鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃理論和實踐

1、華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃理論與實踐鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃理論與實踐華北電力大學(xué) 能源動力與機械工程學(xué)院龐力平 博士、教授華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)目錄n煤的著火和熄火n煤的成分是如何影響著火的n如何促進低負(fù)荷穩(wěn)燃n直流和旋流的主要燃燒器特點n運行中可以做些什么華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)煤粉氣流的著火：煤粉氣流的著火：由緩慢的氧化狀態(tài)轉(zhuǎn)化到快速的燃燒狀態(tài)的瞬間過程由緩慢的氧化狀態(tài)轉(zhuǎn)化到快速的燃燒狀態(tài)的瞬間過程稱為著火，轉(zhuǎn)變時的瞬間溫度稱為稱為著火

2、，轉(zhuǎn)變時的瞬間溫度稱為著火溫度著火溫度)(2bTTFQ 燃燒過程中向周圍介質(zhì)的散熱量燃燒過程中向周圍介質(zhì)的散熱量Q2為為rnORTEQVCekQ2/01 燃燒室內(nèi)煤粉空氣混合物燃燒時的放熱量燃燒室內(nèi)煤粉空氣混合物燃燒時的放熱量Q1為為煤粉氣流著火、熄火的熱力條件煤粉氣流著火、熄火的熱力條件 煤粉氣流燃燒時要放出熱量，同時又向周圍介質(zhì)散熱。這兩個互煤粉氣流燃燒時要放出熱量，同時又向周圍介質(zhì)散熱。這兩個互相矛盾過程的發(fā)展，可能使燃燒過程發(fā)生（著火）或者停止（熄火）相矛盾過程的發(fā)展，可能使燃燒過程發(fā)生（著火）或者停止（熄火）華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)

3、放熱曲線放熱曲線Q1是一條指數(shù)曲線，散熱曲線是一條指數(shù)曲線，散熱曲線Q2接近于直線接近于直線點點2 2對應(yīng)的溫度即為著火溫度對應(yīng)的溫度即為著火溫度T Tzhzh T Tb b=T=Tb1b1（很低），散熱線很低），散熱線 與與 Q Q1 1 交點交點1 1為為穩(wěn)定穩(wěn)定平衡點，煤粉處于平衡點，煤粉處于低溫緩慢氧化狀態(tài)低溫緩慢氧化狀態(tài)2Q 2Q T Tb b=T=Tb2 b2 ，散熱線，散熱線 與與 Q Q1 1 交點交點2為為不穩(wěn)定平衡點不穩(wěn)定平衡點，只要稍增，只要稍增加系統(tǒng)的溫度，加系統(tǒng)的溫度， Q Q1 1 Q Q2 2 ，反應(yīng)將自動加速過，反應(yīng)將自動加速過渡到點渡到點3 3（高溫穩(wěn)定平衡點

4、），此時，只要保高溫穩(wěn)定平衡點），此時，只要保證煤粉和空氣的不斷供應(yīng)，最后將穩(wěn)定在高證煤粉和空氣的不斷供應(yīng)，最后將穩(wěn)定在高速燃燒狀態(tài)速燃燒狀態(tài)2Q 2Q 華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué) T Tzhzh 、T Txhxh是在一定測試條件下的相對特征值，是在一定測試條件下的相對特征值， T Txhxh大于大于T Tzhzh。 （此時的熄火溫度已與著火時的熱力（此時的熄火溫度已與著火時的熱力條件不同，不可同一而語）條件不同，不可同一而語）著火溫度和熄火溫度是隨著熱力條件的變化而變著火溫度和熄火溫度是隨著熱力條件的變化而變化的，是在一定條件下得出的相對特征值

5、化的，是在一定條件下得出的相對特征值 強化著火的措施強化著火的措施 在散熱條件不變的情況下，增加可燃混合物在散熱條件不變的情況下，增加可燃混合物的初溫、濃度和壓力，加強放熱的初溫、濃度和壓力，加強放熱 在放熱條件不變時，提高燃燒室的保溫在放熱條件不變時，提高燃燒室的保溫效果，減少放熱效果，減少放熱 T Tb b=T=Tb2b2、強化散熱，散熱線、強化散熱，散熱線 與與 Q Q1 1 交點交點4 4為為不穩(wěn)定平衡點，只要反應(yīng)系統(tǒng)溫度稍降低，不穩(wěn)定平衡點，只要反應(yīng)系統(tǒng)溫度稍降低， Q Q1 1 Q10%10%；褐煤褐煤V Vdafdaf37%37%；地質(zhì)年代越長地質(zhì)年代越長，開始析出的溫度越，開始

