旋流煤粉燃燒器講解課件

1、第六章 燃燒原理和燃燒設(shè)備1 燃料燃燒的基本原理2 直流煤粉燃燒器3 旋流煤粉燃燒器4 煤粉爐爐膛5 煤粉爐點(diǎn)火系統(tǒng)6 煤粉燃燒新技術(shù)3 旋流燃燒器一、旋流射流二、旋流煤粉燃燒器的形式旋流燃燒器:出口氣流包含有繞燃燒器軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)射流。2022/7/24Page 2Principles of Boiler爐膛（燃燒室）燃燒器燃燒設(shè)備煤粉燃燒器油燃燒器點(diǎn)火裝置直流燃燒器旋流燃燒器一次風(fēng)噴嘴二次風(fēng)噴嘴三次風(fēng)噴嘴直流一次風(fēng)、二次風(fēng)旋流二、三次風(fēng)電火花點(diǎn)火電弧點(diǎn)火半導(dǎo)體高能點(diǎn)火空氣霧化蒸汽霧化自冷灰斗至爐膛出口的燃燒空間燃燒設(shè)備的基本概念煤粉燃燒器種類直流燃燒器旋流燃燒器回流型燃燒器濃淡燃燒器一次旋

2、流一次直流+二次旋流一次直流+二次旋流+三次旋流一次旋流+二次旋流+三次旋流氣流沒(méi)有切向流動(dòng)速度分量氣流有切向流動(dòng)速度分量燃燒器的作用與要求保證充分混合、迅速著火、穩(wěn)定燃燒，燃盡；爐溫分布合理，受熱面不結(jié)渣；有較好的燃料適應(yīng)性，以滿足煤種在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，仍能保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；有良好的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能和較大的調(diào)節(jié)范圍，以適合電網(wǎng)調(diào)峰的需要；能通過(guò)燃燒控制NOX的生成，以滿足環(huán)境保護(hù)的要求；流動(dòng)阻力較小，運(yùn)行可靠，不易燒壞和磨損，便于維修和更換部件。作用：將燃料與燃燒所需空氣， 按一定的比例、速度和混合方式，經(jīng)噴口送入爐膛。要求： 進(jìn)入煤粉爐燃燒器的空氣不是一次集中送進(jìn)的，按對(duì)著火、燃

3、燒有利而合理組織、分批送入，按作用不同，可分為三種: 一次風(fēng) 攜帶煤粉送入燃燒器的空氣。主要作用是輸送煤粉和滿足燃燒初期對(duì)氧氣的需要；通過(guò)燃燒器的空氣 二次風(fēng) 待煤粉氣流著火后再送入的空氣。二次風(fēng)補(bǔ)充煤粉繼續(xù)燃燒所需要的空氣，并起氣流的擾動(dòng)和混合的作用； 三次風(fēng) 對(duì)中間儲(chǔ)倉(cāng)式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，為充分利用細(xì)粉分離器排出的含有10%15%細(xì)粉的乏氣，由單獨(dú)的噴口送入爐膛燃燒，這股乏氣稱為三次風(fēng)。旋流燃燒器出口氣流包含有旋流射流的燃燒器；其出口氣流可為幾個(gè)同軸旋流射流組合，也可是旋流射流與直流射流的組合。 旋流燃燒器的原理圖YXZm前墻左側(cè)墻右側(cè)墻X：離前墻的距離Y：離爐膛底部的距離Z：離左側(cè)墻的距離Y

4、XZYXZ燃燒器燃盡風(fēng)口m前墻后墻X：離前墻的距離Y：離爐膛底部的距離Z：離左側(cè)墻的距離Flame Stabilizing RingBaffle PlateGuide sleeveP.C. Concentrator 二次風(fēng)三次風(fēng)煤粉+一次風(fēng) 導(dǎo)流環(huán)導(dǎo)流筒煤粉濃縮器ABCD旋流燃燒器*旋流燃燒器:出口氣流包含繞燃燒器軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)射流。氣流旋轉(zhuǎn)的結(jié)果是在射流中心產(chǎn)生一個(gè)低壓區(qū)，造成了徑向和軸向的壓力梯度。這將吸引中心部分的煙氣沿軸線反射運(yùn)動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)射流內(nèi)部產(chǎn)生回流區(qū)。這樣，旋轉(zhuǎn)射流就從內(nèi)外兩個(gè)邊界卷吸高溫?zé)煔?，這對(duì)煤粉的著火十分有利，特別是內(nèi)回流區(qū)，是著火的主要熱源。1、旋流射流空氣動(dòng)力特性*一

