燃燒理論與技術課件

燃燒理論與技術燃燒理論與技術主要內(nèi)容低負荷穩(wěn)燃技術電站鍋爐典型安全事故的解決措施主要內(nèi)容低負荷穩(wěn)燃技術低負荷穩(wěn)燃技術

著火的兩個根本影響因素－內(nèi)因：燃料本身所需著火熱－外因：外界對燃料的加熱程度

低負荷穩(wěn)燃技術

著火的兩個根本影響因素內(nèi)因Q＝GC（tzh－t0）煤粉氣流的初溫t0煤粉本身性質(zhì)煤粉細度、Vdaf、tzh爐膛散熱條件影響tzh

內(nèi)因Q＝GC（tzh－t0）一次風速（風率）風速太高風速太低二次風與一次風的混合時間一次風速（風率）外因量旋流燃燒器四角噴燃一次風噴口形狀質(zhì)加衛(wèi)燃帶一次風集中布置低負荷需停用部分燃燒器時，停用上層部分燃燒器外因鈍體燃燒器結構鈍體燃燒器結構穩(wěn)燃機理

－鈍體后形成負壓區(qū)，高溫煙氣回流

－上游沖刷過來的高溫煙氣

－煤粉氣流本身所需著火熱基本沒變穩(wěn)燃機理鈍體的安裝形式（對傳統(tǒng)鈍體）安裝在一次風噴口外傳統(tǒng)鈍體豎置橫放容易燒壞豎置相對安全，但容易使煤粉氣流貼壁鈍體的固定靠上下鋼板用鉚釘固定在一次風噴口上鈍體的重要幾何參數(shù)鈍體的張角α

一般α＝50－60o鈍體的安裝形式（對傳統(tǒng)鈍體）鈍體的優(yōu)缺點優(yōu)點結構簡單，改造工作量小穩(wěn)燃幅度較大缺點工作條件差，易燒壞磨損較嚴重增大了水冷壁的可能性傳統(tǒng)鈍體的改進穩(wěn)燃腔鈍體的優(yōu)缺點開縫鈍體開縫鈍體燃燒器結構圖

