四角切圓燃燒的改進參考

1、四角切圓燃燒的改進四角切圓燃燒的改進參考參考 燃燒褐煤的燃燒器一次風(fēng)噴口上一般布置有十字燃燒褐煤的燃燒器一次風(fēng)噴口上一般布置有十字風(fēng)，其作用類似于夾心風(fēng)。風(fēng)，其作用類似于夾心風(fēng)。 實踐表明，周界風(fēng)和夾心風(fēng)使用不當時，對煤粉實踐表明，周界風(fēng)和夾心風(fēng)使用不當時，對煤粉著火產(chǎn)生不利影響。著火產(chǎn)生不利影響。 八四角切圓燃燒的改進八四角切圓燃燒的改進 我國電站在組織四角切圓燃燒方面具有豐富的經(jīng)我國電站在組織四角切圓燃燒方面具有豐富的經(jīng)驗。不少電廠對四角切圓燃燒方式進行了改進，驗。不少電廠對四角切圓燃燒方式進行了改進，其主要特點為：其主要特點為： 一次風(fēng)噴口外側(cè)布置側(cè)邊二次風(fēng)一次風(fēng)噴口外側(cè)布置側(cè)邊二次風(fēng)(

2、偏轉(zhuǎn)二次風(fēng)偏轉(zhuǎn)二次風(fēng)) 圖 偏轉(zhuǎn)二次風(fēng) 圖圖 偏轉(zhuǎn)二次風(fēng)偏轉(zhuǎn)二次風(fēng)將一、二次風(fēng)噴口按不同角度組織切圓，將一、二次風(fēng)噴口按不同角度組織切圓，二次風(fēng)靠爐墻一側(cè)，一次風(fēng)靠內(nèi)側(cè)布置。二次風(fēng)靠爐墻一側(cè)，一次風(fēng)靠內(nèi)側(cè)布置。這種布置方式既保持了鄰角相互點燃的優(yōu)這種布置方式既保持了鄰角相互點燃的優(yōu)勢，又使爐內(nèi)氣流流動穩(wěn)定，火焰不貼爐勢，又使爐內(nèi)氣流流動穩(wěn)定，火焰不貼爐墻，因而防止了結(jié)渣。但容易引起煤粉氣墻，因而防止了結(jié)渣。但容易引起煤粉氣流與二次風(fēng)的混合不良，可燃物的燃燒不流與二次風(fēng)的混合不良，可燃物的燃燒不充分。充分。 在燃料著火后，及時供應(yīng)二次風(fēng)，將火焰在燃料著火后，及時供應(yīng)二次風(fēng)，將火焰與爐墻與爐墻“隔

3、開隔開”，形成一層，形成一層“氣幕氣幕”，在，在水冷壁附近區(qū)域造成氧化性氣氛，可提高水冷壁附近區(qū)域造成氧化性氣氛，可提高灰熔點溫度，減輕水冷壁的結(jié)渣。還可以灰熔點溫度，減輕水冷壁的結(jié)渣。還可以降低降低x的生成量。適用于燃用煙煤及揮的生成量。適用于燃用煙煤及揮發(fā)分較高的貧煤。發(fā)分較高的貧煤。 一次風(fēng)正切圓、二次風(fēng)反切圓布置可減弱一次風(fēng)正切圓、二次風(fēng)反切圓布置可減弱爐膛出口的殘余旋轉(zhuǎn)，從而減小了過熱器爐膛出口的殘余旋轉(zhuǎn)，從而減小了過熱器的熱偏差，并能防止結(jié)渣。的熱偏差，并能防止結(jié)渣。 一次風(fēng)對沖、二次風(fēng)切圓布置減小了爐內(nèi)一次風(fēng)對沖、二次風(fēng)切圓布置減小了爐內(nèi)一次風(fēng)氣流的實際切圓直徑，使煤粉氣流一次風(fēng)

