电站锅炉新型煤粉燃烧器的研制、应用、发展
中心给粉旋流燃烧器在电站锅炉中的应用
中心给粉旋流燃烧器在电站锅炉中的应用
张， 宁夏 青铜峡市 ７ １０ ） ５６７
摘
要 ： 简述Ｅ— Ｒ 型 燃 烧 器和 中心给 粉 旋 流 燃烧 器的 工作 原 理和 特 性 ， 绍 了 中心给 粉 旋 流燃 ＩＤ Ｂ 介
煤粉少 ， 形成淡煤粉区。浓煤粉到达燃烧器喷 口后 ， 在 预混段的作用下 ， 与二次风提前混合 ， 煤粉被带人 了低
收 稿 日期 ： ２０ － ９ ０ ０９ ０ － ８
作者简介 ： 张万军（９ ２ ）男 ， １７ 一 ， 工程师 ， 从事火电厂锅炉检修技术管理工作 。
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《 宁夏 电力） ０ ９ ） ０ 年增刊 ２
大坝发 电有 限责任公 司一号锅炉 是北京 巴布科
克 ・ 尔 科克 斯 有 限公 司 制造 （ ＆ 一 ０５１． Ｍ） 威 Ｂ ｗＢ １２／ ８ 的 ６一 亚 临 界 、 炉 膛 、 间再 热 、 衡 通 风 、 单 中 平 固态 排 渣 、 自然 循 环 汽包 炉 。 设计 燃 料 为灵 武 磁窑 堡 烟煤 （ ￣５． ％， Ｃ ５３ ３
给粉 相 结合 ， 现 了低 Ｎ ｘ 放 。 实 ｏ排 中心给 粉燃 烧器 将煤 粉集 中于燃 烧器 的中心 ，减 少 了进 入 二次 风 中 的煤粉 量 ，有效 地 防止 了煤 粉 与二 次 风 的过早 混合及 被 甩 到 两侧 墙 上 ， 保证 了两侧 墙 的氧 化性 气 氛 ， 利 于 防止侧 有
墙 水冷 壁结 渣 和高 温腐 蚀 。
旋流燃烧器着火主要是依靠气流旋转产生的中心
回 流 区卷 吸高 温炉 烟 来实 现 的 。 改造 前 ， 过短 飘 带观 通 察燃 烧 器 的 回流 区和气 流 的扩 展 角 。该 实验 证 明 在一
煤粉工业锅炉技术应用状况及发展前景
煤粉工业锅炉技术应用状况及发展前景摘要：煤粉工业锅炉是用来处理各种废物或可再生能源的重要设备。
本文分析了当前煤粉工业锅炉的技术应用情况，并对其未来发展前景进行了预测和分析。
文章分析了煤粉设备的优势、相关技术发展趋势以及可能出现的挑战等，指出煤粉工业锅炉的发展将带动技术发展和未来市场需求增长。
关键词：煤粉工业锅炉，技术应用，发展前景，技术发展，市场需求正文：煤粉工业锅炉是一种重要的工业设备，用于处理各种废物或可再生能源，包括煤粉、油和燃料油等。
随着环保意识的普及，煤粉工业锅炉越来越受到关注。
本文将分析煤粉工业锅炉的技术应用情况及其未来发展前景。
首先，本文分析了当前煤粉工业锅炉的技术应用情况。
煤粉锅炉具有易操作、可靠性高、低噪音等优势，其应用范围包括太阳能发电、燃气发电和锅炉供暖等。
此外，煤粉工业锅炉技术也处于快速发展阶段，例如高效煤粉锅炉应用于渔业、农业和水族馆等行业的使用正逐步增多。
其次，本文还分析了煤粉工业锅炉未来发展的前景。
伴随着新型能源的开发，可再生能源的使用将进一步发展，煤粉工业锅炉也将得到更多的应用。
随着煤粉锅炉技术的发展，这种设备将能够更好地满足客户的生产需求，从而提升煤粉锅炉设备的安全性和可靠性。
此外，由于煤粉锅炉能够满足环保要求，煤粉工业锅炉的发展将会推动技术发展，从而引发未来市场需求的增长。
