全控制系统可以对燃烧器的运行状态进行实时监测，并在出现异常时及时采取相应的措施，以避免事故的发生。
安全控制系统还应该具备自诊断、自修复等功能，以提高设备的安全性和可靠性。
3. 安全操作规程分析在使用旋流燃烧器时，操作人员必须严格按照设备的操作规程进行操作，以避免因操作失误而导致设备发生故障。
操作规程还应包括设备的维护保养、故障处理等相关内容，让操作人员能够在设备出现异常情况时能够迅速做出正确的应对措施。
4. 紧急应急措施分析在旋流燃烧器运行过程中，突发意外情况可能随时发生，因此必须做好相应的紧急应急准备。
建立健全的紧急应急预案，对各种可能出现的故障情况进行预演演练，以确保在发生应急事件时，相关人员能够迅速做出正确的反应，从而将事故的影响降至最低程度。
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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”)。
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
煤粉及其输送用风(即一次风)经煤粉管道、燃烧器一次风管、煤粉浓缩器、燃烧器喷嘴后喷入炉膛；二次风经二次风大风箱、燃烧器内、外二次风通道喷入炉膛；其中内二次风(内二次风兼作停运燃烧器的冷却风)为直流，通过手柄调节套筒位置来进行风量的调节；外二次风为旋流，依靠气动执行器进行风量的调节。
单只燃烧器内、外二次风的风量分配通过调节各内二次风套筒开度和外二次风调风器开度来实现。
各层燃烧器总风量的调节通过风箱入口风门执行器来实现调节。
锅炉总风量的调节应通过送风机来调节,不属于风门挡板的调节范围。
2、燃尽风（AAP）及侧燃尽风（SAP）的结构
图5 燃尽风结构示意图
燃尽风主要由中心风，内二次风，外二次风，调风器及壳体等组成。
(见图5燃尽风（AAP）结构示意图)。
中心风为直流风，内、外二次风为旋流风。
其中中心风通过手柄调节套筒位置来进行风量的调节；内、外二次风通过调节挡板、调风器（其开度通过手动调节机构来调节）实现风量的调节。
侧燃尽风（SAP）主要由中心风，外二次风调风器及壳体等组成。
(见图6侧燃尽风（SAP）结构示意图)。
中心风为直流风，外二次风为旋流风。
其中中心风通过手柄调节套筒位置来进行风量的调节；外二次风通过调节挡板、调风器（其开度通过手动调节结构来调节）实现风量的调节。
图6 侧燃尽风结构示意图
燃尽风总风量的调节通过风箱入口风门执行器来实现调节。
3、煤粉浓缩器及稳焰环
为了提高燃烧器的低负荷稳燃、防止结渣及降低Nox排放，采用了煤粉浓缩器、火焰稳焰环及稳焰齿。
一次风气流的浓淡分离是靠安装于一次风管中的锥形煤粉浓缩器来实现的，并使气流在火焰稳焰环附近区域形成一定浓度的煤粉气流。
4、燃烧器外二次风用气动执行器
燃烧器外二次风用气动执行器布置简图如图7燃烧器外二次风气动执行器、中心风手动挡板示意图。
气动执行器输出直行程，经连杆机构的传递后使调风器产生角行程，角度约0～75°，气动执行器动作有三个位置: 开（油），开（煤），关。
图7燃烧器外二次风气动执行器、中心风手动挡板示意图
5、大风箱入口风门用电动执行器
燃烧器及燃尽风各层风室的风量分配是通过调节各层风室的风门挡板的开度来实现的。
锅炉前、后墙大风箱分别分隔为四个独立的风室，每个风室入口左右两侧设有一风门执行器，全炉共布置有16个风门用电动执行器。
所有风门挡板
的调节均由电动执行器的动作来完成。
图8 大风箱入口风门执行器布置示意图
6、中心风系统
在燃烧系统中有一中心风系统，由单只燃烧器中心风管、单只燃烧器中心风手动挡板、每层燃烧器中心风母管、每层中心风母管入口处挡板构成。
在中心风母管左右入口处均布置有中心风门气动执行器，每层中心风母管的风量控制依靠该执行器完成。
中心风门气动执行器挡板开度位置及手动挡板的开度位置由现场根据油枪着火的实际情况设定。
7、燃烧器冷却风管道
在燃烧器一次风弯头前应设置冷却风管道，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：投煤时，关断阀关闭；不投煤时，关断阀开启，提供冷却空气冷却燃烧器一次风管，如此时关断阀不开启，将造成一次风管的损坏。
8、燃油装置
燃油装置主要由48只点火油枪及其气动推进器组成，配有压缩空气吹扫、二次风冷却。
另设8只微油抢，并设两台助燃风机，一运一备，提供助燃风。
9、大风箱
为使每个燃烧器的空气分配均匀，在锅炉前后墙燃烧器区域对称布置有 2 个大风箱。
大风箱被分隔成单个风室，每层燃烧器一个风室,燃烬风前后墙均分两个风室。
大风箱对称布置于前后墙，设计入口风速较低，可以将大风箱视为一个静压风箱，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，这样
就可以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。