5、、二次風(fēng)用不同管道與燃燒器連接，燃燒器內(nèi)一、二次風(fēng)通道隔開。*二次風(fēng)射流為旋轉(zhuǎn)射流,一次風(fēng)射流可以是旋轉(zhuǎn)射流,也可以是直流。旋流射流的特點(diǎn)：1、旋流射流空氣動(dòng)力特性 旋流射流具有比直流射流大得多的擴(kuò)展角，射流中心形成回流區(qū)，射流內(nèi)、外同時(shí)卷吸爐內(nèi)高溫?zé)煔猓砦看蟆?旋流燃燒器適用于含揮發(fā)分較高的煤種。 從燃燒器噴出的氣流具有很高的切向速度和足夠大的軸向速度，早期湍動(dòng)混合強(qiáng)烈。 軸向速度衰減較快，射程短，后期擾動(dòng)弱。1、旋流射流空氣動(dòng)力特性 旋流強(qiáng)度(n): 表征旋轉(zhuǎn)程度 (氣流旋轉(zhuǎn)動(dòng)量矩/軸向動(dòng)量)。 氣流的切向旋轉(zhuǎn)動(dòng)量矩；旋流射流空氣動(dòng)力特性 燃燒器噴口的特性尺寸。 氣流的軸向旋轉(zhuǎn)動(dòng)量；

6、旋轉(zhuǎn)射流的擴(kuò)展角一般比直流射流大， 而且隨著旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的增大而增大。 旋流強(qiáng)度(n): 表征旋轉(zhuǎn)程度 (氣流旋轉(zhuǎn)動(dòng)量矩/軸向動(dòng)量)。 隨著n的不同，旋轉(zhuǎn)射流有三種不同的流動(dòng)狀態(tài): 封閉氣流: n較小，弱旋或不旋，中心沒(méi)有回流區(qū)或回流區(qū)較小，回流區(qū)負(fù)壓小，主射流受到壓縮，旋轉(zhuǎn)射流呈封閉狀態(tài)，特性接近直流射流.旋流射流空氣動(dòng)力特性 開放氣流 n 較大，射流內(nèi)、外側(cè)的壓力差逐漸接近，射流中心形成較大回流區(qū)，延長(zhǎng)到速度很低處才封閉，形成開放式的結(jié)構(gòu) 全擴(kuò)散氣流 n 和擴(kuò)展角很大，射流外卷吸作用強(qiáng)烈，使外側(cè)壓力小于中心壓力，整個(gè)射流向外全部張開，外側(cè)回流區(qū)全部消失2、旋流燃燒器的結(jié)構(gòu)與形式 旋流燃燒器根據(jù)

7、結(jié)構(gòu)不同，分為: 蝸殼式旋流燃燒器: 采用蝸殼作旋流器 葉片式旋流燃燒器: 采用葉片作旋流器型 式 旋 流 器一 次 風(fēng)二 次 風(fēng)蝸殼型雙蝸殼單蝸殼葉片+蝸殼旋轉(zhuǎn)直流，帶中心擴(kuò)流錐經(jīng)蝸殼旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)經(jīng)葉片旋轉(zhuǎn)葉片型軸向葉片切向葉片直流或弱旋直流或弱旋旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋流燃燒器的形式 直流蝸殼式 雙蝸殼式 軸向可動(dòng)葉輪式 旋流燃燒器的結(jié)構(gòu)4/6旋流燃燒器圖片旋流煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)前墻旋流燃燒器及油槍旋流煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)四通道煤粉燃燒器結(jié)構(gòu)示意 雙調(diào)風(fēng)旋流煤粉燃燒器3、旋流燃燒器的布置方式 (a) 前墻布置；（b）兩面墻對(duì)沖或交錯(cuò)布置；（b-1）兩面墻交錯(cuò)布置；（b-2）兩面墻對(duì)沖布置；（c）半開式爐膛對(duì)沖布置；（d）爐底布置；（e）爐頂布置3、旋流燃燒器的布置旋流燃燒器前墻布置：不受爐膛截面寬、深比限制，布置方便，與磨煤機(jī)聯(lián)接煤粉管道短。主氣流上下兩端形成明顯的停滯旋渦區(qū)，爐膛火焰的充滿程度較差。爐內(nèi)火焰的擾動(dòng)較差，不利于燃燒后期的擾動(dòng)和混合。 燃燒器前后墻或兩側(cè)墻布置兩面墻上燃燒器噴出的火炬在爐膛中央互相撞擊后，火焰大部分向爐膛上方運(yùn)動(dòng)，爐內(nèi)的火焰充滿程度較好，擾動(dòng)性也較強(qiáng)若對(duì)沖的兩個(gè)燃燒器負(fù)荷不相同，則爐內(nèi)高溫火