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锅炉燃烧系统

(1)气流偏斜问题
(2)切圆直径
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(1)气流偏斜问题
引起燃烧器出口气流偏斜的主 要原因是:
1、邻角气流的撞击 2、射流两侧“补气”(卷吸)条 件 3、燃烧器的高宽比(hr/b) 4、切圆直径的膨胀
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(2)切圆直径
炉内假想切圆直径影响着气流贴墙、 结渣情况和燃烧稳定性,还影响着汽温调 节和炉膛容积中火焰的充满程度。切圆直 径的调整十分重要。
一次风量通常用一次风量占总风量的 比值表示,称为一次风率。
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(2)一次风速
一次风速过高,会推迟着火,引 起燃烧不稳定。当一次风速大于火焰 传播速度时,就会吹灭火焰或者引起 “脱火”。一次风速过低,对稳定燃 烧和防止结渣也是不利的。
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(3)一次风温
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3、直流式煤粉燃烧器
直流燃烧器通常由一列矩形或圆形 喷口组成。煤粉气流和热空气从喷口射 出后,形成直流射流。
直流射流的主要特点是沿流动方向 的速度衰减比较慢,具有比较稳定射流 核心区,且一次风和二次风的后期混合 比较强。
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1)湍流自由射流的动力学特征
wx=0
Wx
x
θ w0
wm
当切圆直径较大时,煤粉的着火条 件较好,气流旋转强烈,气流扰动大,可 燃物与空气流的混合加强,有利于煤粉的 燃尽。
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但是,切圆直径过大,会带来下 述的问题:
(1) 火焰容易贴墙,引起结渣;
(2) 着火过于靠近喷口,容易烧坏 喷口; (3) 火焰旋转强烈时,产生的旋转 动量矩大,这将使炉膛出口烟温分 布不均匀程度加大,引起较大的热 偏差,导致过热器结渣或超温。
初始段
x
基本段
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2) 直流煤粉燃烧器的类型
直流煤粉燃烧器的一、二次风 喷口的布置方式大致上有两种类型。
(1)均等配风直流式燃烧器 (2)一次风集中布置的分级配风直 流式燃烧器
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(1)均等配风直流式燃烧器
适用于燃烧容易着火的煤,如烟煤、褐 煤等。这类燃烧器的一、二次风喷口通常交 替间隔排列,相邻两个喷口的中心间距较小, 称为均等配风直流燃烧器。
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3)、四角布置直流燃烧器的工作原理
(1)、煤粉气流在射出喷口时,是 直流射流,但当四股气流到达炉膛中 心部位时,以切圆形式汇合,形成旋 转燃烧火焰,称为四角切圆燃烧方式。 同时在炉膛内形成一个自下而上的旋 涡状气流
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(2) 煤粉气流着火的热源不仅 来自卷吸热烟气和邻角火焰的撞击, 而且还来自炉内高温火焰的辐射加 热,但着火的主要热源来自卷吸加 热,约占总着火热源的60~70%。
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均等配风直流燃烧器
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(2)一次风集中布置的分级配风 直流式燃烧器
分级配风直流煤粉燃烧器适用于燃烧 着火比较困难的煤,如挥发分较低的贫煤、 无烟煤或劣质烟煤。
分级配风的目的是:在燃烧过程不同 时期的各个阶段,按需要送入适量空气, 保证煤粉稳定着火、完全燃烧。
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一、炉膛
1、结构:
自然循环、四角切向燃烧方式、 一次中间再热、单炉膛平衡通风、 固态排渣、露天布置、全钢构架的∏ 型汽包炉
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2、燃烧煤粉对炉膛的要求:
1)创造良好的着火、稳燃条件,并使燃料 在炉内完全燃尽; 2)将烟气冷却至煤灰的熔点温度以下,保 证炉膛内所有的受热面不结渣;
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(3)煤粉气流在正常燃烧时,一般 在距离喷口0.3~0.5米处开始着火, 在离开喷口1~2米的范围内,煤粉中 大部分挥发分析出并烧完,此后是焦 炭和剩余挥发份的燃烧,需要延续10 ~20米甚至更长的距离。当燃料到达 炉膛出口处时,燃料中98%以上的可 燃物可以完全燃尽。
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四角切圆燃烧
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6)一次风与二次风
(1)一次风量
一次风量主要取决于煤质的挥发分含量 和挥发分的发热量。当煤质一定时,一次风 量是影响煤粉气流着火速度和着火稳定性的 主要因素。一次风量愈大,煤粉气流加热至 着火所需的热量就越多,即着火热愈多,使 着火推迟,燃料在炉内的有效燃烧时间减少, 导致燃烧不完全。
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特点:
几个一次风喷口集中布置在一起, 一、二次风喷口中心间距较大,如图所 示。由于一次风中携带的煤粉着火比较 困难,一、二次风的混合过早,会使火 焰温度降低,引起着火不稳定。为了维 持煤粉火焰的稳定着火,希望推迟煤粉 气流与二次风的混合,所以将二次风分 为先后两批送入着火后的煤粉气流中。
锅炉的燃烧系统
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燃烧设备
•燃烧设备包括:
炉膛 燃烧器 点火装置
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对燃烧设备的要求:
1、燃烧效率高; 2、着火和燃烧稳定、可靠; 3、运行方便; 4、制造、安装和检修简单方便;
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完全燃烧的条件
• A、充足而又合适的空气量; • B、适当高的炉温; • C、足够的燃烧停留时间; • D、煤粉与空气良好的混合和扰动;
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4)四角切圆燃烧锅炉的残余旋转
在四角切圆烧锅炉中,火焰不但 旋转稳定、强烈,而且粘性很大。一般 烟温偏差达100℃左右,偏差严重的甚 至达到300℃。
在沿炉膛出口过热器区域的高度方 向上,也存在着烟温偏差和烟速偏差。
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5)四角切圆燃烧的气流偏斜 及切圆直径
采用四角燃烧方式的锅炉,运行中容 易发生气流偏斜而导致火焰贴墙,引起结 渣以及燃烧不稳定现象。
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3)布置足够的蒸发受热面,并不 发生传热恶化;
4)尽可能减少污染物的生成量;
5)对煤质和负荷变化有较宽的 适应性能以及连续运行的可靠性。
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二、燃烧器
1、作用:
(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
的着火,迅速、完全的燃尽。
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2、燃烧器的布置 1)直流式燃烧器的布置方式 2)旋流燃烧器的布置方式
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1)直流式燃烧器的布置方式
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2)旋流燃烧器的布置方式:
(a)前墙布置 (b)两面墙布置 (c)半开炉膛对冲 (d)炉底布置
(e)炉顶布置 (b-1) 两面墙交错布置 (b) 两面墙交错布置
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