第六章燃烧设备和洁净煤燃烧技术.pptx

三、四角布置直流燃烧器的工作原理
1、工作原理主要表现为几个过程：
(1) 煤粉气流卷吸高温烟气而被加热的过程； (2) 射流的相互撞击、射流两侧的补气及压力平衡过程； (3) 煤粉气流的着火过程； (4) 煤粉与二次风空气的混合过程； (5) 四股气流形成的切圆旋转过程； (6) 焦碳的燃尽过程。
2、“自点燃”作用
斜，而且增强了煤粉气流内部的扰动，这对加速外缘火 焰向中心的传播是有利的； (3) 夹心风速度较大时，一次风射流扩展角减小，煤粉气流 扩散减弱，这对于减轻和避免煤粉气流贴壁，防止结渣 有一定作用； (4) 可作为变煤种、变负荷时燃烧调整的手段之一。
第六章 燃烧设备和煤粉燃烧新技术
第一节 锅炉燃烧设备概述
一、不同的煤燃烧方式
火床炉，煤粉炉，循环流化床锅炉
二、煤粉锅炉燃烧设备的组成
炉膛+燃烧器+供风设备+制粉设备
三、煤粉燃烧器的作用与类型
燃烧器输送煤粉和一次空气，组织煤粉气流的着火、 稳定和低污染燃烧。
四、炉膛的作用与类型
炉膛的作用：经济、安全地组织和完成燃烧过程和传 热过程。
一次风量通常用一次风量占总风量的比值表示，称为一次 风率。
2 一次风速
一次风速不但决定着火燃烧的稳定性，而且还影响着一次 风气流的刚度。
3 一次风温
提高一次风温，可降低着火热，使着火位置提前。提高热 风温度是提高煤粉着火速度和着火稳定性的必要措施之一。 根据煤质挥发分含量的大小，一次风温既应满足使煤粉尽 快着火，稳定燃烧的要求，又应保证煤粉输送系统工作的 安全性。
煤粉锅炉炉型：П型炉最多，分为四角燃烧、墙式燃 烧；W型火焰炉，塔式炉，旋风炉等
五、锅炉燃烧设备的发展方向
高效、低污染的燃烧技术和设备。
六、 与炉内燃烧过程相关的问题
(1) 受热面积灰、结渣； (2) 受热面金属表面的高温腐蚀； (3) 蒸发受热面中水动力的安全性； (4) 氧化氮等污染物的生成； (5) 火焰在炉膛容积中的充满程度。
煤粉气流的速度要高，能增加一次风气流的刚度，防止气 流偏斜；并能托住煤粉，防止煤粉从主气流中分离出来而 引起不完全燃烧； (4) 高速周界风有利于卷吸高温烟气， 促进着火，并加速一、二次风的混合过程。
3、夹心风
夹心风的作用： (1) 补充火焰中心的氧气，同时也降低了着火区的温度，
而对一次风射流外缘的烟气卷吸作用没有明显的影响； (2) 高速的夹心风提高了一次风射流的刚度，能防止气流偏
4 二次风量和风速
二次风是在煤粉气流着火后混入的。由于高温火焰的粘度 很大，二次风必须以很高的速度才能穿透火焰，以增强空 气与焦碳粒子表面的接触和混合，故通常二次风速比一次 风速提高一倍以上。
5 二次风温
从燃烧角度看，二次风温愈高，愈能强化燃烧，并能在低 负荷运行时增强着火的稳定性。
二次风温的提高受到空气预热器传热面积的限制，传热面 积愈大，金属耗量就愈多，不但增加投资，而且将使预热
四、四角切圆燃烧的气流偏斜及切圆直径
1、气流偏斜问题
引起燃烧器出口气流偏斜的主要原因是： （1）邻角气流的撞击是气流偏斜的主要原因。 （2）射流偏斜还受射流两侧“补气”条件的影响。 （3）燃烧器的高宽比(hr/b)对射流弯曲变形影响较大。 （4）当燃烧器多层布置时，上层气流不断的被卷吸到下层气