6、析出的溫度越高高褐煤褐煤200 200 ；無煙煤；無煙煤400 400 左右左右華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)對著火和燃燒的影響：對著火和燃燒的影響： 揮發(fā)分越多揮發(fā)分越多 1 1）易著火：）易著火： 可燃?xì)怏w先析出，燃燒溫度低，相可燃?xì)怏w先析出，燃燒溫度低，相當(dāng)于引燃作用當(dāng)于引燃作用 揮發(fā)分含量同時也影響了煤粉揮發(fā)分含量同時也影響了煤粉空氣混合物在湍流氣流中的空氣混合物在湍流氣流中的火火焰?zhèn)鞑ニ俣妊鎮(zhèn)鞑ニ俣?，此速度也可視為，此速度也可視為著火速度著火速度在一定條件下，隨揮發(fā)分增大，在一定條件下，隨揮發(fā)分增大，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍龈呋鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣仍龈呷A電電力

7、科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)2 2）易燃盡：）易燃盡：q固定碳含量少固定碳含量少q析出后的多孔性析出后的多孔性焦炭與空氣反應(yīng)的比表面積焦炭與空氣反應(yīng)的比表面積q揮發(fā)分燃燒放熱助燃揮發(fā)分燃燒放熱助燃華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)2 2、水分、水分著火熱著火熱 ，著火推遲，著火推遲降低爐內(nèi)溫度，著火、燃盡均不利降低爐內(nèi)溫度，著火、燃盡均不利煙氣量煙氣量 ，排煙損失，排煙損失 ， gl 引風(fēng)機電耗引風(fēng)機電耗 使低溫受熱面易于積灰、腐蝕使低溫受熱面易于積灰、腐蝕煙氣量煙氣量 ，煙氣流速，煙氣流速 ，對流式過熱汽溫，對流式

8、過熱汽溫 制粉系統(tǒng)，易阻塞，磨出力制粉系統(tǒng)，易阻塞，磨出力 影響影響很大很大，當(dāng)水分增加時，當(dāng)水分增加時 (Mar ) ) ：華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)3 3、灰分、灰分發(fā)熱量發(fā)熱量 灰渣物理熱損失灰渣物理熱損失 ，q4 , , gl 不利于著火、燃盡，使燃燒不穩(wěn)不利于著火、燃盡，使燃燒不穩(wěn)妨礙揮發(fā)分的析出妨礙揮發(fā)分的析出尾部受熱面：磨損、積灰尾部受熱面：磨損、積灰爐內(nèi)結(jié)渣、腐蝕爐內(nèi)結(jié)渣、腐蝕增加磨煤機無效的電耗增加磨煤機無效的電耗著火推遲，火焰中心上移，輻射式過熱汽溫著火推遲，火焰中心上移，輻射式過熱汽溫 影響較影響較大大，當(dāng)灰分增加時，當(dāng)灰分

9、增加時 (Ad ) ) ：華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)4 4、灰熔化性質(zhì)的影響、灰熔化性質(zhì)的影響爐膛出口煙溫應(yīng)低于灰的變形溫度爐膛出口煙溫應(yīng)低于灰的變形溫度( (DT) 50-100 當(dāng)灰的軟化溫度當(dāng)灰的軟化溫度(ST)1350 (ST)1350 ，不易結(jié)渣，不易結(jié)渣一次風(fēng)切圓太大，造成水冷壁附近半還原性氣氛，使灰熔一次風(fēng)切圓太大，造成水冷壁附近半還原性氣氛，使灰熔點降低，易結(jié)渣點降低，易結(jié)渣爐內(nèi)結(jié)渣爐內(nèi)結(jié)渣 爐膛出口對流受熱面結(jié)渣爐膛出口對流受熱面結(jié)渣綜合影響，不能采用單一指標(biāo)綜合影響，不能采用單一指標(biāo)華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動

10、力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)5 5、硫分的影響、硫分的影響尾部低溫受熱面：低溫磨損、積灰問題尾部低溫受熱面：低溫磨損、積灰問題當(dāng)全硫含量當(dāng)全硫含量1.5%3%3%時，嚴(yán)重影響鍋爐的經(jīng)濟安全運行時，嚴(yán)重影響鍋爐的經(jīng)濟安全運行高溫腐蝕問題高溫腐蝕問題水冷壁附近，還原性氣氛下，水冷壁附近，還原性氣氛下，H H2 2S S高溫腐蝕高溫腐蝕過熱器區(qū)域，硫酸鹽過熱器區(qū)域，硫酸鹽高溫腐蝕高溫腐蝕含硫高，易自燃含硫高，易自燃SOSO2 2為主，為主，SOSO3 3少少污染排放與污染排放與灰自身的脫硫能力灰自身的脫硫能力華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)6、發(fā)熱量、發(fā)熱