4、氣流的實際切圓直徑，使煤粉氣流不易貼壁，因而能防止結(jié)渣，而且能減弱不易貼壁，因而能防止結(jié)渣，而且能減弱氣流的殘余旋轉(zhuǎn)。氣流的殘余旋轉(zhuǎn)。 九殘余旋轉(zhuǎn)引起的煙溫偏差與煙速偏差九殘余旋轉(zhuǎn)引起的煙溫偏差與煙速偏差 在四角切圓燃燒鍋爐中，燃燒器區(qū)域形成的旋轉(zhuǎn)在四角切圓燃燒鍋爐中，燃燒器區(qū)域形成的旋轉(zhuǎn)火焰不但旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定、強烈，而且粘性很大。高溫火焰不但旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定、強烈，而且粘性很大。高溫?zé)煔饬鞯竭_爐膛出口的過程中，其旋轉(zhuǎn)強度雖然煙氣流到達爐膛出口的過程中，其旋轉(zhuǎn)強度雖然逐漸減弱，但仍然有殘余旋轉(zhuǎn)。殘余旋轉(zhuǎn)不但造逐漸減弱，但仍然有殘余旋轉(zhuǎn)。殘余旋轉(zhuǎn)不但造成爐膛出口處的煙溫偏差，而且造成煙速偏差。成爐膛出口處的煙

5、溫偏差，而且造成煙速偏差。氣流逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，右側(cè)煙溫高于左側(cè)煙溫，氣流逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，右側(cè)煙溫高于左側(cè)煙溫，右側(cè)煙速高于左側(cè)煙速。氣流順時針方向旋轉(zhuǎn)時，右側(cè)煙速高于左側(cè)煙速。氣流順時針方向旋轉(zhuǎn)時，左側(cè)煙溫高于右側(cè)煙溫，左側(cè)煙速高于右側(cè)煙速。左側(cè)煙溫高于右側(cè)煙溫，左側(cè)煙速高于右側(cè)煙速。一般煙溫偏差達一般煙溫偏差達100左右，偏差嚴重的甚至達左右，偏差嚴重的甚至達到到300。 第二節(jié)第二節(jié) 旋流式燃燒器旋流式燃燒器 一旋流式燃燒器的工作原理一旋流式燃燒器的工作原理 旋流式燃燒器由圓形噴口組成，燃燒器中旋流式燃燒器由圓形噴口組成，燃燒器中裝有各種型式的旋流發(fā)生器（簡稱旋流裝有各種型式的旋流發(fā)生

6、器（簡稱旋流器）。煤粉氣流或熱空氣通過旋流器時，器）。煤粉氣流或熱空氣通過旋流器時，發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從噴口射出后即形成旋轉(zhuǎn)射流。發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從噴口射出后即形成旋轉(zhuǎn)射流。利用旋轉(zhuǎn)射流，能形成有利于著火的高溫利用旋轉(zhuǎn)射流，能形成有利于著火的高溫?zé)煔饣亓鲄^(qū)，并使氣流強烈混合。煙氣回流區(qū)，并使氣流強烈混合。 圖圖 旋轉(zhuǎn)氣流旋轉(zhuǎn)氣流 射出噴口后在氣流中心形成回流區(qū)，這個射出噴口后在氣流中心形成回流區(qū)，這個回流區(qū)叫內(nèi)回流區(qū)。內(nèi)回流區(qū)卷吸爐內(nèi)的回流區(qū)叫內(nèi)回流區(qū)。內(nèi)回流區(qū)卷吸爐內(nèi)的高溫?zé)煔鈦砑訜崦悍蹥饬鳎斆悍蹥饬鲹砀邷責(zé)煔鈦砑訜崦悍蹥饬?，當煤粉氣流擁有了一定熱量并達到著火溫度后就開始著有了一定熱量并達到著火溫度后就

