燃燒器的作用
燃(ran)燒(shao)器(qi)是(shi)煤(mei)粉(fen)爐(lu)燃(ran)燒(shao)設(she)備(bei)的(de)主(zhu)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen),它(ta)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)把(ba)煤(mei)粉(fen)和(he)燃(ran)燒(shao)所(suo)需(xu)的(de)空(kong)氣(qi)送(song)入(ru)爐(lu)膛(tang),合(he)理(li)地(di)組(zu)織(zhi)煤(mei)粉(fen)氣(qi)流(liu),並(bing)良(liang)好(hao)地(di)混(hun)合(he),促(cu)使(shi)燃(ran)料(liao)迅(xun)速(su)而(er)穩(wen)定(ding)地(di)著(zhe)火(huo)和(he)燃(ran)燒(shao)。
一個良好的燃燒器應具備的確良基本條件是:
(1)一二次風出口截麵應保證適當的一二次風風速比;
(2)出口氣流有足夠的擾動性,使氣流能很好地混合;
(3)煤粉氣流的擴散角,能在一定範圍內任意調節,以適應煤種變化的需要;
(4)沿出口截麵煤粉的分布應均勻;
(5)結構應簡單、緊湊,通風阻力應小。
旋流式燃燒器
1、旋流式燃燒器的工作原理
旋流式燃燒器由圓形噴口組成,燃燒器中裝有各種型式的旋流發生器(簡稱旋流器)。煤mei粉fen氣qi流liu或huo熱re空kong氣qi通tong過guo旋xuan流liu器qi時shi,發fa生sheng旋xuan轉zhuan,從cong噴pen口kou射she出chu後hou即ji形xing成cheng旋xuan轉zhuan射she流liu。利li用yong旋xuan轉zhuan射she流liu,能neng形xing成cheng有you利li於yu著zhe火huo的de高gao溫wen煙yan氣qi回hui流liu區qu,並bing使shi氣qi流liu強qiang烈lie混hun合he。
射she出chu噴pen口kou後hou在zai氣qi流liu中zhong心xin形xing成cheng回hui流liu區qu,這zhe個ge回hui流liu區qu叫jiao內nei回hui流liu區qu。內nei回hui流liu區qu卷juan吸xi爐lu內nei的de高gao溫wen煙yan氣qi來lai加jia熱re煤mei粉fen氣qi流liu,當dang煤mei粉fen氣qi流liu擁yong有you了le一yi定ding熱re量liang並bing達da到dao著zhe火huo溫wen度du後hou就jiu開kai始shi著zhe火huo,火huo焰yan從cong內nei回hui流liu區qu的de內nei邊bian緣yuan向xiang外wai傳chuan播bo。與yu此ci同tong時shi,在zai旋xuan轉zhuan氣qi流liu的de外wai圍wei也ye形xing成cheng回hui流liu區qu,這zhe個ge回hui流liu區qu叫jiao外wai回hui流liu區qu。外wai回hui流liu區qu也ye卷juan吸xi高gao溫wen煙yan氣qi來lai加jia熱re空kong氣qi和he煤mei粉fen氣qi流liu。由you於yu二er次ci風feng也ye形xing成cheng旋xuan轉zhuan氣qi流liu,二er次ci風feng與yu一yi次ci風feng的de混hun合he比bi較jiao強qiang烈lie,使shi燃ran燒shao過guo程cheng連lian續xu進jin行xing,不bu斷duan發fa展zhan,直zhi至zhi燃ran盡jin。
2、旋流式燃燒器的類型
按照旋流器的結構,旋流式燃燒器可分為蝸殼式、軸向葉片式、切向葉片式三大類,常用的有以下幾種:
3、雙調風旋流式燃燒器
雙shuang調tiao風feng旋xuan流liu式shi燃ran燒shao器qi是shi在zai單dan調tiao風feng燃ran燒shao器qi的de基ji礎chu上shang發fa展zhan出chu來lai的de。雙shuang調tiao風feng式shi燃ran燒shao器qi是shi把ba燃ran燒shao器qi的de二er次ci風feng通tong道dao分fen為wei兩liang部bu分fen,一yi部bu分fen二er次ci風feng進jin入ru燃ran燒shao器qi的de內nei環huan形xing通tong道dao,另ling一yi部bu分fen二er次ci風feng進jin入ru燃ran燒shao器qi的de外wai環huan形xing通tong道dao。
