锅炉燃烧器的设计毕业设计(论文)

锅炉燃烧器的设计毕业设计(论文)

目录

摘要 (2)

第一章1锅炉概述 (4)

2锅炉的工作过程 (4)

3锅炉系统及组成部件 (5)

4锅炉燃烧器概述 (6)

第二章1燃料燃烧计算 (8)

2锅炉热效率与燃料消耗量计算 (16)

3制粉系统设计计算 (22)

4燃烧器的设计 (30)

结论 (38)

致谢 (39)

参考文献 (40)

摘要

燃烧器是锅炉的主要燃烧设备，它通过各种形式，将燃料和燃烧所需要的空气送入炉膛，使燃料按照一定的气流结构迅速、稳定地着火；连续分层次地供应空气，使燃料和空气充分混合，提高燃烧强度。为了适应国民经济发展的需要，国内发电厂的总装机容量有了很大程度的增加，单机容量也从中小容量向大容量、高参数的方向发展，与此相应的电网也更加庞大和复杂。

随着机组容量的增大，设备结构越来越复杂，对机组的安全、经济性要求必然也越来越高[2]。在电力生产的过程中有大量的污染物产生，而和NOx对环境污染影响较大，同时我国对电厂尾气排放的限制越来越严格，电厂很有必要进行减排及无害化技术处理。另外不稳定燃烧问题一直困扰着我国燃煤电站锅炉。近二十几年，随着大容量机组的比例增大，锅炉不稳定燃烧问题有所缓解。但近几年来，由于燃煤质量下降，大容量机组燃煤锅炉也相继出现燃烧不稳定的问题，而且越来越严重。这不仅降低了大容量锅炉的低负荷运行能力，而且使锅炉灭真火事故的发生率明显增多。

燃烧器制造本着保证锅炉燃烧器正常着火、稳燃效果良好，保证减排NOx的含量在控制范围的原则，在不改变炉膛的几何尺寸；保留原有大风箱；点火方式不变；二次风门、燃烧器摆动执行机构不变的条件下重做燃烧器本体、燃烧器风箱风道和挡板风箱，优化四角切圆燃烧方式来解决上述问题。

关键词：原煤破碎；原煤干燥与磨制煤粉；输送煤粉；组织燃烧；空气加热燃料；燃烧配风。

第1章

1锅炉概述

锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。

2锅炉的工作过程

火力发电厂生产的电能需要经过多次能量转换过程:即首先由锅炉燃料燃烧释放的化学能通过受热面使给水加热、蒸发、过热，转变为蒸汽的热能，然后由汽轮机带动发电机将机械能转变为源源不断的向外界输送的电能。因此，锅炉、汽轮机、发电机和输电设备是火力发电厂的主要设备。煤粉锅炉及其辅助系统示意图如图所示

图煤粉锅炉及其辅助系统示意图

1.原煤斗

2.给煤机

3.磨煤机

4.汽包

5.高温过热器

6.屏式过热器

7.下降管

8.炉膛水冷壁 9.燃烧器 10.下联箱 11.低温过热器 12.再热器

13.再热蒸气出口

14.再热蒸汽进口 15.省煤器 16.给水 17.空气预热器 18.排粉风机

19.排渣装置 20.送风机 21.除尘器 22.引风机 23.烟囱

3）锅炉给水由省煤器受热面加热升温—由蒸发受热面（水冷壁）吸热将给水转变为汽水混合物，或直接转变为蒸汽—由过热器受热面将蒸汽进一步加热到过热状态；

4）排渣、清灰、除灰、烟气排放。

3锅炉系统及组成部件

3.1锅炉的系统

1）制粉系统

原煤输送系统将破碎后的原煤送入原煤仓，经过给煤机，磨煤机，再经过煤粉分离，分离后合格的煤粉由空气送入炉内燃烧。

2）燃烧系统

燃烧所需要的空气通过送风机引入空气预热器预热，一路热风经过燃烧器二次风喷口送入燃烧室进行燃烧，另一部分经过制粉系统携带煤粉，经过燃烧器一次风喷口进入燃烧室进行燃烧

3）汽水系统

给水（凝结水和少量补给水经化学水处理，低压加热器，除氧器，给水泵，高压加热器）进入锅炉省煤器加热，再由水冷壁蒸发，通过过热器升温至汽轮机要求的进汽温度。高参数、大容量锅炉机组还有再热器系统，即锅炉生产的高压蒸汽在汽轮机高压缸做功后的排汽经过锅炉再热器二次加热后再进入汽轮机中、低压缸。

4）除渣、除灰和清灰系统

燃烧产生的大块熔渣（约占总灰量的10%～20%），经水冷壁冷却形成固态渣由炉底排放→经碎渣器破碎。

烟气中携带的细灰粒（约占总灰量的80%～90%），经除尘器将细灰从烟气中分离出来，由除灰系统送往灰场。

锅炉运行中沉积到受热面上的细灰由吹灰器清除进入除灰系统。 5）烟气排放系统

燃烧产生的烟气由锅炉尾部的空气预热器出口排出后，经过除尘器，将烟气中的大部分细灰分离出来，排往除灰系统，以防止粉尘粒子对大气产生污染。

分离出来的气体经过引风机排往烟囱。为了减少SO3、SO2和NOx 等有害气体对大气的污染，现代锅炉还设有烟气脱硫设备。

3.2锅炉的组成部件

锅炉分为两部分，即本体设备和辅机设备，本体设备包括炉膛、燃烧器、空气预热器、省煤器、水冷壁，锅筒（汽包）或启动用汽水分离器、过热器、再热器等；辅机设备包括给煤机、磨煤机、送风机、引风机、给水泵、吹灰器，碎渣机、除尘器、灰浆泵。

4锅炉燃烧器概述

燃烧器是锅炉的主要燃烧设备，它通过各种形式，将燃料和燃烧所需要的空气送入炉膛，使燃料按照一定的气流结构迅速、稳定地着火；连续分层次地供应空气，使燃料和空气充分混合，提高燃烧强度。

4.1煤粉燃烧器的作用

煤粉燃烧器是燃煤锅炉的主要部件。它的主要作用是：

1）向锅炉炉膛内输送燃料和空气；

2）组织燃料和空气及时、充分的混合；

3）保证燃料进入炉膛后尽快、稳定地着火，迅速、完全的燃尽。

煤粉燃烧时，为了减少着火所需的热量，使煤粉被迅速加热到着火温度，一般将煤粉燃烧器所需的空气量分为一次风和二次风。一次风的作用是将煤粉送进炉膛，并供给煤粉着火阶段中挥发分燃烧所需的氧量。二次风在煤粉气流着火后混入，供给煤中焦炭和残留挥发分燃尽所需的氧量，以保证煤粉完全燃烧。

4.2煤粉燃烧器的分类

4.2.1直流煤粉燃烧器

直流煤粉燃烧器喷口喷出的气流是最简单的圆形或平面紊流直流射流，直接进入充满热烟气的炉膛中，由于气流所受阻力小，射程相对较远，对烟气的贯穿能力强。由于直流燃烧器一、二次风射流阻力小、穿透能力大、炉膛内形成整体空气动力场好，并且设备布置紧凑、简单，因此在大中容量锅炉燃烧器中广泛采用。

直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置方式大致分为均等配风直流燃烧器和分级配风直流燃烧器。

均等配风燃烧器适用于燃烧容易着火的煤，如烟煤、挥发分较高