11、量發(fā)熱量發(fā)熱量Qar,net反映了爐內(nèi)溫度水平，綜合了煤質(zhì)灰分、水反映了爐內(nèi)溫度水平，綜合了煤質(zhì)灰分、水分對著火的影響。因此，在我國動力用煤分類標(biāo)準(zhǔn)中，將分對著火的影響。因此，在我國動力用煤分類標(biāo)準(zhǔn)中，將Qar,net 作為作為Vdaf的輔助分類標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國內(nèi)燃煤鍋爐的運的輔助分類標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國內(nèi)燃煤鍋爐的運行經(jīng)驗，煤粉鍋爐不投油助燃而穩(wěn)定燃燒可適應(yīng)的發(fā)熱量行經(jīng)驗，煤粉鍋爐不投油助燃而穩(wěn)定燃燒可適應(yīng)的發(fā)熱量最低值：最低值：褐煤的最低發(fā)熱量限很低的原因在于，經(jīng)褐煤的最低發(fā)熱量限很低的原因在于，經(jīng)制粉系統(tǒng)干燥制粉系統(tǒng)干燥后，水分很高的褐煤的發(fā)熱量幾乎成倍增長后，水分很高的褐煤的發(fā)熱量幾乎成倍增長華電

12、電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)下圖為按電廠運行經(jīng)驗繪制的最低煤質(zhì)特性曲線，根據(jù)曲線可按煤干燥無灰基揮發(fā)分和空氣干燥基發(fā)熱量確定煤粉燃燒是否處于穩(wěn)定區(qū)。華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)低負(fù)荷穩(wěn)燃原理u降低著火熱：著火熱包括用于加熱煤粉和一次風(fēng)所需的熱量，以及使煤粉中水分蒸發(fā)與過熱所需的熱量華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)l著火溫度t 的影響a 燃料性質(zhì)燃料中的可燃基揮發(fā)分越高，著火溫度越低 當(dāng)燃料中灰分和水分增大時，發(fā)熱量降低，在爐內(nèi)還蔓消耗部分熱量用來水分蒸發(fā)、過熱及灰分

13、的加熱，致使燃料消耗量增大，著火溫度升高，會使著火熱顯著增大。b 煤粉細(xì)度 煤粉細(xì)度對著火溫度的影響比較復(fù)雜，對于煤粉云團，其小顆粒團的熱容量小，能迅速加熱到著火溫度，所以t 會降低。c 煤粉質(zhì)量濃度 理論和實踐均證明，著火溫度是隨著煤粉質(zhì)量濃度提高而降低，當(dāng)然煤粉質(zhì)量濃度也不是越高越好，因為過高的煤粉質(zhì)量濃度還涉及到煤粉輸送、燃燼等方面的問題華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)低負(fù)荷穩(wěn)燃技術(shù)u制粉系統(tǒng)方面的穩(wěn)燃措施a 加強燃煤的統(tǒng)籌調(diào)度和管理，盡量避免煤質(zhì)的大幅度變化；b 根據(jù)煤質(zhì)特性、磨煤機型式、燃燒方式、爐膛結(jié)構(gòu)和熱負(fù)荷等因素，選擇經(jīng)濟的煤粉細(xì)度；c

14、 提高一次風(fēng)粉混合物溫度華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)u爐膛設(shè)計方面的穩(wěn)燃措施a. 當(dāng)燃用極難燃燒的劣質(zhì)煙煤 、貧煤或無煙煤時.可考慮采用 W 爐或 U 型火焰爐。b. 切向燃燒鍋爐中.對于較難著火的貧煤租 劣質(zhì)煙煤、希望推遲 一 、二次風(fēng)的混合.以保證在混合前一次風(fēng)中的煤極有較好的著火條件 。為此.幾個 一次風(fēng)口相對集中在一起并靠近燃燒器區(qū)域下部一、二次風(fēng)噴口上下邊緣的間距較大約350mm. 此時二次風(fēng)為分級選人的配風(fēng)方式c. 當(dāng)燃用較難燃燒的煤種時.常在燃燒器區(qū)的水冷壁上敷設(shè)耐火材料做成衛(wèi)燃帶.以提高煤粉著火區(qū)的溫度。d. 采用合適的容積熱負(fù)荷和

15、斷面熱負(fù)荷華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)為什么低負(fù)荷下穩(wěn)燃變差n 普通的直流燃燒器，一次風(fēng)粉射流從一次風(fēng)噴口射入爐膛后，只能靠從射流外側(cè)卷吸爐內(nèi)的高溫?zé)煔鈦硖峁┲鸸?，一次風(fēng)粉混合物的火焰?zhèn)鞑ニ俣纫话銥?.56.0 m/s，而一次風(fēng)粉輸送速度卻是2030m/s，因此在燃燒器噴嘴出口處穩(wěn)定的著火只可能發(fā)生在一次風(fēng)粉射流的邊緣處n 當(dāng)鍋爐負(fù)荷降低時，爐溫下降，為了維持必要的煤粉混合物輸送速度，一次風(fēng)中的煤粉濃度將大為降低；對于切向燃燒鍋爐來說，二次風(fēng)速度也要降低，爐膛中火球的轉(zhuǎn)動強度也逐漸減弱華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院