综上所述，煤粉工业锅炉是当前和未来可以满足能源需求的重要设备。
本文分析了煤粉工业锅炉的技术应用情况，并对其未来发展前景进行了预测和分析。
随着日新月异的煤粉技术发展，煤粉工业锅炉的发展将带动技术发展和未来市场需求增长，从而实现普及化。
在未来，煤粉工业锅炉将会面临一些挑战。
首先，煤粉技术的发展会更加复杂，这就需要不断创新技术来推进。
其次，随着环保意识的提高和市场变化，对原材料、工序和运输的要求会日益改变，因此需要更先进的锅炉技术来满足需求。
此外，煤粉工业锅炉也面临着一些质量问题，因此需要完善的质量管理体系来保证质量。
高效煤粉工业锅炉燃烧优化技术的研究与应用
高效煤粉工业锅炉燃烧优化技术的研究与应用近年来，随着环保要求的提高和能源效率的追求，煤粉工业锅炉在多个领域中得到了广泛的应用。
然而，煤粉的燃烧过程中会产生大量的污染物排放，例如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等，对环境造成了严重的影响。
此外，不完全燃烧还会导致燃烧效率低下和燃料的浪费。
为了提高煤粉工业锅炉的效能和减少对环境的影响，研究高效煤粉工业锅炉燃烧优化技术是非常必要的。
一、煤粉工业锅炉的燃烧过程煤粉工业锅炉的燃烧过程可以分为煤粉的输送和燃烧两个阶段。
煤粉通过输送系统被送入炉膛，与燃烧空气发生反应，并放出热能，最终产生蒸汽用于发电或供热。
煤粉的燃烧特性决定了工业锅炉的效能和排放的污染物。
二、高效煤粉工业锅炉燃烧优化技术的研究内容1. 煤粉颗粒特性的研究。
研究煤粉颗粒的物理和化学特性，包括颗粒大小分布、表观密度、燃烧速率等参数。
理解和掌握煤粉颗粒的特性，对于优化燃烧系统、提高煤粉的燃烧效率具有重要意义。
2. 煤粉输送系统的优化。
研究煤粉输送系统的工作原理和关键参数，包括输送速度、输送介质、输送管道等。
通过优化输送系统的设计和操作，可以降低能耗、减少磨损和堵塞等问题，提高输送效率，确保煤粉的均匀输送。
3. 燃烧过程中的湍流和混合机制的研究。
湍流和混合对于煤粉燃烧的效率和稳定性起着重要作用。
通过研究湍流和混合的机制，可以优化煤粉和燃烧空气的混合程度，提高燃烧效率和稳定性。
4. 燃烧过程中的污染物控制技术的研究。
煤粉工业锅炉燃烧过程中会产生大量的污染物排放，包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等。
研究和开发高效的污染物控制技术，可以有效地减少对环境的影响。
三、高效煤粉工业锅炉燃烧优化技术的应用高效煤粉工业锅炉燃烧优化技术在实际应用中已经取得了显著的成果。
1. 燃烧系统的优化。
通过改进煤粉燃烧系统的设计和操作，可以提高燃烧效率和稳定性。
例如，优化燃烧系统的布置和调整煤粉的供给方式，可以实现更稳定的燃烧过程，减少污染物的排放。
电站锅炉HT-NR旋流煤粉燃烧器
电站锅炉HT-NR旋流煤粉燃烧器1.HT-NR燃烧器与普通燃烧器的比较为了达到着火稳定和高燃烧效率的关键问题在于：1)高的火焰温度2)高的煤粉浓度3)很细的煤粉粒度然而，要同时都达到高的燃烧效率和低的NOx的排放是困难的。
为此，巴布科克公司-日立(Babcoak Hitachi k.k)在煤粉燃烧技器中发展了一种称为HT-NR燃烧的新原理。
