旋风炉基本知识介绍

旋风炉基本知识介绍——周一工

旋风炉是一种闭式炉膛液态排渣炉, 它的不同之处是燃料的燃烧在旋风筒内完成。旋风筒是一直径和长度都不很大的圆筒, 一台旋风炉可以有一个或几个旋风筒, 高速的二次风从切向进入筒内, 燃料从切向或轴向进入筒内, 二次风携带燃料颗粒旋转前进, 大部分燃料颗粒在离心力作用下抛向筒壁。在筒壁上形成一层熔渣膜, 贴附在熔渣膜上的颗粒运动阻力大大增加, 旋转和前进的速度大大减慢, 所以, 大部分燃料颗粒在旋风筒内停留时间很长, 气一固两相之间存在激烈的相对运动。

旋风筒水冷管的内壁敷设耐火材料, 外壁有保温层, 以保持筒内的高温。

旋风炉主要有立式和卧式两种。卧式旋风炉筒内的燃烧温度可达1800℃左右, 捕渣率可达90%以上。它可采用较低的过量空气系数（α=1.05~1.10）和较粗的煤粉, 但它需要很高的二次风速度（100~150m/s）, 风机能耗较大, 其内部结构也比较复飞, 它不宜燃烧无烟煤和灰渣难溶的煤。

立式旋风炉筒内的燃烧温度稍低, 约1700℃, 捕渣率在70%左右, 它使用的煤粉较细, 立式旋风筒体积比卧式旋风筒大些, 所需风压可稍低, 可燃烧贫煤和无烟煤。

旋风炉的优点：

由于旋风炉中燃烧过程非常强烈, 显著提高了炉膛容积热强度, 缩小了锅炉的体积;

强化燃烧过程大大提高了燃烧效率, q4（机械不完全燃烧损失）可小于1%, 但q6(灰渣热损失有所增加, 锅炉效率仍可达到90%以上,

过量空气系数小, 从而降低了排烟热损失, 可燃用较粗的煤粉, 可使制粉设备简化和节省制粉电耗, 由于排渣率高, 飞灰浓度低, 可以提高烟气速度, 加强对流受热面的传热, 同时, 受热面和引风机的磨损可以减轻, 除尘设备也可简化；

旋风炉的问题：

热惯性大, 负荷变化速度慢和变化范围较小；

需要较高的送风压力, 风机电耗较大；

适用煤种受灰熔点和灰渣特性的限制，易发生高温腐蚀和NO x排放量大。

旋风炉具有一般液态排渣炉的优点和问题, 由于燃烧反应更加强烈, 燃烧温度和捕渣率更高, 液态排渣炉的优点和问题在旋风炉上反映得更加充分、更加突出。

从长远看, 旋风炉的发展主要受排放和负荷调节幅度的限制, 在年代甚为流行, 以后逐渐减少。也有利用旋风炉的排渣作综合利用。

传统煤粉炉中，从整个炉膛来看，除局部区域可能有相交射流以外，总的来说煤粉总是随着空气流动的，煤粉与空气之间的相对速度趋近于零，另外，燃料在炉内停留时间有限，仅有数秒钟，因此，虽然煤粉炉比火床炉燃烧强度高多了，但燃烧过程还不够理想，容积热负荷还是比较有限，燃烧室的容积仍然相当大。

旋风炉是一种改进过的煤粉炉，它的特点是在圆柱形炉膛内组织漩涡燃烧，强大的二次风所造成的旋转气流使大部分燃料摔向筒壁内表面的熔渣膜上去，从而克服了

传统煤粉炉燃烧过程的不足之处，使旋风筒内的容积热负荷达到传统煤粉炉的10～30倍。

作为电站或工业锅炉用的旋风炉主要有两种类型，即立式旋风炉和卧式旋风炉。由于卧式旋风筒需由水冷壁管弯制拼装而成，构造比较复杂，且二次风机的电耗特别大，煤种适应性又不如立式旋风炉光，故我国较少采用，只有在为了然用着火困难的低挥发分燃料，才产生并应用了且向或割向进煤的卧式旋风筒，并燃用R90为60～70%的粗煤粉。卧式旋风炉的热效率与立式旋风炉大致相同，捕渣率为85～90%，炉膛容积热强度可达(3.5～7)×103kW/m3。但我是旋风炉不一烧无言煤或劣质烟煤，否则机械不完全燃烧损失太大，且燃烧不易稳定；因为二次风混入早，着火条件比不上立式旋风炉。