16、 華北電力大學(xué)如何強化低負(fù)荷穩(wěn)燃n降低著火熱降低著火熱u著火溫度t 的影響 燃料性質(zhì)燃料性質(zhì) 煤粉細(xì)度煤粉細(xì)度 煤粉質(zhì)量濃度煤粉質(zhì)量濃度u一次風(fēng)量和風(fēng)速的影響 增加一次風(fēng)量增加一次風(fēng)量 著火熱增加，著火熱增加，著火過程推遲著火過程推遲u風(fēng)粉氣流初溫的影響 提高一次風(fēng)粉氣流的初溫提高一次風(fēng)粉氣流的初溫u燃煤量的影響 濃淡煤粉燃燒器濃淡煤粉燃燒器華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)如何強化低負(fù)荷穩(wěn)燃n強化著火供熱強化著火供熱u建立穩(wěn)定的高溫?zé)嵩磚提高回流熱煙氣的“質(zhì)”和“量”敷設(shè)衛(wèi)燃帶敷設(shè)衛(wèi)燃帶 一次風(fēng)口集中布置、建立預(yù)燃室等辦法提高回流煙氣的溫一次風(fēng)口集中布

17、置、建立預(yù)燃室等辦法提高回流煙氣的溫度水平度水平華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)低負(fù)荷穩(wěn)燃技術(shù)n制粉系統(tǒng)方面的穩(wěn)燃措施加強燃煤的統(tǒng)籌調(diào)度和管理，盡量避免煤質(zhì)的大幅度變化；根據(jù)煤質(zhì)特性、磨煤機型式、燃燒方式、爐膛結(jié)構(gòu)和熱負(fù)荷等因素，選擇經(jīng)濟的煤粉細(xì)度；華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)低負(fù)荷穩(wěn)燃技術(shù)n爐膛設(shè)計方面的穩(wěn)燃措施 當(dāng)燃用極難燃燒的劣質(zhì)煙煤、貧煤或無煙煤時，可考慮采用W 爐或U 型火焰爐 切向燃燒鍋爐中對于較難著火的貧煤和劣質(zhì)煙煤，希望推遲一、二次風(fēng)的混舍，以保證在混合前一次風(fēng)中的煤粉有較好的著火條件 當(dāng)燃

18、用較難燃燒的煤種時，常在燃燒器區(qū)的水冷壁上敷設(shè)耐火材料做成衛(wèi)燃帶，以提高煤粉著火區(qū)的溫度。 采用合適的容積熱負(fù)荷和斷面熱負(fù)荷華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)低負(fù)荷穩(wěn)燃技術(shù)n采用新型結(jié)構(gòu)的煤粉燃燒器直流燃燒器旋流燃燒器華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)低負(fù)荷穩(wěn)燃手段n 氧量測量誤差引起 氧氧量測點量測點有明顯有明顯的偏差，造成運行人員的判斷的偏差，造成運行人員的判斷失失誤誤n 周界風(fēng)過大降低火嘴處的溫度，降低煤粉濃度n 二次風(fēng)的配風(fēng)方式n 低負(fù)荷時減少磨煤機投運臺數(shù)，采用集中運行的方式運行，提高燃燒區(qū)域溫度，改善煤

19、粉著條件n 合理安排上煤質(zhì)量n 合理安排吹灰 低負(fù)荷吹灰對燃燒擾動大低負(fù)荷吹灰對燃燒擾動大華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)煤粉著火及其影響因素n煤粉濃度的影響煤粉濃度約在0.50.7 kg/kg之間最易著火。大同混煤 =31m大同混煤 =57 m合山混煤=38 m華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)強化燃燒所采取的優(yōu)化運行方式n協(xié)調(diào)方式下的總風(fēng)量控制鍋爐的總風(fēng)量是根據(jù)機組負(fù)荷(主蒸汽流量)與鍋爐燃料量相乘，并經(jīng)氧量修正產(chǎn)生。煤質(zhì)變差后，在負(fù)荷不變的情況下，鍋爐燃料量增加，送(總)風(fēng)量也隨之增加?？傦L(fēng)量的大幅度增加造

