锅炉燃烧器1

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直流燃烧器分级配风
分级配风燃烧器一次风喷口相对集中布置，并靠近燃烧 器的下部，二次风喷口则分层布置，一、二次风喷口间保 持较大的距离，燃烧所需要的二次风分阶段送入燃烧的煤 粉气流中，强化气流的后期混合，促使燃料燃烧与燃尽 分级配风燃烧器一次风喷口高宽比大，卷吸量大；煤粉 气流相对集中，火焰中心温度高，有利于低挥发分煤的着 火、燃烧 分级配风适合于燃用低挥发分煤种或劣质煤，常称为无 烟煤和贫煤配风方式
煤粉锅炉炉膛型式
炉膛及燃 烧器 布置方式 Π型炉 切向燃 烧 半开式 Π型炉 切向燃烧 Π型炉 对冲（交错） 燃烧 Π型炉 前墙燃 烧 W型炉 W燃烧
炉膛
型式
排渣方式
燃烧器 型式
固态
直流式
液态
直流式
固态
旋流式
固态
旋流式
固态
旋流式 直流式
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燃烧器的作用与要求
燃烧器的作用是将燃料与燃烧所需空气按一定的比例、速 度和混合方式经喷口送入炉膛 保证燃料与空气充分混合、及时着火、稳定燃烧和燃尽， 燃烧效率较高 能形成良好的炉内空气动力场，火焰在炉内的充满程度好， 且不会冲墙贴壁，避免结渣 有较好的燃料适应性和负荷调节范围
能减少NOX的生成，减少对环境的污染
结构简单，流动阻力较小
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通过燃烧器的空气
进入煤粉炉燃烧器的空气不是一次集中送进的，按对着火、 燃烧有利而合理组织、分批送入，按作用不同，可分为三种 一次风 携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉
和满足燃烧初期对氧气的需要 二次风 待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤粉继
旋转 旋转 经叶片旋转 旋转 旋转
叶片型
旋流燃烧器的类型
直流蜗壳式
双蜗壳式
轴向可动叶轮式
旋流燃烧器的布置
旋流燃烧器前墙布置
不受炉膛截面宽、深比限制， 布置方便，与磨煤机联接煤粉
管道短
主气流上下两端形成明显的 停滞旋涡区，炉膛火焰的充满 程度较差，炉内火焰的扰动较 差，不利于燃烧后期的扰动和 混合
此外，可布置的二次风还有侧二次风、中心十字二次风和夹心风等
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直流燃烧器四角布置 切圆燃烧方式
切圆燃烧方式直流燃烧器的布置 炉膛四角或接近四角布置，四个角 燃烧器出口气流的轴线与炉膛中心的一个或两个假想圆相切，使气流在炉 内强烈旋转 切圆燃烧方式的特点
煤粉气流着火所需热量，除依靠 本身外边界卷吸烟气和接受炉膛辐 射热以外，主要是靠来自上游邻角 正在剧烈燃烧的火焰的冲击和加热， 着火条件好
旋流燃烧器的类型与布置
直流燃烧器均等配风
直流燃烧器的一、二、三次风分别由垂直布置的一组圆形或矩形的喷 口以直流湍流自由射流的形式喷入炉膛，根据燃煤特性不同，一、二次 风喷口的排列方式可分为均等配风和分级配风 均等配风燃烧器一、二次风喷口相间布置，即在二个 一次风喷口之间均等布置一个或二个二次风喷口，各二 次风喷口的风量分配较均匀 均等配风燃烧器一、二次风口间距较小，有利于一、 二次风的较早混合，使一次风煤粉气流着火后能迅速获 得足够的空气，达到完全燃烧 均等配风适用于燃用高挥发分煤种，常称为烟 煤、褐煤型配风方式
续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用 三次风 对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器
排出的含有10%～15%细粉的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧， 这股乏气称为三次风
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燃烧器的类型与布置
直流燃烧器 直流射流


直流燃烧器的类型
直流燃烧器的布置
旋流燃烧器
旋流射流

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火性强
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风粉管布置复杂
一次风煤粉气流的偏斜
切圆燃烧方式实际气流并不能完全沿轴线方向前进，会出现一定的偏斜， 严重时会导致燃烧器出口射流贴墙或冲墙。造成炉膛水冷壁结渣 邻角气流的横向推力 其大小取决于四 角射流的旋转动量矩。其中二次风射流动 量矩起主要作用；一次风射流本身的动量 （刚性）则是维持气流不偏斜的内在因素 。 增加一次风动量或减少二次风动量，可 减轻一次风射流的偏斜。但一次风速受着 火条件限制，不能相应提高；而为加强炉 内气流的扰动，二次风速也不宜降低。
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直流燃烧器各层二次风的作用
下二次风 防止煤粉离析，避免未燃烧的煤粉直接落入灰斗；托住火 焰不致过分下冲，避免冷灰斗结渣，风量较小 中二次风 是均等配风方式煤粉燃烧阶段所需氧气和湍流扰动的主要 风源，风量较大 上二次风 提供适量的空气保证煤粉燃尽，是分级配风方式煤粉燃烧 和燃尽的主要风源，风量较大 燃尽风 喷口位于整组燃烧器的最上部（三次风喷口之上），送入剩 余15%的空气，实现富燃料燃烧，抑制燃烧区段温度，达到分级燃烧目 的，有效减少炉内NOX生成量，有利于燃料的燃尽 周界风 位于一次风喷口的四周，周界风的风层薄；风量小；风速较 高。可防止喷口烧坏，适应煤质的变化
旋流燃烧器适用于含挥发分较高的煤种
旋流燃烧器的类型
旋流燃烧器 根据旋流器的结构不同，旋流燃烧器分为
蜗壳式旋流燃烧器
叶片式旋流燃烧器
采用蜗壳作旋流器
采用叶片作旋流器
型
式
旋 流 器 双蜗壳 单蜗壳 叶片+蜗壳 轴向叶片 切向叶片
一
次
风
二
次
风
蜗壳型
旋转 直流，带中心扩流锥 经蜗壳旋转 直流或弱旋 直流或弱旋
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旋流射流空气动力特性
旋流燃烧器出口气流是一股绕燃烧器轴线旋转的旋转射流
一、二次风用不同管道与燃烧器连接，在燃烧器内一、二次风 通道隔开。二次风射流均为旋转射流,一次风射流可以是旋转射流, 也可以是直流射流
旋流射流具有比直流射流大得多的扩展角，射流中心形成回流 区，射流内、外同时卷吸炉内高温烟气，卷吸量大 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，射流射程较短，后期 扰动较弱
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
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一次风煤粉气流的偏斜
假想切圆直径dJX 较大的dJX可使邻角火炬的高温烟气更易达到下角射 流的根部，扰动更强烈，有利于煤粉气流着火、燃尽； 但dJX过大，射流 偏斜增大，容易引起水冷壁结渣；炉膛出口较大的残余旋转会引起烟温 和过热汽温偏差 炉膛和燃烧器的结构特性 燃烧器射 流两侧卷吸烟气形成负压，内侧（向火 侧）夹角α1大，且有上游邻角气流横扫 过来，补气条件充裕；面向炉墙的一侧 （外侧）夹角α2小，且需从射流较远处 回流烟气或由射流上下两端来补气，补 气条件很差，射流两侧因此出现压差， 迫使射流偏向压力低的一侧