在(zai)內(nei)環(huan)形(xing)通(tong)道(dao)中(zhong)裝(zhuang)有(you)旋(xuan)流(liu)葉(ye)片(pian),旋(xuan)流(liu)葉(ye)片(pian)是(shi)可(ke)動(dong)的(de),通(tong)過(guo)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)使(shi)葉(ye)片(pian)同(tong)步(bu)轉(zhuan)動(dong),調(tiao)節(jie)葉(ye)片(pian)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)角(jiao)度(du),能(neng)改(gai)變(bian)二(er)次(ci)風(feng)的(de)旋(xuan)流(liu)強(qiang)度(du),使(shi)燃(ran)燒(shao)保(bao)持(chi)穩(wen)定(ding)。
外(wai)二(er)次(ci)風(feng)量(liang)是(shi)由(you)二(er)次(ci)風(feng)道(dao)中(zhong)的(de)可(ke)動(dong)葉(ye)片(pian)控(kong)製(zhi)的(de)。通(tong)過(guo)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)改(gai)變(bian)葉(ye)片(pian)的(de)開(kai)度(du)。當(dang)葉(ye)片(pian)全(quan)開(kai)時(shi),外(wai)二(er)次(ci)風(feng)量(liang)達(da)到(dao)較(jiao)大(da),這(zhe)時(shi)外(wai)而(er)次(ci)風(feng)大(da)致(zhi)是(shi)直(zhi)流(liu)射(she)流(liu)。在(zai)外(wai)二(er)次(ci)風(feng)的(de)影(ying)響(xiang)下(xia),從(cong)燃(ran)燒(shao)器(qi)射(she)出(chu)的(de)整(zheng)個(ge)射(she)流(liu)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)強(qiang)度(du)減(jian)弱(ruo),氣(qi)流(liu)拉(la)長(chang),內(nei)回(hui)流(liu)區(qu)變(bian)小(xiao)。當(dang)葉(ye)片(pian)逐(zhu)漸(jian)關(guan)閉(bi)時(shi),外(wai)二(er)次(ci)風(feng)量(liang)逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao),使(shi)整(zheng)個(ge)射(she)流(liu)的(de)旋(xuan)流(liu)強(qiang)度(du)增(zeng)大(da),氣(qi)流(liu)縮(suo)短(duan),內(nei)回(hui)流(liu)區(qu)逐(zhu)漸(jian)變(bian)大(da)。
雙(shuang)調(tiao)風(feng)燃(ran)燒(shao)器(qi)把(ba)二(er)次(ci)風(feng)先(xian)後(hou)兩(liang)批(pi)送(song)入(ru)爐(lu)膛(tang),這(zhe)種(zhong)配(pei)風(feng)方(fang)式(shi)稱(cheng)為(wei)分(fen)級(ji)配(pei)風(feng)。由(you)於(yu)空(kong)氣(qi)的(de)分(fen)級(ji)送(song)入(ru),使(shi)煤(mei)粉(fen)和(he)空(kong)氣(qi)的(de)混(hun)合(he)變(bian)得(de)緩(huan)慢(man),便(bian)於(yu)進(jin)行(xing)燃(ran)燒(shao)調(tiao)節(jie)。
雙調風燃燒器的主要優點是由於空氣的分級送入,實踐證明,采用雙調風燃燒器既能有效地控製溫度型NOx;又能限製燃料型NOx。此外燃燒調節靈活,有利於穩定燃燒,對煤質有較寬的適應範圍。
4、旋流式燃燒器的布置與供風方式
大(da)容(rong)量(liang)鍋(guo)爐(lu)布(bu)置(zhi)有(you)幾(ji)十(shi)隻(zhi)旋(xuan)流(liu)式(shi)燃(ran)燒(shao)器(qi),雖(sui)然(ran)單(dan)個(ge)的(de)燃(ran)燒(shao)器(qi)形(xing)成(cheng)的(de)火(huo)焰(yan)可(ke)獨(du)立(li)燃(ran)燒(shao),但(dan)各(ge)個(ge)旋(xuan)轉(zhuan)氣(qi)流(liu)之(zhi)間(jian)仍(reng)有(you)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong),對(dui)燃(ran)燒(shao)有(you)一(yi)定(ding)的(de)影(ying)響(xiang)作(zuo)用(yong)。