20、成爐內(nèi)平均溫度的下降，燃燒反應(yīng)速度減緩，不利于鍋爐的低負(fù)荷穩(wěn)燃華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)強化燃燒所采取的優(yōu)化運行方式n低負(fù)荷階段。盡量減少制粉系統(tǒng)的運行套數(shù)n優(yōu)化配風(fēng)方式n保持合理的爐膛壓差華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué) 在旋流燃燒器或直流燃燒器的出口處裝一個在旋流燃燒器或直流燃燒器的出口處裝一個擴錐擴錐，又，又叫叫穩(wěn)焰器或鈍體穩(wěn)焰器或鈍體，利用煤粉氣流流過它時，在它之后產(chǎn)生，利用煤粉氣流流過它時，在它之后產(chǎn)生一個渦流區(qū)來增強煤粉與爐內(nèi)高溫?zé)煔獾膶α鲹Q熱量。一個渦流區(qū)來增強煤粉與爐內(nèi)高溫?zé)煔獾膶α鲹Q熱量

21、。 渦流區(qū)可以分成順流區(qū)和回流區(qū)。由于渦流區(qū)可以分成順流區(qū)和回流區(qū)。由于回流區(qū)內(nèi)的壓回流區(qū)內(nèi)的壓力較低力較低，可以將爐內(nèi)的高溫?zé)煔馕氲交亓鲄^(qū)里來對一次，可以將爐內(nèi)的高溫?zé)煔馕氲交亓鲄^(qū)里來對一次風(fēng)煤粉進行加熱風(fēng)煤粉進行加熱。華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)TxxTxTxxTTxxTTT111000201華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)煤粉氣流的初溫是煤粉氣流的初溫是T0，T1是未燃?xì)饬骱突亓鳠煔饣旌虾蟮臏囟?，是未燃?xì)饬骱突亓鳠煔饣旌虾蟮臏囟?，T2是回流區(qū)后的煙氣和未燃?xì)饬骰旌锨暗臏囟?。是回流區(qū)后的煙氣和未燃?xì)?/p>

22、流混合前的溫度。 離燃燒器越遠(yuǎn)，混入煤粉氣流的回流煙氣量越多，溫度離燃燒器越遠(yuǎn)，混入煤粉氣流的回流煙氣量越多，溫度T1也越高。也越高。如果在某一點，混合后的溫度超過了著火溫度，就在此處開始著火如果在某一點，混合后的溫度超過了著火溫度，就在此處開始著火燃燒。燃燒。未燃煤粉氣流和回流煙氣混合后的溫度未燃煤粉氣流和回流煙氣混合后的溫度T1可用熱平衡方法求得，即可用熱平衡方法求得，即 (1+x)T1=T0+xT2 當(dāng)當(dāng)回流煙氣溫度回流煙氣溫度增高或增高或回流率回流率增大時，增大時，T1隨之增加；當(dāng)回流率隨之增加；當(dāng)回流率x=0時，時，T1=T0?？梢姛煔獾幕亓鲗μ岣呙悍蹥饬鞯臏囟群椭鹗鞘??？梢姛煔獾?/p>

23、回流對提高煤粉氣流的溫度和著火是十分有益的。分有益的。 3/3華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)將煤粉氣流分成濃相和淡兩部分送入爐膛內(nèi)燃燒：將煤粉氣流分成濃相和淡兩部分送入爐膛內(nèi)燃燒： 濃相：濃相：約約0.71.2公斤煤粉公斤煤粉/公斤空氣，公斤空氣， 淡相：淡相：約約0.20.4公斤煤粉公斤煤粉/公斤空氣。公斤空氣。濃相中煤粉濃度較高，著火較容易，改善了煤粉氣流在爐內(nèi)燃燒的條件濃相中煤粉濃度較高，著火較容易，改善了煤粉氣流在爐內(nèi)燃燒的條件華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué) （1）揮發(fā)分濃度增加的影響）揮發(fā)分濃度增

24、加的影響 揮發(fā)分的燃燒屬均相燃燒，釋放出的揮發(fā)分濃度大小揮發(fā)分濃度大?。匆淮物L(fēng)的混合氣份中已釋放出的揮發(fā)分所占比例）直接影響到其著火溫度及火焰?zhèn)鞑ニ俣取?（2）減少著火熱）減少著火熱 提高煤粉濃度，相應(yīng)減少了一次風(fēng)量，從而減少了加熱一次風(fēng)加熱一次風(fēng)所需的熱量 。 低揮發(fā)分煤的燃燒過程中，揮發(fā)分完全燃燒所需的空氣較少，因此一次風(fēng)適量的減少不會影響揮發(fā)分的完全燃燒，相反，揮發(fā)分燃燒釋放出的熱量可更有效地用來提高一次風(fēng)粉溫度，2/2華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)直流燃燒器（四角切圓