7、開始著火，火焰火，火焰 從內(nèi)回流區(qū)的內(nèi)邊緣向外傳播。與此同時，從內(nèi)回流區(qū)的內(nèi)邊緣向外傳播。與此同時，在旋轉(zhuǎn)氣流的外圍也形成回流區(qū)，這個回在旋轉(zhuǎn)氣流的外圍也形成回流區(qū)，這個回流區(qū)叫外回流區(qū)。外回流區(qū)也卷吸高溫?zé)熈鲄^(qū)叫外回流區(qū)。外回流區(qū)也卷吸高溫?zé)煔鈦砑訜峥諝夂兔悍蹥饬?。由于二次風(fēng)也氣來加熱空氣和煤粉氣流。由于二次風(fēng)也形成旋轉(zhuǎn)氣流，二次風(fēng)與一次風(fēng)的混合比形成旋轉(zhuǎn)氣流，二次風(fēng)與一次風(fēng)的混合比較強烈，使燃燒過程連續(xù)進行，不斷發(fā)展，較強烈，使燃燒過程連續(xù)進行，不斷發(fā)展，直至燃盡。直至燃盡。 二旋流式燃燒器的類型二旋流式燃燒器的類型 按照旋流器的結(jié)構(gòu)，旋流式燃燒器可分為蝸殼式、按照旋流器的結(jié)構(gòu)，旋流式燃燒

8、器可分為蝸殼式、軸向葉片式、切向葉片式三大類，常用的有以下軸向葉片式、切向葉片式三大類，常用的有以下幾種：幾種： 單蝸殼式單蝸殼式 蝸殼式蝸殼式 雙蝸殼式雙蝸殼式 三蝸殼式三蝸殼式 旋流式燃燒器旋流式燃燒器 軸向葉輪式軸向葉輪式 單調(diào)風(fēng)單調(diào)風(fēng) 切向葉片式切向葉片式 雙調(diào)風(fēng)雙調(diào)風(fēng)三雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器三雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器在內(nèi)環(huán)形通道中裝有旋流葉片，旋流葉片是可動的，通過傳動裝置可在內(nèi)環(huán)形通道中裝有旋流葉片，旋流葉片是可動的，通過傳動裝置可使葉片同步轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)葉片的旋轉(zhuǎn)角度，能改變二次風(fēng)的旋流強度，使葉片同步轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)葉片的旋轉(zhuǎn)角度，能改變二次風(fēng)的旋流強度，使燃燒保持穩(wěn)定。使燃燒保持穩(wěn)定。外二次風(fēng)量

9、是由二次風(fēng)道中的可動葉片控制的。通過傳動裝置可以改外二次風(fēng)量是由二次風(fēng)道中的可動葉片控制的。通過傳動裝置可以改變?nèi)~片的開度。當葉片全開時，外二次風(fēng)量達到最大，這時外而次風(fēng)變?nèi)~片的開度。當葉片全開時，外二次風(fēng)量達到最大，這時外而次風(fēng)大致是直流射流。在外二次風(fēng)的影響下，從燃燒器射出的整個射流的大致是直流射流。在外二次風(fēng)的影響下，從燃燒器射出的整個射流的旋轉(zhuǎn)強度減弱，氣流拉長，內(nèi)回流區(qū)變小。當葉片逐漸關(guān)閉時，外二旋轉(zhuǎn)強度減弱，氣流拉長，內(nèi)回流區(qū)變小。當葉片逐漸關(guān)閉時，外二次風(fēng)量逐漸減小，使整個射流的旋流強度增大，氣流縮短，內(nèi)回流區(qū)次風(fēng)量逐漸減小，使整個射流的旋流強度增大，氣流縮短，內(nèi)回流區(qū)逐漸變大。

10、逐漸變大。雙調(diào)風(fēng)燃燒器把二次風(fēng)先后兩批送入爐膛，這種配風(fēng)方式稱為分級配雙調(diào)風(fēng)燃燒器把二次風(fēng)先后兩批送入爐膛，這種配風(fēng)方式稱為分級配風(fēng)。由于空氣的分級送入，使煤粉和空氣的混合變得緩慢，便于進行風(fēng)。由于空氣的分級送入，使煤粉和空氣的混合變得緩慢，便于進行燃燒調(diào)節(jié)。燃燒調(diào)節(jié)。雙調(diào)風(fēng)燃燒器的主要優(yōu)點是由于空氣的分級送入，實踐證明，采用雙雙調(diào)風(fēng)燃燒器的主要優(yōu)點是由于空氣的分級送入，實踐證明，采用雙調(diào)風(fēng)燃燒器既能有效地控制溫度型調(diào)風(fēng)燃燒器既能有效地控制溫度型NOx；又能限制燃料型；又能限制燃料型NOx。此外。此外燃燒調(diào)節(jié)靈活，有利于穩(wěn)定燃燒，對煤質(zhì)有較寬的適應(yīng)范圍。燃燒調(diào)節(jié)靈活，有利于穩(wěn)定燃燒，對煤質(zhì)有較