當(dang)兩(liang)個(ge)燃(ran)燒(shao)器(qi)旋(xuan)轉(zhuan)方(fang)向(xiang)相(xiang)反(fan)時(shi),兩(liang)個(ge)燃(ran)燒(shao)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)切(qie)向(xiang)速(su)度(du)升(sheng)高(gao),火(huo)焰(yan)向(xiang)上(shang)。當(dang)兩(liang)個(ge)燃(ran)燒(shao)器(qi)旋(xuan)轉(zhuan)方(fang)向(xiang)相(xiang)同(tong)時(shi),燃(ran)燒(shao)器(qi)之(zhi)間(jian)時(shi)切(qie)向(xiang)速(su)度(du)減(jian)小(xiao),火(huo)焰(yan)向(xiang)下(xia)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)影(ying)響(xiang)火(huo)焰(yan)中(zhong)心(xin)位(wei)置(zhi)和(he)燃(ran)燒(shao)效(xiao)率(lv),進(jin)而(er)影(ying)響(xiang)到(dao)過(guo)熱(re)器(qi)的(de)汽(qi)溫(wen)特(te)性(xing)及(ji)汽(qi)溫(wen)調(tiao)節(jie)。大(da)容(rong)量(liang)鍋(guo)爐(lu)上(shang),旋(xuan)流(liu)式(shi)燃(ran)燒(shao)器(qi)通(tong)常(chang)布(bu)置(zhi)在(zai)爐(lu)膛(tang)的(de)前(qian)、後牆上,有的采用大風箱供風,有的采用分隔風箱供風。采用大風箱供風時,風道係統簡單,但單個燃燒器的調節性能比較差。
近年來,為了提高鍋爐的安全性和經濟性,趨向於采用小功率燃燒器。因為單隻燃燒器功率過大,會帶來以下問題:
(1)爐膛受熱麵局部熱負荷過高,易於結渣。
(2)爐膛受熱麵局部熱負荷過高,易引起水冷壁的傳熱惡化和直流鍋爐的水動力多值性。
(3)切換或啟停燃燒器對爐內火焰燃燒的穩定性影響較大。
(4)切換或啟停燃燒器對爐膛出口煙溫的影響較大,影響過熱器的安全性和汽溫調節。
(5)一、二次風的氣流太厚,不利風粉混合。
(6)燃燒調節不太靈活。
這(zhe)樣(yang),單(dan)隻(zhi)燃(ran)燒(shao)器(qi)的(de)功(gong)率(lv)不(bu)能(neng)太(tai)大(da),因(yin)而(er)燃(ran)燒(shao)器(qi)的(de)數(shu)量(liang)不(bu)能(neng)太(tai)少(shao)。當(dang)采(cai)用(yong)大(da)風(feng)箱(xiang)送(song)風(feng)時(shi),不(bu)能(neng)準(zhun)確(que)調(tiao)節(jie)各(ge)個(ge)燃(ran)燒(shao)器(qi)的(de)風(feng)煤(mei)比(bi),也(ye)不(bu)利(li)於(yu)控(kong)製(zhi)NOx。因此趨向於采用分隔風箱配風。即風箱被分隔成很多小風室,每個小風室又有獨立的風量調節擋板,給燃燒調節帶來靈活、便利的條件。
6、旋轉氣流的特性
與yu直zhi流liu射she流liu相xiang比bi,旋xuan轉zhuan氣qi流liu同tong時shi具ju有you向xiang前qian運yun動dong的de軸zhou向xiang速su度du和he沿yan圓yuan周zhou運yun動dong的de切qie向xiang速su度du,這zhe就jiu使shi氣qi流liu在zai流liu動dong方fang向xiang上shang,沿yan軸zhou向xiang與yu切qie向xiang的de擾rao動dong能neng力li增zeng強qiang,因yin而er氣qi流liu衰shuai減jian速su度du比bi較jiao快kuai,射she程cheng短duan。旋xuan轉zhuan氣qi流liu的de主zhu要yao特te性xing表biao現xian為wei旋xuan流liu強qiang度du。
燃燒器出口氣流的旋流強度取決於燃燒器中旋流燃燒器的結構;取決於從噴口射出的旋流風與直流風的動量比;此外還與燃燒器的阻力和煙氣的粘度等因素有關。
在zai封feng閉bi式shi旋xuan流liu火huo焰yan中zhong,在zai火huo焰yan根gen部bu卷juan吸xi高gao溫wen煙yan氣qi,形xing成cheng回hui流liu區qu,這zhe種zhong火huo焰yan可ke卷juan吸xi火huo焰yan自zi身shen燃ran燒shao放fang出chu的de熱re量liang,具ju有you一yi定ding的de自zi穩wen定ding著zhe火huo能neng力li,但dan因yin回hui流liu量liang小xiao,不bu適shi合he燃ran燒shao難nan燃ran的de煤mei。