25、燃燒）直流燃燒器（四角切圓燃燒）華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)直流燃燒器（四角切圓燃燒）直流燃燒器（四角切圓燃燒）華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)均等配風(fēng)均等配風(fēng)燃燒器燃燒器一、二次風(fēng)噴口相間布置，一、二次風(fēng)噴口相間布置，即在二個即在二個一次風(fēng)噴口之間均等布置一個或二個二次風(fēng)噴口，各一次風(fēng)噴口之間均等布置一個或二個二次風(fēng)噴口，各二次風(fēng)噴口的風(fēng)量分配較均勻二次風(fēng)噴口的風(fēng)量分配較均勻 均等配風(fēng)均等配風(fēng)燃燒器燃燒器一、二次風(fēng)口間距較小，一、二次風(fēng)口間距較小，有利于一、有利于一、二次風(fēng)的較早混合，二次風(fēng)的較早混合，使

26、一次風(fēng)煤粉氣流著火后能迅速使一次風(fēng)煤粉氣流著火后能迅速獲得足夠的空氣，達(dá)到完全燃燒獲得足夠的空氣，達(dá)到完全燃燒 直流燃燒器的一、二、三次風(fēng)分別由垂直布置的一組圓形或矩形的直流燃燒器的一、二、三次風(fēng)分別由垂直布置的一組圓形或矩形的噴口以直流湍流自由射流的形式噴入爐膛，噴口以直流湍流自由射流的形式噴入爐膛，根據(jù)燃煤特性不同，一、二根據(jù)燃煤特性不同，一、二次風(fēng)噴口的排列方式可分為均等配風(fēng)和分級配風(fēng)次風(fēng)噴口的排列方式可分為均等配風(fēng)和分級配風(fēng) 均等配風(fēng)均等配風(fēng)適用于燃用高揮發(fā)分煤種，常稱為適用于燃用高揮發(fā)分煤種，常稱為煙煤、褐煤型配風(fēng)方式煙煤、褐煤型配風(fēng)方式 華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動

27、力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)分級配風(fēng)燃燒器分級配風(fēng)燃燒器一次風(fēng)噴口相對集中布置，一次風(fēng)噴口相對集中布置，并靠近燃燒并靠近燃燒器的下部，二次風(fēng)噴口則分層布置，一、二次風(fēng)噴口間器的下部，二次風(fēng)噴口則分層布置，一、二次風(fēng)噴口間保持較大的距離，保持較大的距離，燃燒所需要的二次風(fēng)分階段送入燃燒燃燒所需要的二次風(fēng)分階段送入燃燒的煤粉氣流中，強化氣流的后期混合，的煤粉氣流中，強化氣流的后期混合，促使燃料燃燒與促使燃料燃燒與燃盡燃盡 分級配風(fēng)燃燒器分級配風(fēng)燃燒器一次風(fēng)噴口高寬比大，一次風(fēng)噴口高寬比大，卷吸量大；煤粉卷吸量大；煤粉氣流相對集中，火焰中心溫度高，有利于低揮發(fā)分煤的氣流相對集中，火焰中心溫度高，有

28、利于低揮發(fā)分煤的著火、燃燒著火、燃燒 分級配風(fēng)分級配風(fēng)適合于燃用低揮發(fā)分煤種或劣質(zhì)煤，常稱為適合于燃用低揮發(fā)分煤種或劣質(zhì)煤，常稱為無煙無煙煤和貧煤配風(fēng)方式煤和貧煤配風(fēng)方式 華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué) 下二次風(fēng)下二次風(fēng) 防止煤粉離析，避免未燃燒的煤粉直接落入灰斗；托住火防止煤粉離析，避免未燃燒的煤粉直接落入灰斗；托住火焰不致過分下沖，避免冷灰斗結(jié)渣，風(fēng)量較小焰不致過分下沖，避免冷灰斗結(jié)渣，風(fēng)量較小 中二次風(fēng)中二次風(fēng) 是均等配風(fēng)方式煤粉燃燒階段所需氧氣和湍流擾動的主要是均等配風(fēng)方式煤粉燃燒階段所需氧氣和湍流擾動的主要風(fēng)源，風(fēng)量較大風(fēng)源，風(fēng)量較大 上二