穩(wěn)燃機理：煤粉慣性大，空氣易繞流鈍體，從縫隙處流過氣流含煤粉濃度高，其受到回流高溫煙氣的加熱，使著火增強。開縫鈍體開縫鈍體燃燒器結構圖穩(wěn)燃機理：煤粉慣性大，空氣易繞在開縫處某側連接一個二次風管，設一閥門調(diào)節(jié)風量，可適當推遲著火。燃燒理論與技術課件火焰穩(wěn)定船（船體燃燒器）結構油槍套管裝小油槍火焰穩(wěn)定船（船體燃燒器）結構油槍套管裝小油槍小油槍作用可大大節(jié)省啟動用油。負荷過低，燃燒不好時，著火不穩(wěn)定，投小油槍可節(jié)省助燃用油。穩(wěn)燃機理煤粉氣流在船體形成一特殊的束腰結構，因束腰處流線發(fā)生彎曲，使束腰處外緣煤粉濃度高，使每公斤煤粉所需著火熱降低，而此處正好有上游高溫火焰沖刷過來，形成良好著火條件，從內(nèi)因上強化著火。小油槍作用濃淡燃燒器高濃度煤粉穩(wěn)燃的機理濃側煤粉著火熱的減少最佳著火煤粉溫度TzhCoal/Air21op濃淡燃燒器高濃度煤粉穩(wěn)燃的機理TzhCoal/Air21op在噴口前進行濃淡分離的措施彎頭式加隔板旋風分離器FW公司用于W型鍋爐中擋塊式固定擋塊連續(xù)可調(diào)百葉窗在噴口前進行濃淡分離的措施國外濃淡燃燒器CE公司W(wǎng)R燃燒器結構具有V形擴流錐的WR燃燒器(CE公司)國外濃淡燃燒器CE公司W(wǎng)R燃燒器具有V形擴流錐的WR燃燒器特點結構簡單，改造工作量小配有周界風，以防燒壞噴口擴流錐形成回流區(qū)：回流高溫煙氣煤粉上濃下淡穩(wěn)燃幅度大缺點沒有調(diào)整著火距離的手段近壁處煙溫高，易生成H2S氣體造成高溫腐蝕特點PM燃燒器結構日本三菱重工PM燃燒器PM燃燒器日本三菱重工PM燃燒器原理它由靠近燃燒器一次風管的一個彎頭及兩個噴口組成。煤粉氣流流過分離器時進行簡單的慣性分離，富粉流進入上噴口，貧粉流進入下噴口，實行濃淡分離。此外，燃燒器還包括再循環(huán)煙氣及燃盡風噴口。PM燃燒器實際上是集煙氣再循環(huán)、分級燃燒和濃淡燃燒于一體的低NOX燃燒系統(tǒng)再循環(huán)煙氣推遲二次風與一次風的混合推遲富粉流與貧粉流的混合水冷壁處為還原性氣氛，易結焦、高溫腐蝕原理煤粉濃度連續(xù)可調(diào)水平濃淡燃燒器結構煤粉濃度連續(xù)可調(diào)水平濃淡燃燒器結構向火側背火側濃粉側淡粉側水平濃淡燃燒器向火側背火側濃粉側淡粉側水平濃淡燃燒器噴口和隔板結構αα=20~25°噴口結構分隔板結構分隔板作用：平衡濃淡兩側壓力，使得濃淡兩側速度均勻小孔分隔板作用：平衡濃淡兩側壓力，使得濃淡兩側速度均勻噴口和隔板結構αα=20~25°噴口結構分隔板結構分隔板作用其它燃燒器大速差射流燃燒器雙通道通用型煤粉主燃燒器扁平射流燃燒器煤粉預燃室其它燃燒器大速差射流燃燒器煤粉預燃室結構DL煤粉預燃室結構DL直徑D的選取D小受熱面布置容易內(nèi)壁易結焦D大不容易布置受熱面長度L的選取L大筒體出口容易燒壞L小可能卷吸爐內(nèi)低溫煙氣，影響著火改進直徑D的選取水冷壁高溫腐蝕原因主要是目前許多鍋爐采用低NOx燃燒措施及采用某些新燃燒器，使近水冷壁區(qū)溫度提高，含氧量降低，近壁區(qū)生成大量硫化氫氣體，其對金屬管壁造成嚴重腐蝕。影響因素煤中S含量,含S越多，則易發(fā)生高溫腐蝕。近壁區(qū)含氧量，含氧越多，則易發(fā)生高溫腐蝕。近壁區(qū)溫度，T越高，則易發(fā)生高溫腐蝕。水冷壁高溫腐蝕原因水冷壁高溫腐蝕（續(xù)1）解決措施內(nèi)因：提高管壁抗腐蝕能力

（1）采用表面噴涂一層耐腐蝕材料（2）采用滲鋁管外因：（1）盡量用低S煤（2）采取措施提高近壁區(qū)含氧量，降低近壁區(qū)溫度a)采用貼壁風（對四角噴燃鍋爐）b)采用水平濃淡燃燒器，濃的在向火側，淡的在背火側水冷壁高溫腐蝕（續(xù)1）解決措施水冷壁高溫腐蝕（續(xù)2）一次風反切示意圖c)同心反切圓燃燒技術水冷壁高溫腐蝕（續(xù)2）一次風反切示意圖c)同心反切圓燃燒技術說明：

-煤粉不再貼墻，外部的二次風包在一次風外面，形成風包粉的良好局面。

-部分層一次風反切，使一次風射流實際切圓直徑變小，使近壁區(qū)含煤粉少，近壁區(qū)S少，因近壁耗氧少，使氧氣含量增加，近壁區(qū)的溫度降低，對解決高溫腐蝕及結焦很有利。