图5表示了传统型式燃烧器同HT-NR燃烧器之间的比较。
HT-NR燃烧器应用NOx的焰内还原技术，在不降低火焰温度的同时使得NOx的排放急剧减少。
因此使NOx排放的减少和未燃尽碳损失的增加这一矛盾得到了很好的解决，可以达到高效率、低的NOx排放燃烧。
2.燃烧器的结构煤粉燃烧器主要由一次风弯头、文丘里管、煤粉浓缩器、燃烧器喷嘴、稳焰环、内二次风装置、外二次风装置（含调风器，执行器）及燃烧器壳体等零部件组成。
(见附图3“燃烧器结构示意图”)煤粉及其输送用风(即一次风)经煤粉管道、燃烧器一次风管、文丘里管、煤粉浓缩器、燃烧器喷嘴后喷入炉膛；二次风经二次风大风箱、燃烧器内、外二次风通道喷入炉膛；其中内二次风（内二次风兼作停运燃烧器的冷却风）为直流，通过手柄调节套筒位置来进行风量的调节；外二次风为旋流，依靠气动执行器进行风量的调节。
单只燃烧器内、外二次风的风量分配通过调节各内二次风套筒开度和外二次风调风器开度来实现。
各层燃烧器总风量的调节通过风箱入口风门执行器来实现调节。
锅炉总风量的调节应通过送风机来调节,不属于风门挡板的调节范围。
整个烟风系统至少需设置总风量测量装置及燃尽风风量测量装置。
图7侧燃尽风（SAP）结构示意图2)煤粉浓缩器及稳焰环为了提高燃烧器的低负荷稳燃、防止结渣及降低Nox排放，采用了煤粉浓缩器、火焰稳焰环及稳焰齿。
一次风气流的浓淡分离是靠安装于一次风管中的锥形煤粉浓缩器来实现的，并使气流在火焰稳焰环附近区域形成一定浓度的煤粉气流。
为了防止煤粉浓缩器的磨损，在煤粉浓缩器的迎风面上贴有耐磨陶瓷.3)燃烧器外二次风用气动执行器燃烧器外二次风用气动执行器布置简图参见图8“燃烧器外二次风气动执行器示意图”。
煤粉锅炉低NOx燃烧器的研究及应用
我 国以煤作为主要能源，全国 ７ ％～ ８ ％的电力是 ０ ０
Ｐ 型燃烧器 （ ｏ ｕｉ ｎ ｍ ｕ ｒ，主要 由多组 Ｍ Ｐ ｌ ｔ ｎＭｉｉ ｌ ｏ ｍｕ Ｂ ｍｅ）
一
由燃煤火 电机组产生 。统计显示＿，截 至 ２ ０ １ ＿ ０ ３年底，全 国发电设备容量为 ３ ４５Ｇ ８ ． Ｗ，其 中火 电为 ２ ５６ ８ 、 ＧＷ， ４
中 图分 类 号 ：Ｔ ０ ６１ Ｆ６ ． ３ 文 献标 志码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ —６ ９２ ０ ）３０ ２ —４ ０ ２１３ （０ ８０ —０ ００
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｗ ｓ ａ ｃ ｎ ｐ ｉ ｔｏ ｆ ｃ Ｌｏ ＮＯｘＢｕ ｎ ｒ ｎ Ｐｕ ｖ ｒｚ ｄ Ｃｏ ｌ ｉ ｒ ｒ ｅ ｓｏ ｌ ｅ ｉｅ ａ ｌ Ｂｏ ｅ
贫燃 料
下
图 １ Ｒ 型 低 ＮＯ 燃烧 器 Ｍ ｘ
Ｐ 型低 ＮＯ 燃烧器的主要特点是将炉膛 的分级燃烧 Ｍ ｘ 和燃烧器 的分级燃烧结合在一起 。在这种燃烧器 中，送
次风煤粉喷 口和二次风喷 口组 成， 其结构如图 １ 所示［ ２ ］ 。
煤粉在一 次风道 中先经过一个 弯头进行惯性分离 ，密 度
占总容量的 ７． 近 年来 ，由于 电力生产用煤 长期供 应 ４３ ％。
不足 ，同时存在 煤种多变 、煤质偏 差等情况，我 国很 多