11、寬的適應(yīng)范圍。四蝸殼式燃燒器四蝸殼式燃燒器蝸殼式燃燒器是以蝸殼作為旋流器的旋流式燃燒器，根據(jù)燃用的燃料，蝸殼式燃燒器是以蝸殼作為旋流器的旋流式燃燒器，根據(jù)燃用的燃料，蝸殼式燃燒器分為單蝸殼式、雙蝸殼式、三蝸殼式。蝸殼式燃燒器分為單蝸殼式、雙蝸殼式、三蝸殼式。蝸殼式燃燒器結(jié)構(gòu)簡單，對煤種的適應(yīng)性強，其缺點是：蝸殼式燃燒器結(jié)構(gòu)簡單，對煤種的適應(yīng)性強，其缺點是：(1) 調(diào)節(jié)性能差，舌形擋板的調(diào)節(jié)作用不大，關(guān)小蛇形擋板，氣流的調(diào)節(jié)性能差，舌形擋板的調(diào)節(jié)作用不大，關(guān)小蛇形擋板，氣流的擴展角變化不大，但阻力卻急劇上升。擴展角變化不大，但阻力卻急劇上升。 (2) 流動阻力大。流動阻力大。(3) 旋流器出口，

12、沿圓周氣流速度分布不均，引起煤粉濃渡分布不均，旋流器出口，沿圓周氣流速度分布不均，引起煤粉濃渡分布不均，氣流向一側(cè)偏斜。氣流向一側(cè)偏斜。 五旋流式燃燒器的布置與供風(fēng)方式五旋流式燃燒器的布置與供風(fēng)方式 大容量鍋爐布置有幾十只旋流式燃燒器，雖然單個的燃燒大容量鍋爐布置有幾十只旋流式燃燒器，雖然單個的燃燒器形成的火焰可獨立燃燒，但各個旋轉(zhuǎn)氣流之間仍有相互器形成的火焰可獨立燃燒，但各個旋轉(zhuǎn)氣流之間仍有相互作用，對燃燒有一定的影響作用。當兩個燃燒器旋轉(zhuǎn)方向作用，對燃燒有一定的影響作用。當兩個燃燒器旋轉(zhuǎn)方向相反時，兩個燃燒器之間的切向速度升高，火焰向上。當相反時，兩個燃燒器之間的切向速度升高，火焰向上。當

13、兩個燃燒器旋轉(zhuǎn)方向相同時，燃燒器之間時切向速度減小，兩個燃燒器旋轉(zhuǎn)方向相同時，燃燒器之間時切向速度減小，火焰向下。這樣就影響火焰中心位置和燃燒效率，進而影火焰向下。這樣就影響火焰中心位置和燃燒效率，進而影響到過熱器的汽溫特性及汽溫調(diào)節(jié)。大容量鍋爐上，旋流響到過熱器的汽溫特性及汽溫調(diào)節(jié)。大容量鍋爐上，旋流式燃燒器通常布置在爐膛的前、后墻上，有的采用大風(fēng)箱式燃燒器通常布置在爐膛的前、后墻上，有的采用大風(fēng)箱供風(fēng)，有的采用分隔風(fēng)箱供風(fēng)。采用大風(fēng)箱供風(fēng)時，風(fēng)道供風(fēng)，有的采用分隔風(fēng)箱供風(fēng)。采用大風(fēng)箱供風(fēng)時，風(fēng)道系統(tǒng)簡單，但單個燃燒器的調(diào)節(jié)性能比較差。系統(tǒng)簡單，但單個燃燒器的調(diào)節(jié)性能比較差。 近年來，為了提