-但需注意：反切角度、反切動量過大，可解決高溫腐蝕，但會影響著火（旋轉動量較小，卷吸高溫煙氣的能力降低，故影響著火）

說明：

-煤粉不再貼墻，外部的二次風包在一次風外過熱器、再熱器過熱器噴水減溫再熱器不宜設置噴水減溫，采用煙氣擋板調(diào)節(jié)氣溫熱偏差爐膛越大，局部煙道越寬，殘余旋轉引起水平煙道速度分布不均，造成過熱器產(chǎn)生熱偏差解決布置消旋風過熱器、再熱器過熱器省煤器防磨措施L過大，防磨作用減小，效果不好L過小，易產(chǎn)生嚴重積灰，影響傳熱省煤器防磨措施L過大，防磨作用減小，效果不好謝謝！謝謝！燃燒理論與技術燃燒理論與技術主要內(nèi)容低負荷穩(wěn)燃技術電站鍋爐典型安全事故的解決措施主要內(nèi)容低負荷穩(wěn)燃技術低負荷穩(wěn)燃技術

著火的兩個根本影響因素－內(nèi)因：燃料本身所需著火熱－外因：外界對燃料的加熱程度

低負荷穩(wěn)燃技術

著火的兩個根本影響因素內(nèi)因Q＝GC（tzh－t0）煤粉氣流的初溫t0煤粉本身性質(zhì)煤粉細度、Vdaf、tzh爐膛散熱條件影響tzh

內(nèi)因Q＝GC（tzh－t0）一次風速（風率）風速太高風速太低二次風與一次風的混合時間一次風速（風率）外因量旋流燃燒器四角噴燃一次風噴口形狀質(zhì)加衛(wèi)燃帶一次風集中布置低負荷需停用部分燃燒器時，停用上層部分燃燒器外因鈍體燃燒器結構鈍體燃燒器結構穩(wěn)燃機理

－鈍體后形成負壓區(qū)，高溫煙氣回流

－上游沖刷過來的高溫煙氣

－煤粉氣流本身所需著火熱基本沒變穩(wěn)燃機理鈍體的安裝形式（對傳統(tǒng)鈍體）安裝在一次風噴口外傳統(tǒng)鈍體豎置橫放容易燒壞豎置相對安全，但容易使煤粉氣流貼壁鈍體的固定靠上下鋼板用鉚釘固定在一次風噴口上鈍體的重要幾何參數(shù)鈍體的張角α

一般α＝50－60o鈍體的安裝形式（對傳統(tǒng)鈍體）鈍體的優(yōu)缺點優(yōu)點結構簡單，改造工作量小穩(wěn)燃幅度較大缺點工作條件差，易燒壞磨損較嚴重增大了水冷壁的可能性傳統(tǒng)鈍體的改進穩(wěn)燃腔鈍體的優(yōu)缺點開縫鈍體開縫鈍體燃燒器結構圖

