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。
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
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”)。
低氮旋流燃烧器
• 每层燃烧器及燃尽风所需风量的分配是通过调节 安装在大风箱各层风室两侧入口处的风门挡板的 开度来实现的。锅炉前、后墙大风箱分别分隔为 几个独立的风室,数量与燃烧器及燃尽风的布置 层数相对应。每个风室入口左右两侧的风门挡板 分别配有1台执行器。燃烧器二次风风门和燃尽风 风门的调节采用单控方式,即燃烧器单层风室或 燃尽风单层风室入口的两个执行器可以单独控制, 所有执行器都可以连续调节,以实现燃烧器二次 风或燃尽风的调节。
喷口出处的稳燃环还可以增加煤粉气流的喘动度,进一步加 速煤粉气流的着火速度。一次风扩锥可以推迟二次风的混入, 提高回流区温度,因此,在上述因素的影响下,煤粉气流在 离开燃烧器喷口后能够快速、及时的着火,稳定燃烧。
• 2、 内二次风和外二次风 燃烧器大风箱为运行燃 烧器提供内二次风和外二次风,为停过燃烧器内 同心的内二次风、外二次风环形通道在燃烧的不 同阶段喷入炉内,实现分级配风,降低NOx生成 量。进入燃烧器的内二次风量可以通过燃烧器上 的套筒式二次风门进行调节。通过调节内二次风 门的开度可以得到适当的内二次风量。以获得最 佳的燃烧工况。即良好的着火稳燃性能,高效的 燃烧效率,低的NOx生成量及防止燃烧器结焦等。
一、燃烧器布置 燃烧设备采用前后墙对称燃烧方式的旋流煤粉燃烧器,总 共24只煤粉燃烧器分3层布置在前后墙上,每层4只旋流煤 粉燃烧器,配6台中速磨,每台磨煤机为同层的4只煤粉燃 烧器提供凤粉混合物。在前后墙旋流煤粉燃烧器的上方各 布置了1层燃尽风,其中每层2只侧燃尽风喷口,4只燃尽 风喷口。每层风室入口均设置二次风挡板 用以调节风室 的进风量,二次风挡板由气动执行器调节,每个燃烧器均 配有一个点火油枪及高能点火器。 每只燃烧器设置2套火焰检测装置,一套用于煤火焰检测, 另一套用于油火焰检测。燃烧器配风分为一次风、内二次 风、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、外二次风为旋流。
锅炉原理周强泰第三版书后习题(部分)整理
复习考虑题绪论1、以热力系统说明火力发电厂的消费过程以及锅炉在其中的作用?省煤器〔给水〕--汽包—水冷壁—过热器—汽轮机高压缸—再热器—汽轮机—凝汽器—低加—除氧器—高加—省煤器锅炉将燃料的化学能转化为热能。
2、煤粉锅炉有哪些设备、部件和系统组成?其作用是什么?设备:原煤斗、给煤机、磨煤机、给粉机、送粉风机、送风机、引风机、燃烧器、炉膛、水冷壁、汽包、过热器、再热器、省煤器、空气预热器。
系统:燃烧系统:根据炉膛燃烧和负荷需要提供连续、合格的燃料。
风烟系统:枯燥和输送煤粉、提供燃料燃烧所需的氧、将燃烧产生的热量传递给工质、汽水系统:吸收烟气的热量,将给水加热成过热蒸汽、3、火力发电厂和锅炉有哪些主要的特征指标?其意义是什么?平安性指标:连续运行小时数、事故率、可用率经济指标:发电煤耗、供电煤耗、锅炉热效率环保指标:二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘4、燃煤锅炉有哪些燃烧方式?室燃炉、层燃路、流化床炉、旋风炉5、说明自然循环、控制循环和直流式锅炉的工作原理,每种循环方式有何特点?自然循环锅炉:循环倍率大于一,循环动力完全由工质汽水密度差提供。
特点:工作压力在临界压力以下,热惯性大,金属耗量大,给水品质要求低,无水动力不稳定,有自补偿才能,控制系统简单,加热蒸发过热有分界点,制造运输安装方便,蒸发区流动耗工无控制循环锅炉:循环倍率大于一,循环动力主要由汽水循环泵提供。
特点:水循环可靠性高、循环倍率低、水冷壁布置自由、启停快、金属耗量低、汽包内部构造改良、系统复杂、投资大运行耗电、蒸发区工况依靠循环泵直流锅炉:循环倍率等于一,工质一次通过蒸发区,没有循环特点:复合循环锅炉:低负荷时屡次循环,高负荷时直流锅炉。
特点:低负荷时受热面冷却可靠、高负荷时给水泵耗功少第一章1、什么是燃料的元素分析和工业分析?元素分析:对煤中有机物C、H、O、N、S占比进展分析工业分析:根据规定条件,对燃料进展枯燥、加热、燃烧分析其挥发分、固定碳、水分、灰分含量。
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