14、高鍋爐的安全性和經(jīng)濟性，趨向于采用小近年來，為了提高鍋爐的安全性和經(jīng)濟性，趨向于采用小功率燃燒器。因為單只燃燒器功率過大，會帶來以下問題：功率燃燒器。因為單只燃燒器功率過大，會帶來以下問題： （1）爐膛受熱面局部熱負荷過高，易于結(jié)渣。）爐膛受熱面局部熱負荷過高，易于結(jié)渣。 （2）爐膛受熱面局部熱負荷過高，易引起水冷）爐膛受熱面局部熱負荷過高，易引起水冷壁的傳熱惡化和直流鍋爐的水動力多值性。壁的傳熱惡化和直流鍋爐的水動力多值性。 （3）切換或啟停燃燒器對爐內(nèi)火焰燃燒的穩(wěn)定）切換或啟停燃燒器對爐內(nèi)火焰燃燒的穩(wěn)定性影響較大。性影響較大。 （4）切換或啟停燃燒器對爐膛出口煙溫的影響）切換或啟停燃燒器對

15、爐膛出口煙溫的影響較大，影響過熱器的安全性和汽溫調(diào)節(jié)。較大，影響過熱器的安全性和汽溫調(diào)節(jié)。 （5） 一、二次風(fēng)的氣流太厚，不利風(fēng)粉混合。一、二次風(fēng)的氣流太厚，不利風(fēng)粉混合。 （6） 燃燒調(diào)節(jié)不太靈活。燃燒調(diào)節(jié)不太靈活。 這樣，單只燃燒器的功率不能太大，因而這樣，單只燃燒器的功率不能太大，因而燃燒器的數(shù)量不能太少。當采用大風(fēng)箱送燃燒器的數(shù)量不能太少。當采用大風(fēng)箱送風(fēng)時，不能準確調(diào)節(jié)各個燃燒器的風(fēng)煤比，風(fēng)時，不能準確調(diào)節(jié)各個燃燒器的風(fēng)煤比，也不利于控制也不利于控制NOx。因此趨向于采用分隔。因此趨向于采用分隔風(fēng)箱配風(fēng)。即風(fēng)箱被分隔成很多小風(fēng)室，風(fēng)箱配風(fēng)。即風(fēng)箱被分隔成很多小風(fēng)室，每個小風(fēng)室又有獨立

16、的風(fēng)量調(diào)節(jié)擋板，給每個小風(fēng)室又有獨立的風(fēng)量調(diào)節(jié)擋板，給燃燒調(diào)節(jié)帶來靈活、便利的條件。燃燒調(diào)節(jié)帶來靈活、便利的條件。 六旋轉(zhuǎn)氣流的特性六旋轉(zhuǎn)氣流的特性 與直流射流相比，旋轉(zhuǎn)氣流同時具有向前運動的與直流射流相比，旋轉(zhuǎn)氣流同時具有向前運動的軸向速度和沿圓周運動的切向速度，這就使氣流軸向速度和沿圓周運動的切向速度，這就使氣流在流動方向上，沿軸向與切向的擾動能力增強，在流動方向上，沿軸向與切向的擾動能力增強，因而氣流衰減速度比較快，射程短。旋轉(zhuǎn)氣流的因而氣流衰減速度比較快，射程短。旋轉(zhuǎn)氣流的主要特性表現(xiàn)為旋流強度。主要特性表現(xiàn)為旋流強度。 燃燒器出口氣流的旋流強度取決于燃燒器中旋流燃燒器出口氣流的旋流強