29、次風(fēng)上二次風(fēng) 提供適量的空氣保證煤粉燃盡，是分級配風(fēng)方式煤粉燃燒提供適量的空氣保證煤粉燃盡，是分級配風(fēng)方式煤粉燃燒和燃盡的主要風(fēng)源，風(fēng)量較大和燃盡的主要風(fēng)源，風(fēng)量較大 燃盡風(fēng)燃盡風(fēng) 噴口位于整組燃燒器的最上部（三次風(fēng)噴口之上），送入剩噴口位于整組燃燒器的最上部（三次風(fēng)噴口之上），送入剩余余15%15%的空氣，實現(xiàn)富燃料燃燒，抑制燃燒區(qū)段溫度，達(dá)到分級燃燒目的，的空氣，實現(xiàn)富燃料燃燒，抑制燃燒區(qū)段溫度，達(dá)到分級燃燒目的，有效減少爐內(nèi)有效減少爐內(nèi)NONOX X生成量，有利于燃料的燃盡生成量，有利于燃料的燃盡 周界風(fēng)周界風(fēng) 位于一次風(fēng)噴口的四周，周界風(fēng)的風(fēng)層?。伙L(fēng)量??；風(fēng)速較位于一次風(fēng)噴口的四周，周

30、界風(fēng)的風(fēng)層薄；風(fēng)量?。伙L(fēng)速較高。可防止噴口燒壞，適應(yīng)煤質(zhì)的變化高?？煞乐箛娍跓龎模m應(yīng)煤質(zhì)的變化 此外，可布置的二次風(fēng)還有側(cè)二次風(fēng)、中心十字二次風(fēng)和夾心風(fēng)等此外，可布置的二次風(fēng)還有側(cè)二次風(fēng)、中心十字二次風(fēng)和夾心風(fēng)等 華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué) 切圓燃燒方式直流燃燒器的布置切圓燃燒方式直流燃燒器的布置 爐膛四角或接近四角布置，四個角爐膛四角或接近四角布置，四個角燃燒器出口氣流的軸線與爐膛中心的一個或兩個假想圓相切，使氣流在燃燒器出口氣流的軸線與爐膛中心的一個或兩個假想圓相切，使氣流在爐內(nèi)強烈旋轉(zhuǎn)爐內(nèi)強烈旋轉(zhuǎn) 切圓燃燒方式的特點切圓燃燒方式的特點 煤

31、粉氣流著火所需熱量，煤粉氣流著火所需熱量，除依靠除依靠本身外邊界卷吸煙氣和接受爐膛輻本身外邊界卷吸煙氣和接受爐膛輻射熱以外，射熱以外，主要是靠來自上游鄰角主要是靠來自上游鄰角正在劇烈燃燒的火焰的沖擊和加熱，正在劇烈燃燒的火焰的沖擊和加熱，著火條件好著火條件好 火焰在爐內(nèi)充滿度較好，燃燒后火焰在爐內(nèi)充滿度較好，燃燒后期氣流擾動較強，期氣流擾動較強，有利于燃盡，煤有利于燃盡，煤種適應(yīng)性強種適應(yīng)性強風(fēng)粉管布置復(fù)雜風(fēng)粉管布置復(fù)雜華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)l 寬調(diào)節(jié)比寬調(diào)節(jié)比(WR)直流燃燒器直流燃燒器 美國美國CE公司生產(chǎn)直流燃燒器，在可擺動的一次風(fēng)噴口

32、內(nèi)裝設(shè)水平放置的公司生產(chǎn)直流燃燒器，在可擺動的一次風(fēng)噴口內(nèi)裝設(shè)水平放置的三角形擴錐（鈍體），促進煙氣卷吸混合，提高煤粉氣流的著火性能，使三角形擴錐（鈍體），促進煙氣卷吸混合，提高煤粉氣流的著火性能，使鍋爐在低負(fù)荷下也能有較好的燃燒穩(wěn)定性。鍋爐在低負(fù)荷下也能有較好的燃燒穩(wěn)定性。 使用該燃燒器時鍋爐能達(dá)到較大的負(fù)荷調(diào)節(jié)比，因此又稱之為寬調(diào)節(jié)比噴使用該燃燒器時鍋爐能達(dá)到較大的負(fù)荷調(diào)節(jié)比，因此又稱之為寬調(diào)節(jié)比噴口?？凇?該燃燒器利用一次風(fēng)管的彎頭進行煤粉濃淡分離，利用中間隔板使?jié)舛炔钤撊紵骼靡淮物L(fēng)管的彎頭進行煤粉濃淡分離，利用中間隔板使?jié)舛炔町惐３值絿娍?，形成垂直方向的濃淡燃燒。異保持到噴口，形?/p>

33、垂直方向的濃淡燃燒。典型直流燃燒器典型直流燃燒器 WR燃燒器燃燒器華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)l 百葉窗式煤粉濃淡燃燒器百葉窗式煤粉濃淡燃燒器 通過百葉窗式分離器，把一次風(fēng)在水平方向上分成濃淡兩股氣流，其中一股為高濃度煤粉氣流，另一股的煤粉濃度很低。 高濃度煤粉在向火面，著火穩(wěn)定性好。 淡煤粉位于背火面，可降低水冷壁附近處還原性氣氛，減小了爐膛結(jié)渣的可能性，也抑制了煙氣對管壁的高溫腐蝕。2/6典型直流燃燒器典型直流燃燒器 華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)l 穩(wěn)燃腔煤粉燃燒器穩(wěn)燃腔煤粉燃燒器 鈍體置于穩(wěn)燃腔燃