充分燃烧煤粉燃烧器的设计与应用分析
充分燃烧煤粉燃烧器的设计与应用分析煤炭是世界上最为丰富的能源资源之一，燃烧煤粉已成为一种重要的能源转化方式。
煤粉燃烧器作为燃烧煤粉的关键设备，其设计与应用在能源领域有着重要的意义。
本文将对充分燃烧煤粉燃烧器的设计与应用进行深入分析。
首先，煤粉燃烧器的设计需要考虑煤粉的燃烧特性和燃烧稳定性。
在设计过程中，需要充分了解煤粉的燃烧特性，包括煤粉的挥发性、发热量、灰分含量、粒度分布等参数。
这些参数对于燃烧器的设计和优化具有重要影响。
其次，设计煤粉燃烧器时需要考虑燃烧效率的提高和污染物减排。
高效率的燃烧过程能够将煤粉中的化学能转化为热能，最大限度地利用煤粉资源。
同时，煤粉燃烧过程会产生大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等。
因此，在设计过程中需要考虑采用先进的燃烧技术和排放控制装置，进行污染物的减排。
在设计煤粉燃烧器时，还需要考虑燃烧器的结构和燃烧机理。
煤粉燃烧器的结构应该合理，以保证充分混合和燃烧。
常见的燃烧器结构包括喷嘴式燃烧器、旋风燃烧器和煤粉燃烧器等。
喷嘴式燃烧器通过高速喷嘴将煤粉喷入燃烧室，旋风燃烧器通过一种旋风效应将煤粉与空气混合，而煤粉燃烧器则通过煤粉的喷入和旋风效应的结合，实现燃烧。
不同结构的燃烧器适用于不同的煤粉燃烧条件和需求。
此外，煤粉燃烧器的应用领域也非常广泛。
煤粉燃烧器主要用于工业锅炉、发电厂和热电厂等领域。
在工业锅炉领域，煤粉燃烧器的应用能够提高燃烧效率和热能利用率，减少二氧化碳排放。
在发电厂和热电厂领域，煤粉燃烧器的应用能够提高发电效率，降低煤炭消耗和污染物排放，同时满足环保要求。
需要注意的是，在使用煤粉燃烧器的过程中，还需要严格控制燃烧过程中的运行参数。
燃烧器的齐套设备和自动调节系统对于燃烧效率和稳定性起着至关重要的作用。
合理的控制系统能够监测燃烧过程中的温度、压力、氧含量等指标，并及时做出调整，以保证煤粉燃烧器的正常运行。
最后，值得一提的是，煤粉燃烧器的设计和应用也存在一些挑战和问题。
关于简论微油点火煤粉燃烧技术改造及应用
关于简论微油点火煤粉燃烧技术改造及应用一、原燃烧器设计情况浑江发电公司两台670T/h锅炉（5号炉、6号炉）均为哈尔滨锅炉厂生产的中间仓储式热风送粉煤粉锅炉。
5号炉原设计为四角切圆布置16只直流式煤粉燃烧器；6号炉原设计为四角切圆布置上两层为直流式煤粉燃烧器，下两层为双通道煤粉燃烧器。
5、6号炉各角四层燃烧器中间设计了蒸汽雾化重油点火油枪（每台炉4只重油点火油枪）。
锅炉设计煤种为浑江地区混煤。
煤质设计值为：灰份：40.67%，挥发份：22.14%，低位发热量：16492kj/kg（3945大卡/kg）。
从设计值可以看出，浑江发电公司燃用的煤质较劣，而实际运行中，燃用的煤种变化很大，煤质更差，远远低于设计值。
特别是2004年四季度以来，由于煤炭市场紧缺，燃用的煤质偏离设计值甚远，实际燃用煤质经常在下列范围：灰份52%以上，挥发份14%以下，低位发热量13000kj/kg以下。
由此带来的后果是，锅炉燃烧稳定性差，耗油量增加，灭火事件多发。
二、燃烧器改造情况为了稳定燃烧，降低耗油量，减少锅炉灭火事件，浑江发电公司对5、6号炉燃烧器进行了多次改造。