17、度取決于燃燒器中旋流燃燒器的結(jié)構(gòu)；取決于從噴口射出的旋流風(fēng)與直燃燒器的結(jié)構(gòu)；取決于從噴口射出的旋流風(fēng)與直流風(fēng)的動量比；流風(fēng)的動量比； 圖 封閉氣流 程短。旋轉(zhuǎn)氣流的主要特性表現(xiàn)為旋流強程短。旋轉(zhuǎn)氣流的主要特性表現(xiàn)為旋流強度。度。 燃燒器出口氣流的旋流強度取決于燃燒器燃燒器出口氣流的旋流強度取決于燃燒器中旋流燃燒器的結(jié)構(gòu)；取決于從噴口射出中旋流燃燒器的結(jié)構(gòu)；取決于從噴口射出的旋流風(fēng)與直流風(fēng)的動量比；此外還與燃的旋流風(fēng)與直流風(fēng)的動量比；此外還與燃燒器的阻力和煙氣的粘度等因素有關(guān)。圖燒器的阻力和煙氣的粘度等因素有關(guān)。圖 封閉氣流封閉氣流 在封閉式旋流火焰中，在火焰根部卷吸高溫?zé)煔?，在封閉式旋流火焰中

18、，在火焰根部卷吸高溫?zé)煔?，形成回流區(qū)，這種火焰可卷吸火焰自身燃燒放出形成回流區(qū)，這種火焰可卷吸火焰自身燃燒放出的熱量，具有一定的自穩(wěn)定著火能力，但因回流的熱量，具有一定的自穩(wěn)定著火能力，但因回流量小，不適合燃燒難燃的煤。量小，不適合燃燒難燃的煤。 旋流式燃燒器出口有時可能是開放式氣流，這時旋流式燃燒器出口有時可能是開放式氣流，這時旋轉(zhuǎn)氣流將高溫?zé)煔鈴臓t膛中卷吸進來，因而其旋轉(zhuǎn)氣流將高溫?zé)煔鈴臓t膛中卷吸進來，因而其著火穩(wěn)定性主要依賴于爐內(nèi)煙氣溫度。圖著火穩(wěn)定性主要依賴于爐內(nèi)煙氣溫度。圖6-10開開放氣流放氣流 飛邊氣流形成貼壁火焰，引起結(jié)渣。因次實際運行中應(yīng)避免旋流強度飛邊氣流形成貼壁火焰，引起

19、結(jié)渣。因次實際運行中應(yīng)避免旋流強度過大而導(dǎo)致飛邊氣流的出現(xiàn)。過大而導(dǎo)致飛邊氣流的出現(xiàn)。旋流強度可以調(diào)節(jié)，根據(jù)煤質(zhì)著火性能和鍋爐負荷，調(diào)節(jié)氣流的旋流旋流強度可以調(diào)節(jié)，根據(jù)煤質(zhì)著火性能和鍋爐負荷，調(diào)節(jié)氣流的旋流強度，可獲得良好的燃燒狀態(tài)。由于旋流式燃燒器所形成的火焰是單強度，可獲得良好的燃燒狀態(tài)。由于旋流式燃燒器所形成的火焰是單個獨立可調(diào)的，因而調(diào)節(jié)的靈活性比較大，容易維持穩(wěn)定燃燒。個獨立可調(diào)的，因而調(diào)節(jié)的靈活性比較大，容易維持穩(wěn)定燃燒。調(diào)節(jié)氣流的旋流強度時，回流區(qū)大小相應(yīng)變化，高溫?zé)煔獾幕亓髁恳舱{(diào)節(jié)氣流的旋流強度時，回流區(qū)大小相應(yīng)變化，高溫?zé)煔獾幕亓髁恳搽S著發(fā)生變化。因為內(nèi)回流區(qū)的大小和回流量在穩(wěn)定著火燃燒方面作隨著發(fā)生變化。因為內(nèi)回流區(qū)的大小和回流量在穩(wěn)定著火燃燒方面作用很大，所以對于不同的煤質(zhì)應(yīng)具有不同的旋流強度。例如，煙煤容用很大，所以對于不同的煤質(zhì)應(yīng)具有不同的旋流強度。例如，煙煤容易著火，只需要較小的回流區(qū)和回流量，就能穩(wěn)定著火和燃燒。而無易著火，只需要較小的回流區(qū)和回流量，就能穩(wěn)定著火和燃燒。而無煙煤著火困難，需要有較大的中心回流區(qū)和回流量，但不希望形成飛煙煤著火困難，需要有較大的中心回流區(qū)和回流量，但不希望形成飛邊氣流。除了回流區(qū)大小和回流量外，回流區(qū)長