34、燒器中，煤粉氣流流經(jīng)鈍體后形成一個回流區(qū)，卷吸爐內(nèi)的高溫?zé)煔鈦砑訜崦悍蹥饬?，使之提前著火燃燒?腔體保證鈍體后的回流區(qū)不被短路和避免鈍體的燒壞。 三角形的作用是在煤粉氣流進入腔體之前，利用一次風(fēng)直管段和煤粉慣性比空氣大的原理進行煤粉的濃淡分離。典型直流燃燒器典型直流燃燒器 華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué) 為了獲得煤粉的水平濃淡燃燒而又不影響煤粉的燃盡，可在單個燃燒器內(nèi)進行煤粉的濃淡分離，將濃相煤粉置于向火面，稀相煤粉置于背火面。這一要求應(yīng)在煤粉燃燒器出口前完成，才能達(dá)到促進煤粉著火和穩(wěn)定燃燒的目的。 在燃燒器入口前的直管段內(nèi)設(shè)置三角形滑塊進行煤粉濃淡

35、分離。試驗表明，三角形滑塊角度、高度和距離燃燒器出口的距離與煤粉濃淡分離比率有著明確的關(guān)系 。三角形濃淡分離效果0.30.40.50.60.7123距出口距離（L / D ）相對濃度（C / C 0 ）h/D=0.26h/D=0.26h/D=0.36h/D=0.36h/D=0.46h/D=0.46l 穩(wěn)燃腔煤粉燃燒器穩(wěn)燃腔煤粉燃燒器典型直流燃燒器典型直流燃燒器 華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)l 雙通道煤粉燃燒器雙通道煤粉燃燒器 該燃燒器與傳統(tǒng)的燃燒器不同，有兩個一次風(fēng)通道，即在同一個燃燒器的上下側(cè)各開一個一次風(fēng)口； 兩股一次風(fēng)是以貼壁射流形式進入一突

36、擴燃燒器。 貼壁射流產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔饣亓?。典型直流燃燒器典型直流燃燒?華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)l 開縫鈍體煤粉燃燒器開縫鈍體煤粉燃燒器 典型直流燃燒器典型直流燃燒器 華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)l 新型低新型低NOxNOx旋流式燃燒器旋流式燃燒器揮發(fā)分燃燒區(qū)；還原區(qū)；NOx分解區(qū)；碳燃盡區(qū) l 雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器1一次風(fēng)；2點火燃燒器；3中心風(fēng)；4文丘利管；5內(nèi)層二次風(fēng)；6外層二次風(fēng)；7燃燒器出口 華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)巴布科克-

37、日立公司HTNR型低NOX燃燒器華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)巴布科克一威爾科克斯公司XCL型低NOx燃燒器華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)德國巴威公司DS型低NOX 燃燒器華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)PM 型燃燒器華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué)日立公司(BHK)的HTNR燃燒器華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué) l 小油槍直接點火的工作原理：小油槍直接點火的工作原理： 機械霧化或

38、氣泡霧化小油槍點燃后，形成高溫火焰（火焰中心機械霧化或氣泡霧化小油槍點燃后，形成高溫火焰（火焰中心溫度可高達(dá)溫度可高達(dá)15002000）進入一次風(fēng)管內(nèi)，對一次風(fēng)中的煤粉進行）進入一次風(fēng)管內(nèi)，對一次風(fēng)中的煤粉進行點燃，被點燃的煤粉進入爐膛內(nèi)繼續(xù)燃燒。點燃，被點燃的煤粉進入爐膛內(nèi)繼續(xù)燃燒。l 小油槍油耗控制在小油槍油耗控制在20100kg/h范圍，比大油槍節(jié)油范圍，比大油槍節(jié)油8090%。l 對于燃用對于燃用煙煤煙煤的鍋爐，小油槍實施對煤的鍋爐，小油槍實施對煤粉的點火完全可以粉的點火完全可以替代替代現(xiàn)有的大油槍點現(xiàn)有的大油槍點火技術(shù)，具有良好節(jié)油效果?；鸺夹g(shù)，具有良好節(jié)油效果。 華電電力科學(xué)研究院低負(fù)荷穩(wěn)燃培訓(xùn)講義 能源動力與機械工程學(xué)院 華北電力大學(xué) l 點火機理：點火機理：利用直流電流（利用直流電流（280350A）在介質(zhì)氣壓）