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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
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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。
燃烧器介绍
燃烧器的介绍一、工作原理:四通道煤粉燃烧器:一次风进入净风管后分成两股气流分别进入燃烧器的内、外风通道,内外风通道中间为煤风通道。
内风喷嘴处设有旋流器能使内风产生旋转气流喷出。
外风及煤风气流则以轴向喷出。
煤粉喷出后与一、二次风充分混合并燃烧。
内外净风管上分别设有风量调节手动蝶阀,蝶阀上设有开度指示器,改变蝶阀开度可调节内外净风比例,气流喷出速度同时也发生变化。
外流喷嘴处开有一圈小孔,直流风从孔中喷出。
煤燃烧器悬吊在喷煤管小车上,喷煤管行走小车在所配的轨道上通过小车上的调节机构前后移动。
S2型油燃烧器置于煤粉燃烧器中心管中,供初始点火之用。
它主要利用高压油通过切向槽和旋流室产生强烈旋转,再经小孔喷出,油因离心力的作用而被雾化。
火焰形状的调节火焰形状是通过改变内外风比例来实现,内外风的比率在一次净风量的70%~30%范围内调节。
短而宽的火焰是通过增加内风量,同时相应减少外风量,即在较高的旋流风喷出速度下实现的。
增大内风蝶阀开度,旋流风喷射速度增大,反之降低。
长而窄的火焰是通过增加外风量,同时相应减少内风量,即在较高的直流风喷出速度下实现的。
增大外风蝶阀开度,直流风喷射速度增大,反之降低。
旋流风有助于稳定火焰的作用,能使煤粉与一、二次风之间混合得到改善,又能获得快速及高效的燃烧。
火焰形状的调节与煤粉的喂入完全无关。
燃烧器主要不同点是其喷嘴部分:其喷嘴有4道同心的环形风道通以轴向风、涡旋风、煤风和中心风。
外部轴向风道细分数个小风道已便增加出口风速,另外外套管向外延伸超过燃烧器喷嘴呈碗状,可以延缓煤粉与空气的混合,收拢火焰。
另外,其轴向风道和涡旋风道在煤粉风道外部,可以进一步延缓煤粉与空气混合,适当降低火焰温度。
中心煤粉风速较低,外部包以高速一次风聚束作用,使火焰更均匀平滑稳定,火焰会稍微延长,这种窄的火焰对窑皮和烧成带耐火砖有利。
由于火焰尖峰温度降低,使CO2含量高的燃烧气体在火焰根部回流,可降低废气中的O2含量,有效降低NOX 的排放。
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。
国内外几种多通道煤粉燃烧器介绍
(1)德国旋流式三通道煤粉燃烧器德国洪堡公司为适应采用低值燃料檄烧水泥热料的需要,对原生产的旋流式三通道煤粉燃烧器进行改进而设计了PYRNET型燃烧器,此燃烧器由四个同心管组成,形成四个通道,中心管为第一通道用作喷油,在启动和用混合燃料时采用;管1与管2之间为第二通道,内没有涡流元件,使空气以160m/s速度喷射并形成涡流,煤粉与输送空气以28m/s速度通过通道3的锥形环状扩口,呈倾斜形喷人容内。
员外因即通道4为喷射空气用,以350一440m/s速度喷射入窑内。
其特点是:燃油点火装置的油枪放置在中心,外风(喷射风)由8—18个均匀分布的小团孔喷出,使出口面积大大减小,提高了外风的喷出速度,风速最高可达440m/s,超过音速,所以有人称为“超音速煤粉燃烧器”。
因出口面积减小,风量降低,所以必须提高风压,才能满足动量要求。
常用压力为o.1MFa,所以也称为“高压煤粉燃烧器”。
外风采用小圆孔喷出,除风速提高外,还保证不易变形,延长使用寿命。
德国洪堡公司把这种燃烧器命名为PY—RNET型,每个通道的风量分配和风速如图6.8所示。
该燃烧器与通常的三通道燃烧器相比,具有以下优点①火焰温度高。
火焰短而稳定;②可采用20%一80g6的石油焦作燃料。
③有减少结圈次数的趋势;④NO‘可减少30%以上;⑤一次风量很低,一般为6%一8%,最小可降到4%,(2)法国Rotaflam型煤粉燃烧器法国皮拉德公司是专门制造各种燃烧器的公司,Rotaflam型是皮拉德公司于20世纪80年代末期在原有三通道燃烧器基础上研制的。
该燃烧器是带火焰稳定器和拢焰罩的四通道煤场燃挠器,其结构示意见图6.7。
Rotaflam 燃烧器与传统的三通道燃烧器相比,其特点如下:①油或气枪中心套管配有火焰稳定器,使火焰根部能保持稳定的涡流循环内风的旋转,可使火焰根部形成一个回流区,从而使一次风量降低一半。
⑧采用拢焰罩,可避免气流迅速扩张,产生“盆状效应”,使火焰形状更加合理。
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。
煤锅炉燃烧器的内部结构和工作原理是什么?