穩(wěn)燃機理：煤粉慣性大，空氣易繞流鈍體，從縫隙處流過氣流含煤粉濃度高，其受到回流高溫煙氣的加熱，使著火增強。開縫鈍體開縫鈍體燃燒器結構圖穩(wěn)燃機理：煤粉慣性大，空氣易繞在開縫處某側連接一個二次風管，設一閥門調(diào)節(jié)風量，可適當推遲著火。燃燒理論與技術課件火焰穩(wěn)定船（船體燃燒器）結構油槍套管裝小油槍火焰穩(wěn)定船（船體燃燒器）結構油槍套管裝小油槍小油槍作用可大大節(jié)省啟動用油。負荷過低，燃燒不好時，著火不穩(wěn)定，投小油槍可節(jié)省助燃用油。穩(wěn)燃機理煤粉氣流在船體形成一特殊的束腰結構，因束腰處流線發(fā)生彎曲，使束腰處外緣煤粉濃度高，使每公斤煤粉所需著火熱降低，而此處正好有上游高溫火焰沖刷過來，形成良好著火條件，從內(nèi)因上強化著火。小油槍作用濃淡燃燒器高濃度煤粉穩(wěn)燃的機理濃側煤粉著火熱的減少最佳著火煤粉溫度TzhCoal/Air21op濃淡燃燒器高濃度煤粉穩(wěn)燃的機理TzhCoal/Air21op在噴口前進行濃淡分離的措施彎頭式加隔板旋風分離器FW公司用于W型鍋爐中擋塊式固定擋塊連續(xù)可調(diào)百葉窗在噴口前進行濃淡分離的措施國外濃淡燃燒器CE公司W(wǎng)R燃燒器結構具有V形擴流錐的WR燃燒器(CE公司)國外濃淡燃燒器CE公司W(wǎng)R燃燒器具有V形擴流錐的WR燃燒器特點結構簡單，改造工作量小配有周界風，以防燒壞噴口擴流錐形成回流區(qū)：回流高溫煙氣煤粉上濃下淡穩(wěn)燃幅度大缺點沒有調(diào)整著火距離的手段近壁處煙溫高，易生成H2S氣體造成高溫腐蝕特點PM燃燒器結構日本三菱重工PM燃燒器PM燃燒器日本三菱重工PM燃燒器原理它由靠近燃燒器一次風管的一個彎頭及兩個噴口組成。煤粉氣流流過分離器時進行簡單的慣性分離，富粉流進入上噴口，貧粉流進入下噴口，實行濃淡分離。此外，燃燒器還包括再循環(huán)煙氣及燃盡風噴口。PM燃燒器實際上是集煙氣再循環(huán)、分級燃燒和濃淡燃燒于一體的低NOX燃燒系統(tǒng)再循環(huán)煙氣推遲二次風與一次風的混合推遲富粉流與貧粉流的混合水冷壁處為還原性氣氛，易結焦、高溫腐蝕原理煤粉濃度連續(xù)可調(diào)水平濃淡燃燒器結構煤粉濃度連續(xù)可調(diào)水平濃淡燃燒器結構向火側背火側濃粉側淡粉側水平濃淡燃燒器向火側背火側濃粉側淡粉側水平濃淡燃燒器噴口和隔板結構αα=20~25°噴口結構分隔板結構分隔板作用：平衡濃淡兩側壓力，使得濃淡兩側速度均勻小孔分隔板作用：平衡濃淡兩側壓力，使得濃淡兩側速度均勻噴口和隔板結構αα=20~25°噴口結構分隔板結構分隔板作用其它燃燒器大速差射流燃燒器雙通道通用型煤粉主燃燒器扁平射流燃燒器煤粉預燃室其它燃燒器大速差射流燃燒器煤粉預燃室結構DL煤粉預燃室結構DL直徑D的選取D小受熱面布置容易內(nèi)壁易結焦D大不容易布置受熱面長度L的選取L大筒體出口容易燒壞L小可能卷吸爐內(nèi)低溫煙氣，影響著火改進直徑D的選取水冷壁高溫腐蝕原因主要是目前許多鍋爐采用低NOx燃燒措施及采用某些新燃燒器，使近水冷壁區(qū)溫度提高，含氧量降低，近壁區(qū)生成大量硫化氫氣體，其對金屬管壁造成嚴重腐蝕。影響因素煤中S含量,含S越多，則易發(fā)生高溫腐蝕。近壁區(qū)含氧量，含氧越多，則易發(fā)生高溫腐蝕。近壁區(qū)溫度，T越高，則易發(fā)生高溫腐蝕。水冷壁高溫腐蝕原因水冷壁高溫腐蝕（續(xù)1）解決措施內(nèi)因：提高管壁抗腐蝕能力

（1）采用表面噴涂一層耐腐蝕材料（2）采用滲鋁管外因：（1）盡量用低S煤（2）采取措施提高近壁區(qū)含氧量，降低近壁區(qū)溫度a)采用貼壁風（對四角噴燃鍋爐）b)采用水平濃淡燃燒器，濃的在向火側，淡的在背火側水冷壁高溫腐蝕（續(xù)1）解決措施水冷壁高溫腐蝕（續(xù)2）一次風反切示意圖c)同心反切圓燃燒技術水冷壁高溫腐蝕（續(xù)2）一次風反切示意圖c)同心反切圓燃燒技術說明：

-煤粉不再貼墻，外部的二次風包在一次風外面，形成風包粉的良好局面。

-部分層一次風反切，使一次風射流實際切圓直徑變小，使近壁區(qū)含煤粉少，近壁區(qū)S少，因近壁耗氧少，使氧氣含量增加，近壁區(qū)的溫度降低，對解決高溫腐蝕及