5号炉原设计为四角切圆布置16只直流式煤粉燃烧器。
2001年10月，将原设计的16只直流式煤粉燃烧器均改造为左右型浓淡煤粉燃烧器。
6号炉原设计为四角切圆布置上两层为直流式煤粉燃烧器，下两层为双通道煤粉燃烧器。
2002年7月将原有的燃烧器改造成上三层为左右型浓淡煤粉烧器，下一层为直流式煤粉燃烧器。
改造成左右型浓淡煤粉燃烧器后，结果很不理想，一是对煤种适应性较差，燃烧惰性大，当灰份高于50%，挥发份低于13%时，燃烧稳定性较差，经常需要投油稳燃；二是过热器及再热器管壁超温严重。
为改变上述燃烧器不良特性，2004年起，浑江发电公司陆续将5、6号炉所有燃烧器均改造为双通道双浓淡多突扩式煤粉燃烧器（简称双通道燃烧器）。
双通道燃烧器改造后，对煤质的适应性较强，燃烧稳定性明显好转，但在节约燃油方面还不够理想，特别是启、停炉及低负荷运行稳燃耗油量还比较大。
煤粉燃烧器的空气预热技术研究与应用
煤粉燃烧器的空气预热技术研究与应用煤炭资源一直以来都是我国主要的能源之一，其燃烧过程直接关系到环境污染和能源利用效率的问题。
煤粉燃烧器是煤粉燃烧的核心设备，其性能直接影响到燃烧效果和燃烧效率。
而空气预热技术作为提高燃烧效果和节约能源的重要手段，对于煤粉燃烧器的研究和应用具有重要意义。
煤粉燃烧过程中，空气与煤粉混合后，在燃烧器燃烧室中发生氧化反应，使燃烧产生的热量释放，并完成煤粉的燃烧过程。
而煤粉燃烧器的燃烧室中温度的升高对于实现煤粉完全燃烧起着决定性的作用。
由于空气中含有大量的氮气，其燃烧过程中的吸热效应导致空气本身降低温度，影响到燃烧室内部温度的升高。
为了提高煤粉燃烧器的燃烧效率和燃烧室内温度的提高，可以采用空气预热技术。
空气预热技术的基本原理是在煤粉燃烧器中引入预热空气，通过预热空气的方式提高煤粉燃烧过程中空气温度，减小空气的吸热效应，从而提高燃烧效率和燃烧室内温度。
空气预热可以采用各种方式，如燃烧室内和外部余热回收、陶瓷换热器、烟气再循环等。
燃烧室内余热回收是常见的一种空气预热技术。
燃烧室内部的烟气含有大量的热能，在煤粉燃烧过程中未被充分利用。
通过在燃烧室内设置余热回收装置，可以将烟气中的热能回收，用于预热空气，达到提高燃烧效率和燃烧室内温度的目的。
这种方法通过提高煤粉燃烧的热效率，减少了燃料的消耗，节约能源的同时减少了对环境的污染。
陶瓷换热器是一种应用广泛的空气预热技术。
陶瓷换热器可以在燃烧室内部安装，通过将空气通过陶瓷表面，使空气与陶瓷表面进行传热交换，将陶瓷表面的热能传递给空气，提高空气的温度。
陶瓷换热器具有传热效率高、耐高温、耐腐蚀等优点，在煤粉燃烧过程中可以有效提高燃烧效率和燃烧室内温度。
烟气回收再循环技术也是一种常见的空气预热技术。
煤粉燃烧过程中产生的烟气含有大量的热能，烟气回收再循环技术将烟气中的一部分回收，通过再循环的方式，与新鲜空气混合并进行预热，提高空气温度，进而提高燃烧效率和燃烧室内温度。
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百叶窗浓缩器可换叶片结构
1.6.双鳍片式水平浓淡燃烧器