流中，加上气流受热膨胀的影响，使气流容积流量增大， 旋涡直径相应增大，一般可使实际切圆直径膨胀到假想 切圆直径的8~10倍。
2．射流衰减慢，射程远，后期混合好，有利于煤粉燃尽； 3．采用四角布置，相互配合时，相互点燃，着火好，混
合强烈； 4．多层布置（不少于三层）。
二、直流燃烧器的类型
1．均等配风
一、二次风喷口间隔布置， 混合较快，适用于挥发分 较高的煤种。
2. 分级配风
(1)目的： 在燃烧过程不同时期的各个阶段，
按需要送入适量空气，保证煤粉既 能稳定着火、又能完全燃烧。 (2)特点
高，汽温调节幅度增大。同时增大过热器热偏差。 (3) 三次风高速射入，使火焰残余旋转增大，同时飞灰可燃物
增加； (4) 三次风量较大时，风速也增大，易扰乱炉正常的空气流 动，
引起火焰贴墙结渣。
2、周界风
周界风的作用是： (1) 冷却一次风喷口，防止喷口烧坏或变形； (2) 少量热空气与煤粉火焰及时混合。 (3) 周界风的速度比
燃烧器的作用
作用：将煤粉与空气混合气流按有利的方式送入炉膛，造 成有利的空气动力场，保证煤粉气流及时着火、强烈燃烧、 洁净燃烧、良好燃尽。
分类： 直流燃烧器 旋流燃烧器
第二节 直流式煤粉燃烧器
一、直流式煤粉燃烧器的特性
1．不旋转，射流扩展角小，卷吸能力小，单只燃烧器的 着火性能差，炉膛充满度差；
2、切圆直径过大问题
优点： 上游邻角火焰向下游煤粉气流的根部靠近，煤粉的着火条 件较好。这时炉内气流旋转强烈，气流扰动大，使后期燃 烧阶段可燃物与空气流的混合加强，有利于煤粉的燃尽。
问题： (1) 火焰容易贴墙，引起结渣； (2) 着火过于靠近喷口，容易烧坏喷口； (3) 火焰旋转强烈时，产生的旋转动量矩大，同时因为高温火
器结构庞大，不便布置。
六、三次风、周界风、夹心风
1、三次风概念： 在中储式制系统中，细粉分离器将煤粉和输送煤粉的空
分离后，形成乏气。乏气中带有10%的细煤粉。这部分乏气 一般送入炉膛燃烧，形成三次风。三次风的特点是温度低， 水分大，煤粉细。
三次风对燃烧及汽温调节的不利影响： (1) 使火焰温度降低，燃烧不稳定。 (2) 火焰拖长，炉膛出口烟温升高，使过热汽温与再热汽温偏
使着火区保持比较高的煤粉浓度， 以减少着火热；燃烧放热比较集中， 使着火区保持高温燃烧状态，适用 于难燃煤；煤粉气流刚性增强，不 易偏斜贴墙。同时，卷吸高温烟气 的能力加强。
(3) 一次风集中布置的问题
着火区煤粉高度集中，可能造成着火区供氧不足， 延缓燃烧进程；
一次风喷嘴附近为高温区，喷嘴易变形，使喷嘴出 口附近气流速度分布不均，容易出现空气、煤粉分层 现象。
焰的粘度很大，到达炉膛出处，残余旋转较大，这将使炉 膛出口烟温分布不均匀程度加大，因而既容易引起较大的 热偏差，也可能导致过热器结渣或超温。
五、一次风与二次风
1 一次风量
一次风量应该既能满足煤粉中挥发分着火燃烧所需的氧量， 又能满足输送煤粉的需要。如果同时满足这两个条件有矛 盾，则应首先考虑输送煤粉的需要。