煤锅炉燃烧器的内部结构和工作原理是什么?燃烧器安装结构可以分为旋流式和直流式两大类。
其特点和适用范围都各不相同。
着火调节,气流射程,气流混合情况,燃料燃烧情况,适用燃料,都有个各自的特性。
燃烧器的型式多种多样。
例如旋流式燃烧器又可以按照旋流获得方式为蜗壳型和叶片型两大类,这两大类中,又可以按照不同结构分为各个型式燃烧器。
直流式燃烧器则又可以按照一二次风布置情况分为均等配风和一次集中配风两大类。
前者是一二次风间隔布置,这样,有利于煤粉气流着火后,二次风及时,充分供应焦炭的燃烧,因此,对燃用热值高的优质烟煤,褐煤都很适用,属于典型的烟煤型燃煤蒸汽锅炉燃烧器。
后者是把一次风集中的布置在一起,这样,有利于燃料的着火,因此,可以燃用热值较低的贫煤或者无烟煤,劣质煤等燃料,是典型的无烟煤燃烧器。
一次风集中布置后,二次风分为上中下三部分,其作用各不相同。
上二次风风量最大,,主要是压住火焰不过分上飘,一般风口下倾5-15度;中二次风风量也比较大,风口下倾5-15度,供应燃烧用空气和紊流扰动风;下二次风风量最小,为二次风风量1/5左右,托住火焰不下冲,以防煤粉离析和冷灰斗结渣。
二次风还可以布置为侧二次风,边缘风,周界风,夹心风和中心十字风。
燃烧器设计时,应确定一次风率;一二次风风速;一二次风口标高差及间距;三次风口标高差和间距等数值。
燃煤蒸汽锅炉炉膛和燃烧器布置:燃煤锅炉煤粉炉的炉膛,是燃烧空间,也是热交换部件。
因此,它有足够的燃烧空间;合理的炉膛截面和合适的炉膛出口温度;有良好的空气动力工况,火焰不贴壁,不冲墙;充满度好,壁面热负荷均匀;有良好的燃料适应性等。
煤粉点火装置:中小型燃煤锅炉煤粉炉可以使用旋流煤粉预燃室点火装置。
中大型燃煤蒸汽锅炉均采用电火花点火,电弧点火和高能点火点燃可燃气或者油,再由燃着的气和油来点燃煤粉主燃烧器。
近年来,西北电业管理局电力试验研究所成功地开发了装在一次风管内的煤粉电弧点火装置。
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。
旋流管状火焰燃烧器内低热值燃气的燃烧
旋流管状火焰燃烧器 内低热值燃 气 的燃烧
杨 浩林 一,高 娜 , 一,汪小憨 一,杨卫斌 一,赵黛青 ,
( 1 .中国科学 院广州能 源研究所 ,广州 5 1 0 6 4 0 ;2 .中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室 , 广州 5 1 0 6 4 0 ;3 .中国科学 院研究生 院, 北京 1 0 0 0 4 9 )
o fRe n e wa b l e E n e r g y a n d Ga s Hy d r a t e , Ch i n e s e Ac a d e my o f S c i e n c e s , Gu a n g z h o u 5 1 0 6 4 0, C h i n a ;
t u b u l a r la f me b u r n e r .F l a me t e mp e r a t u r e d i s t r i b u t i o n, c o mb u s t i o n e ic f i e n c y a n d p o l l u an t t e mi s s i o n we r e a n a l y z e d a nd c o mp a r e d f o r d i f f e r e n t LCVGs . T h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t wi t h CO2 a s a s u b s t i t u t e f o r N, ,t h e l o we r la f mma b i l i t y l i mi t s o f LCVGs wi l l g e t n a r r o we r , wh i l e wi t h H2 a s p a r t i a l s u bs t i t u t e or f CH4 ,t h e l i mi t s wi l l b e b r o a d e n e d . Ac c o r d . i n g t o t h e t e s t o f f o u r t y p e s o f pr a c t i c a l LCVGs ,t h e t u b u l a r la f me b u r n e r wa s p r o v e d t o b e f a v o r a bl e f o r b u ni r n g LCV Gs , wi t h t h e p e r or f ma n c e o f f ue l l f e xi b i l i t y,h i g h e ic f i e n c y a n d l O W e mi s s i o n .
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。
- - 考试资料。