双鳍片式水平浓淡燃烧器，是山东电力研究院 1989年底开始研制的，1990年至1991年在双相流模 化试验装置上完成优化选型试验，1992年在山东 黄台电厂完成了工业性试验。工业性试验完成后 至今,该燃烧器先后在黄台、黄岛、烟台、黄桥等 电厂几十台锅炉上进行了推广应用，取得了良好 效果。
煤粉浓缩装置是浓淡燃烧器的重要组成部分。已有的某些煤粉 浓缩装置的结构复杂, 体积较大, 旧锅炉改造时往往无合适的空间, 实 施困难。一些煤粉浓缩装置还不同程度地存在着阻力大、磨损快、 易堵管、浓淡比低、通用性差的问题。虽然有的装置能将浓煤粉转 向180°, 但其浓淡比低, 远离煤粉浓度最佳值, 且限于一次风管道的布 置方式。1989年底，我们研制了螺旋鳍片式煤粉浓缩分配装置，研究 结果表明: 采用螺旋鳍片结构的煤粉浓缩分配装置可以解决上述问题。 煤粉颗粒进入浓缩分配装置后, 沿鳍片所形成的螺旋槽道, 在离心力 及重力的作用下紧贴槽壁沿换向角进入由分流隔板组成的导流管及 火嘴。煤粉浓缩分配装置是由设在圆筒体内壁上的2个螺旋鳍片组成 (见图3)。 1.6.2. 双相流模化试验 优化选型试验在双相流模化试验装置上进行, 其模化试验条件、 试验系统及试验方法详见“煤粉浓缩分配器的模拟试验”。经过阻 力系数测定, 风量偏差试验, 浓淡分配特性及圆管中浓度比恢复性能, 变粉尘浓度和变风速的模拟试验等, 优选出了最佳结构参数(h/d、l /d、) 的螺旋鳍片式煤粉浓缩分配装置。试验结果(见图5.4 ) 表明: 该 分配装置在合理的结构参数内有较高的浓淡比,其阻力小, 性能稳定, 可进行变形设计。使用该装置构成的浓淡燃烧器, 可以将向火侧煤粉浓
图2 弯头和浓缩器联合作用时试验台简图 1 —风机 2—均流段 3—弯头 4—弯头后续段 5—方圆节 6 —浓缩器 7—淡侧均流段 8—浓侧均流段 9—风速仪
图3 弯头对气流作用示意图 1—一次风入口段 2—弯头 3—百叶窗浓缩器 4—淡气流 5—浓气流
该燃烧器是哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,研制开 发的。该燃烧器的基本原理是：利用一次风粉气流经过弯头 的离心力和百叶窗浓缩器及隔板，将其分成水平浓淡两股煤 粉气流，进入炉膛燃烧。 该燃烧器在冷模试验台上做了大量的科学实验，其中最 主要的是弯头和百叶窗浓缩器联合作用时浓淡风比试验和百 叶窗出口到一次风管内中心隔板入口的距离L的试验等。积 累了大量数据，因此在现场的推广应用就比较好。 该燃烧器的优点是： 1)具有大量的冷模试验数据，因此对于燃烧器的结构参数在设 计上比较准确； 2)能降低烟气中NOX的排放； 3)能提高锅炉低负荷运行的稳定燃烧能力； 4)在防止锅炉水冷壁高温腐蚀和结焦有一定的作用； 5)叶片磨损后更换比较方便。便于检修。 该燃烧器的缺点是： 1)设计上难度比较大，一定要有冷模试验数据； 2)现场布置受到一定的限制，一次风系统最后一个湾头垂直布 置的，要改造为水平浓淡难度大； 3)磨损严重，但检修要比PM 燃烧器方便。
图1.着火距离与煤粉浓度 的关系
பைடு நூலகம்
一次风煤粉气流经过浓缩, 在燃烧器喷口前形成浓淡两股煤粉 气流, 使浓煤粉气流处于向火侧, 淡煤粉气流朝向背火侧。被浓缩 后的煤粉气流可降低着火热和着火温度, 加之卷吸邻角的高温烟气, 从而使着火加速, 缩短着火距离, 形成稳定的着火源, 提高了燃烧的 稳定性(见示意图2)。
