煤的高效低污染燃烧理论与技术

主要原因（续）：
• 一、二次风速或风量不合理； • 炉内空气动力场不理想，切圆偏小，气
流旋转太弱； • 燃烧器设计不合理； • 断面热负荷偏小； • 低负荷运行。
二、结焦问题
锅炉的结渣问题是较普遍存在的，严 重的结渣问题将会导致锅炉强迫停炉，极 大地影响锅炉的安全性和经济性。锅炉结 渣的原因是多方面的，防止或解决锅炉的 结渣问题应首先找出结渣的原因，从多方 面分析入手加以解决。
组织合理而良好的炉内空气 动力场是防止结焦的前提
1、炉内实际切圆
➢安装切圆直径 ➢燃烧器高宽比 ➢燃烧器的间隙率 ➢一、二次风动量比 ➢燃烧器喷口总面积与炉膛截面积比 ➢燃烧器摆角等
2、一次风射流刚性
刚性是抗偏转能力的度量，它 与喷口的结构及射流的动量有关， 细长型喷口射流刚性比矮胖型要强， 当一次风射流动量增大时，气流抗 偏转能力增强。
五、煤粉的燃尽
• 火焰中心位置； • 配风问题； • 炉膛高度（燃烧器布置）； • 煤粉细度； • 空气量
小结
——炉内煤粉良好燃烧的基本条件
• 煤质、锅炉、辅助设备状况 • 相当高的炉内温度 • 合适的空气量 • 良好的炉内空气动力场 • 足够的燃烧时间
锅炉常见问题及分析
• 稳燃问题 • 结渣问题 • 烟温偏差问题 • “四管”爆漏问题 • 运行经济性问题
2、控制合理的炉内过量空气系数α
过量空气系数增加，受热面的积灰、结渣 趋势减轻。首先，当α增加时，炉膛出口烟温 降低，降低可减轻对流过热器和再热器积灰、 结渣。其次，随着过量空气系数的增加，炉膛 壁面处的烟温降低，同时炉膛上的沉积物降低， 炉内受热面结渣趋势减少。最后，α过低易造 成氧量不足，在炉内出现还原性气氛，使灰熔 点大大降低，这增加了结渣的可能性。
3、控制炉内温度水平
一、着火温度
煤必须加热到一定的温度才能着 火，此温度称为着火温度，它是在 一定试验条件下测定的。
二、着火热
把煤粉气流加热到煤粉颗粒着火的 温度所需热量的多少，对煤粉气流 是否容易着火关系重大。这部分热 称为着火热，它主要用于加热煤粉 和空气并使煤粉中水份蒸发、过热。
三、影响煤粉气流的着火因素
• 煤质特性：着火温度、灰份、水份； • 一次风量：一次风率； • 一次风温：热风送粉； • 煤粉浓度： • 煤粉细度： • 炉膛温度：敷设一些卫燃带； • 强化高温烟气与一次风煤粉气流的混合；
四、煤粉燃烧
• 一、二次风的作用； • 燃烧配风； • 燃烧器的布置； • 切圆大小； • 炉内空气动力场； • 煤粉细度； • 炉内温度水平； • 炉膛断面热负荷等
一、燃烧稳定性问题
保证炉内稳定燃烧是保证锅炉 安全正常运行的基本前提。然而， 对于许多锅炉而言，燃烧稳定性仍 然是个突出的问题，特别是在调峰 低负荷运行时。
主要原因：
• 煤质差，水份大，灰份高，挥发份低， 而且煤质不稳定；
• 高温烟气回流量不足； • 燃烧器给粉不均匀； • 卫燃带面积偏小； • 热风温度偏低；
P s P 2 P 1 2 1(u s 2 2 u s 2 1 ) 08 (b x2 0)u 2(0 .3b x 2 1 )2 [s2 i(n 1 11 ) s2 i(n 1 22)]
4、燃烧器组长宽比及 燃烧器喷口间隙
燃烧器组高宽比及燃烧器喷口间隙 也影响射流两侧补气条件。当燃烧器组 高宽比越大时，燃烧器组中间部分从上 下两侧获取补气的条件越差。间距可起 到气流迎风面和背风面两侧压差平衡作 用，分组后实际切圆直径可相应减小。
风 动 量 比 m2w2/m1w1 越 大 ， 则 一 次 风 射
流偏转程度越大，炉内实际切圆越大，越 易引起结焦。
控制合理的运行参数
1、选择合理的炉膛出口烟温
为了防止对流受热面结渣，炉膛出 口温度不能过高。在炉膛出口不布置屏 式受热面的锅炉，炉膛出口温度应不大 于1150℃；在炉膛出口布置屏式受热面 的锅炉，屏前烟温，对弱结渣性煤应小 于 1250℃ ， 对 强 结 渣 性 煤 应 小 于 1100℃ ， 对 一 般 性 结 渣 性 煤 应 小 于 1200℃。
结渣的本质可以概括地表述为：当温度 高于灰熔点的烟气冲刷受热面时，烟气中熔 融的灰渣粘附到受热面上，造成结渣。这里 关键的因素有三点：一是燃料的灰熔点；二 是气流的温度高于灰熔点时，气流中的灰渣 才呈熔融状态；三是这样的气流只有冲刷受 热面时，才会造成结渣。因此，燃煤锅炉的 炉内结渣既是一个物理化学过程，也是一个 非常复杂的流体力学过程。影响结渣的因素 较多，不仅与煤质特性（灰熔点、灰成分、 灰粘度等）有关，还与炉膛热力参数、燃烧 器的结构与炉内空气动力工况、锅炉运行参 数等密切相关。
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▪ 煤粉燃烧中的主要特点与过程 ▪ 煤粉锅炉常见问题及分析 ▪ 稳燃腔燃烧器的原理及应用 ▪ 其他先进煤粉燃烧器介绍 ▪ 煤粉锅炉冷态试验 ▪ 热态燃烧调整
煤粉燃烧的主要特点与过程
煤粉颗粒由运载它的空气喷入炉 膛后，受到炉内火焰、高温烟气的加 热，温度升高，开始把水份蒸发掉。 然后温度再上升，煤中的挥发物则开 始析出，并在颗粒周围燃烧，使煤粒 进一步加热。在析出挥发物后，煤粉 颗粒就变成了高温的焦炭颗粒，会进 一步燃烧，直到燃尽为止。
3、射流两侧补气条件差异
射流两侧补气条件主要由炉膛截面长宽比、 假想切圆直径、燃烧器组高宽比确定。对炉膛 截面长宽比大的炉膛，燃烧器轴线与两侧墙间 的夹角差增大，当假想切圆直径增大时，也导 致同样的结果。燃烧器轴线与两侧墙间的夹角 不等，造成射流两侧补气条件差别大。由补气 条件差异而引起的作用在射流两边的压差，使 气流容易贴边。因此四角炉炉膛截面长宽比一 般应小于1.2。
5、一、二次风动量比
一次风速主要根据煤粉着火的需要和 火焰传播速度选取，以及煤粉的输送；二 次风主要是根据风粉气流扩散混合燃烧和 焦碳燃尽的需要选取。一次风射流偏转的 主要原因之一是由于上游邻角横扫过来的 贯性力F，F是由上游一、二、三次风混合 后形成的综合动量所决定的，特别是一、 二次风混合后形成的综合动量，一、二次