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燃烧理论与基础 10第十章 稳定着火及强化燃烧技术

1、温度分布
2、煤粉浓度分布
五、回流区稳燃原理
六、钝体尾迹煤粉燃烧过程
第二节 高煤粉浓度稳燃技术
一、煤粉浓度的概念


每公斤空气中含煤粉质量的多少称为煤粉浓度, 它指的是一次风中煤粉所占的质量份额。 运行中的煤粉锅炉一次风中的煤粉浓度为0.350.45[kg煤粉/kg空气]。为了使煤粉燃烧稳定和 强化,在工程中常致力于在煤粉气流中形成局 部的高煤粉浓度。
R45

冷态试验表明,该类型浓淡燃烧器的性能满足 电厂改造要求。改造完成后的燃烧试验结果为, 改后验收试验工况一锅炉热效率为90.439%, 较改造前提高了1.047%。改后验收试验工况 二锅炉热效率为90.446%,较改造前提高了 1.054%。
第三节 安全节能燃烧技术
一、结渣及预防

结渣需要两个条件,一是煤灰成熔融状态,二 是灰颗粒要贴墙。这两个条件缺一不可。要防 止受热面结渣,可以从这个方面入手。可以破 坏灰熔融的条件,如降低炉膛温度水平、采用 合适的过量空气系数等;也可以使灰颗粒不能 冲刷受热面,如组织合理的气流结构、燃烧器 喷口参数均匀、采用贴壁风技术、采用风包粉 燃烧技术、水平浓淡燃烧技术等。

效率方面,在270MW、240MW、210MW三 个工况下进行了热效率测试,效率分别为: 91.08%、90.76%、90.83%,与改造前没有明 显变化。改造后一年多的运行实践表明,锅炉 各方面运行状况正常,主汽温、主汽压等各项 运行参数均达到预期效果。
第十章 稳定着火及 强化燃烧技术
第一节 钝体回流区稳燃及强化技术
一、绕体


良绕体 钝体
二、V形钝体空气动力学
1、钝体锥角α的影响
2、钝体边宽2b(或2b/2B) 的影响
3、阻塞率B· R的影响
4、钝体参数对回流区负压分布的影响 α越大,负的压力梯度越大。
5、钝体参数对射流扩张角的影响
二、煤粉浓度对燃烧的影响
1、煤粉浓度对着火方式的影响 2、煤粉浓度对着火温度的影响 3、煤粉浓度对着火热的影响 4、煤粉浓度对着火时间的影响 5、煤粉浓度对着火距离的影响 6、煤粉浓度对火焰传播速度的影响 7、煤粉浓度对NOx排放的影响
8、高煤粉浓度使燃烧强化和火焰稳定 综合以上研究结果,有: (1)高浓度煤粉燃烧减少着火热量; (2)高浓度煤粉燃烧降低着火温度; (3)高浓度煤粉燃烧减少着火时间; (4)高浓度煤粉燃烧缩短着火距离; (5)高浓度煤粉燃烧改变着火方式; (6)高浓度煤粉燃烧加快化学反应速度; (7)高浓度煤粉燃烧提高火焰传播速度; (8)高浓度煤粉燃烧降低NOx的排放量。
二、高温腐蚀及预防

在锅炉燃烧方面有多种方法可避免高温腐蚀的 发生,其中心思想是防止水冷壁附近产生还原 性气氛。国外最新研究结果表明,如果能控制 水冷壁近壁气氛中的O2含量高于1.5%,则基 本不会发生高温腐蚀。
三、侧边风防止高温腐蚀和结渣研究

改造完成后的热态试验结果表明,侧边风及反 切风作用明显,水冷壁贴壁气氛中氧含量一般 在1.2% 左右,一氧化碳含量普遍低于1.5%。 锅炉运行一年半后小修检查,燃烧器水冷壁区 域没有结焦现象,管壁表面只有一层疏松的浮 灰,并对管壁进行了测厚检查,结果表明,锅 炉改造后约一年半运行期间,原高温腐蚀区域 管壁厚度没有明显变化,管壁厚度减薄速度小 于0.5mm/104h。上述试验结果表明,该电厂锅 炉水冷壁高温腐蚀问题得以全面解决。
6、钝体参数对回流区形状的影响
7、钝体射流的衰减特性
8、钝体的阻力特性 流体绕流物体时流动阻力D由两部分组成: 由粘性引起的摩擦阻力DF和流束变形及 旋涡等产生的压差阻力DP,即D=DF十DP。 加装钝体后,总阻力系数为
9、回流卷吸率
三、V形钝体热态试验
四、钝体尾迹回流区特性
一次风速
15 14.5 14 13.5 0 10 挡板偏角(度) 浓侧空气速度 淡侧空气速度 入口空气速度 20 30
燃烧器阻力损失系数
5 4 3 2 1 0 0 10 20 燃烧器挡板偏角(度) 浓侧 淡侧 总体 30
1.07 1.06 1.05 1.04 1.03 1.02 1.01 1 0.99 0.98 0.97 0.96 0 10 20 燃烧器挡板偏角(度) 30
浓淡风比
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 10 20 燃烧器挡板偏角(度)
淡侧煤粉质量浓度 入口煤粉质量浓度
煤粉质量浓度(kg/m3)
30
浓侧煤粉质量浓度
50
煤粉筛分特性(%)
40 30 20 10 0 R150
R90 偏角0度
R75 偏角10度 偏角20度
R53 偏最佳煤粉浓度的因素 (1)煤质 (2)一次风温 (3)锅炉负荷
2、最佳煤粉浓度确定方法 (1)火焰最高温度法 (2)最高温升方法 (3)最低着火特征温度方法
四、提高煤粉浓度的方法
一次风通道
大风箱
浓缩环
内二次风通道 外二次风通道
五、浓淡燃烧器改造
16 15.5
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