1.1PM型 煤粉浓淡燃烧器
该燃烧器是我国在（1985年）最初引进垂直浓淡型煤粉燃 烧器，是在黄台电厂#7锅炉上应用，该炉是日本三菱重工设计、 制造的，蒸发量为1025t/h,控制循环汽包炉，燃用贫煤。直吹式 制粉系统，四角切圆燃烧。该燃烧器的基本原理是：通过图1. 示意的一次风管上的特殊弯头，来使一次风粉气流改变为上下 浓淡两股气流进入炉膛燃烧。弯头内有有防磨衬板和可调挡块。 该燃烧器的优点是： 1）煤粉浓度较高或较底都能使烟气中的NOX排放量下降。 2）具有稳定燃烧的作用。当时低负荷稳燃试验的结果是50%45%负荷稳定燃烧不投油。 该燃烧器的缺点是： 1）结构复杂、设计、制造难度大、成本高。 2）现场改造布置困难。 3）上、下垂直浓淡，易发生水冷壁结焦和高温腐蚀。 4）磨损严重检修费用高、不方便。
1.6.4.推广应用及实例
从90年代初至2008年，该燃烧器已在几十台燃用劣质烟煤 或贫煤锅炉上应用。应用中发现，将原燃烧器改造为该燃烧器 后，锅炉运行的低负荷稳燃能力提高，NOX排放量降低，能防 止水冷壁的高温腐蚀和结焦。 例如：山东某发电厂#4炉，系武汉锅炉厂生产的410t/h高 温、高压、自然循环汽包炉。配有六套风扇磨直吹式制粉系统， 直流式燃烧器，六角布置，切圆燃烧。燃烧器是根据燃用褐煤 和油母页岩设计，但该炉投产后就一直燃用烟煤。因此该炉燃 烧设备对煤质的变化极不适应，满负荷运行时炉膛结焦严重， 多次发生因结焦严重而降出力运行或被迫停炉清焦的问题，严 重影响锅炉安全、经济运行；严重影响机组的发电和供热。因 此我们分析研究其原因后，决定对该炉燃烧器及相关部分进行 改造，来解决结焦问题。
电站锅炉新型煤粉燃烧器的 研制、应用和发展
李建生 ( 山东电力研究院 ) 摘要： 本文主要是论述了新型燃烧器开发、应用 和发展过程，分析总结了新型燃烧器在实际应用 过程中的优缺点，并重点讨论了该类燃烧器在锅炉 改造设计及应用中应注意的问题。 关键词 电站锅炉 浓淡 预燃室 新型煤粉燃烧器
内容目录
1.3.挡块式浓淡型煤粉燃烧器
该燃烧器在我国浓淡燃烧器发展的初期应用的比较多（90年 代），但现在就很少了。该燃烧器的基本原理是：利用一次 风粉气流经过弯头的离心力和隔板，将其分成浓淡两股煤粉 气流，然后利用挡块来实现水平浓淡。 该燃烧器的优点是： 1.结构简单； 2.如果设计合理能提高锅炉的稳定燃烧性能。 该燃烧器的缺点是： 1.设计上的难度较大，这个难度主要体现在挡块大小的确定；L 尺寸的确定。挡块大小与一次风管的阻力有关。L尺寸的长 短与一次风粉气流的浓淡比有关。这些尺寸都不易计算，主 要是通过冷摸试验来确定。 2.改造时易受到现场条件的限制，它对于上下垂直方向的弯头， 不能实现水平浓淡。 3.挡块磨损严重。
1.5.百叶窗水平浓淡燃烧器
图1 百叶窗浓缩器结构示意图 a—浓缩器宽度 b—叶片宽度 b1—叶片投影宽度 b2—叶片投影 高度 A—叶片倾角 x —叶片间距 s—叶片遮盖高度 L—分体 长度 m —挡板开度 h—阻塞高度 引入下列参数来表征浓缩器结构特性: 阻塞比, hb= h/a; 叶片间距比, x b= x /bl; 遮盖度, sb= s/b2。
度提高到0.75 kg/kg, 为背火侧淡煤粉浓度的3倍。
图5.