旋流式燃燒器出口有時可能是開放式氣流,這時旋轉氣流將高溫煙氣從爐膛中卷吸進來,因而其著火穩定性主要依賴於爐內煙氣溫度。
飛邊氣流形成貼壁火焰,引起結渣。因次實際運行中應避免旋流強度過大而導致飛邊氣流的出現。
旋(xuan)流(liu)強(qiang)度(du)可(ke)以(yi)調(tiao)節(jie),根(gen)據(ju)煤(mei)質(zhi)著(zhe)火(huo)性(xing)能(neng)和(he)鍋(guo)爐(lu)負(fu)荷(he),調(tiao)節(jie)氣(qi)流(liu)的(de)旋(xuan)流(liu)強(qiang)度(du),可(ke)獲(huo)得(de)良(liang)好(hao)的(de)燃(ran)燒(shao)狀(zhuang)態(tai)。由(you)於(yu)旋(xuan)流(liu)式(shi)燃(ran)燒(shao)器(qi)所(suo)形(xing)成(cheng)的(de)火(huo)焰(yan)是(shi)單(dan)個(ge)獨(du)立(li)可(ke)調(tiao)的(de),因(yin)而(er)調(tiao)節(jie)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)比(bi)較(jiao)大(da),容(rong)易(yi)維(wei)持(chi)穩(wen)定(ding)燃(ran)燒(shao)。
tiaojieqiliudexuanliuqiangdushi,huiliuqudaxiaoxiangyingbianhua,gaowenyanqidehuiliuliangyesuizhefashengbianhua。yinweineihuiliuqudedaxiaohehuiliuliangzaiwendingzhehuoranshaofangmianzuoyonghenda,suoyiduiyubutongdemeizhiyingjuyoubutongdexuanliuqiangdu。liru,yanmeirongyizhehuo,zhixuyaojiaoxiaodehuiliuquhehuiliuliang,jiunengwendingzhehuoheranshao。erwuyanmeizhehuokunnan,xuyaoyoujiaodadezhongxinhuiliuquhehuiliuliang,danbuxiwangxingchengfeibianqiliu。chulehuiliuqudaxiaohehuiliuliangwai,huiliuquchangduduizhehuoyeyouyidingyingxiang,yinweibijiaochangdehuiliuqunengshiqiliuyanshendaowendugenggaodeyanqishenceng,yinerzhijieguanxidaohuiliuyanqidewendushuiping。
提高旋流強度,既能強化內回流區的作用,又能強化空氣與可燃物的混合,以及高溫煙氣與煤粉、kongqidehunhe。suizhexuanliuzengqiang,neihuiliuqubiandegengkuangengqiang,dantongshiyehuidailaiyixiewenti。jiyicifengyuercifengyijineihuiliuyuwaihuiliudeguozaoqiangliehunhe,huijiangdiyicifengzhongmeifendenongduhehuoyanwendu,zheduizhehuodewendingxingyoushibulide。yinci,tigaoxuanliuqiangdugeiwendingzhehuozaochenglianggexianghuduilihexianghumaodundetiaojian。zengqiangneihuiliuduizhehuozaochengdeyoulitiaojiancongmouyidiankaishi,youbeitaiqiangdeguozaohunhepohuaile。weilejiejuezheyimaodun,ketongguoyunxingtiaojiehuoshiyanquedingchushiyingranshaobutongmeizhidexuanliuqiangduhexiangyingdehunheqiangduyijihunhedianweizhi。
燃燒器的組成
采用前後牆對衝燃燒方式,燃燒器布置圖見圖10。若幹隻(數量見附表)低NOx燃燒器分前牆三層,後牆二層布置在爐膛前後牆上,使沿爐膛寬度方向熱負荷及煙氣溫度分布更均勻。燃燒器上部布置有燃盡風(OFA)風口,若幹隻(數量見附表)燃盡風風口分別布置在前後牆上。