燃燒器的作用
ranshaoqishimeifenluranshaoshebeidezhuyaozuchengbufen,tadezuoyongshibameifenheranshaosuoxudekongqisongrulutang,helidizuzhimeifenqiliu,binglianghaodihunhe,cushiranliaoxunsuerwendingdizhehuoheranshao。
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)。meifenqiliuhuorekongqitongguoxuanliuqishi,fashengxuanzhuan,congpenkoushechuhoujixingchengxuanzhuansheliu。liyongxuanzhuansheliu,nengxingchengyouliyuzhehuodegaowenyanqihuiliuqu,bingshiqiliuqiangliehunhe。
shechupenkouhouzaiqiliuzhongxinxingchenghuiliuqu,zhegehuiliuqujiaoneihuiliuqu。neihuiliuqujuanxiluneidegaowenyanqilaijiaremeifenqiliu,dangmeifenqiliuyongyouleyidingreliangbingdadaozhehuowenduhoujiukaishizhehuo,huoyancongneihuiliuqudeneibianyuanxiangwaichuanbo。yucitongshi,zaixuanzhuanqiliudewaiweiyexingchenghuiliuqu,zhegehuiliuqujiaowaihuiliuqu。waihuiliuquyejuanxigaowenyanqilaijiarekongqihemeifenqiliu。youyuercifengyexingchengxuanzhuanqiliu,ercifengyuyicifengdehunhebijiaoqianglie,shiranshaoguochenglianxujinxing,buduanfazhan,zhizhiranjin。
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。
zaineihuanxingtongdaozhongzhuangyouxuanliuyepian,xuanliuyepianshikedongde,tongguochuandongzhuangzhikeshiyepiantongbuzhuandong,tiaojieyepiandexuanzhuanjiaodu,nenggaibianercifengdexuanliuqiangdu,shiranshaobaochiwending。
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最zui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zhiNOx。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。
5、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)。
調tiao節jie氣qi流liu的de旋xuan流liu強qiang度du時shi,回hui流liu區qu大da小xiao相xiang應ying變bian化hua,高gao溫wen煙yan氣qi的de回hui流liu量liang也ye隨sui著zhe發fa生sheng變bian化hua。因yin為wei內nei回hui流liu區qu的de大da小xiao和he回hui流liu量liang在zai穩wen定ding著zhe火huo燃ran燒shao方fang麵mian作zuo用yong很hen大da,所suo以yi對dui於yu不bu同tong的de煤mei質zhi應ying具ju有you不bu同tong的de旋xuan流liu強qiang度du。例li如ru,煙yan煤mei容rong易yi著zhe火huo,隻zhi需xu要yao較jiao小xiao的de回hui流liu區qu和he回hui流liu量liang,就jiu能neng穩wen定ding著zhe火huo和he燃ran燒shao。而er無wu煙yan煤mei著zhe火huo困kun難nan,需xu要yao有you較jiao大da的de中zhong心xin回hui流liu區qu和he回hui流liu量liang,但dan不bu希xi望wang形xing成cheng飛fei邊bian氣qi流liu。除chu了le回hui流liu區qu大da小xiao和he回hui流liu量liang外wai,回hui流liu區qu長chang度du對dui著zhe火huo也ye有you一yi定ding影ying響xiang,因yin為wei比bi較jiao長chang的de回hui流liu區qu能neng使shi氣qi流liu延yan伸shen到dao溫wen度du更geng高gao的de煙yan氣qi深shen層ceng,因yin而er直zhi接jie關guan係xi到dao回hui流liu煙yan氣qi的de溫wen度du水shui平ping。
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、空kong氣qi的de混hun合he。隨sui著zhe旋xuan流liu增zeng強qiang,內nei回hui流liu區qu變bian得de更geng寬kuan更geng強qiang,但dan同tong時shi也ye會hui帶dai來lai一yi些xie問wen題ti。即ji一yi次ci風feng與yu二er次ci風feng以yi及ji內nei回hui流liu與yu外wai回hui流liu的de過guo早zao強qiang烈lie混hun合he,會hui降jiang低di一yi次ci風feng中zhong煤mei粉fen的de濃nong度du和he火huo焰yan溫wen度du,這zhe對dui著zhe火huo的de穩wen定ding性xing又you是shi不bu利li的de。因yin此ci,提ti高gao旋xuan流liu強qiang度du給gei穩wen定ding著zhe火huo造zao成cheng兩liang個ge相xiang互hu對dui立li和he相xiang互hu矛mao盾dun的de條tiao件jian。增zeng強qiang內nei回hui流liu對dui著zhe火huo造zao成cheng的de有you利li條tiao件jian從cong某mou一yi點dian開kai始shi,又you被bei太tai強qiang的de過guo早zao混hun合he破po壞huai了le。為wei了le解jie決jue這zhe一yi矛mao盾dun,可ke通tong過guo運yun行xing調tiao節jie或huo試shi驗yan確que定ding出chu適shi應ying燃ran燒shao不bu同tong煤mei質zhi的de最zui佳jia旋xuan流liu強qiang度du和he相xiang應ying的de混hun合he強qiang度du以yi及ji混hun合he點dian位wei置zhi。
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。