阻力系数与结构系数的试验曲线
图6.
浓淡比与结构系数的试验曲线
1.6.3.改造设计要点： 1）浓缩分配装置的选型锅炉的一次风管道现场布置方式差异较大,
因此在采用螺旋鳍片式煤粉浓缩分配装置时, 需结合具体的空间布置 结构确定换向角度，选择浓缩分配装置的结构参数及旋向, 它将直接 影响着改造效果。在确定了换向角度, 螺旋升角及管道尺寸等。 2）送粉管道弯头的利用： 已有的试验结果表明利用弯头的离心分离作用实现浓淡分离的最佳弯 头角θ为45°～ 115°。在离心分离的作用下, 绝大部分的煤粉颗粒贴近 弯头的外侧流动, 对于115°< θ< 45°的弯头外侧的煤粉浓度反而有所 降低。应采取相应的防止措施(如图2 中的l 段) , 如在两弯头之间的直 管内加隔板等, 以便合理的利用弯头。对于θ> 115°的弯头由于煤粉气 流流过时受湍动的影响, 分离效果变差, 可在弯头的多余处增设弧形隔 板加以解决。 3） 分流隔板的设置： 经分离后的浓淡煤粉气流沿风管流动过程中,煤粉的浓淡比会随着管道 的长度逐渐恢复, 试验测定风管的恢复特性与L /d 有关, 对于圆管和方 风管即当L /d = 7 时, 两侧的浓淡比会完全恢复。一般恢复长度L /D = 3.3。因此在浓缩装置与火嘴之间的管段上必须设置分流隔板, 以防被 分离的煤粉恢复原状态。
1.2 套管式水平浓淡型煤粉燃烧器
该燃烧器是我在1989年见到的，国内设计的，最 早的水平浓淡煤粉燃烧器之一。是在江西某电厂一 台230t/h锅炉上应用，燃烧器四角切圆布置，燃用 劣质烟煤。该燃烧器的基本原理是：利用一次风粉 气流经过弯头的离心力和套管，将其分成水平浓淡 两股煤粉气流，浓煤粉气流在向火侧，淡煤粉气流 在背火侧，进入炉膛燃烧。 该燃烧器优点是： 1. 能提高锅炉的稳定燃烧性能，防止灭火。 该燃烧器缺点是： 1.结构复杂、制造不方便；成本高。 2一次风管系统阻力大，打开看火孔可看见燃烧器 出口下边沿向下落煤粉。 3一次风管内套管磨损严重，检修不方便。
1.4.WR垂直浓淡煤粉燃烧器
固定槽
浓侧 隔板 淡侧
L
一次风粉气流
该燃烧器是在山东青岛电厂，350MW机组锅炉上使 用。其原理是，利用一次风弯头的离心力和隔板，将 一次风粉气流分为上下浓、淡两股煤粉射流，进入炉 膛燃烧。 该燃烧器的优点是： 1.能降低NOX排放量。 2.能提高锅炉的低负荷运行的稳燃能力。 该燃烧器的缺点是： 1.易产生高温腐蚀和结焦。 2. 固定槽板易磨损。 设计时要注意的主要问题是L 尺寸的确定。
1.浓淡型煤粉燃烧器
煤粉浓淡燃烧是近几年发展起来的一种新的煤粉 燃烧技术。该技术就是用煤粉颗粒的分离与浓缩 装置,将一次风粉气流改变为浓淡两股气流进入炉 膛燃烧,这样能提高锅炉的稳定燃烧能力和降低 NOX的排放量。这种燃烧技术研究与开发的关键 是煤粉气流中煤粉颗粒的分离与浓缩。在研制、 应用和发展过程中，由于采取了不同的技术, 和不 断的研制、应用和发展，国内出现了多种不同的 浓淡型煤粉燃烧器。
图2. 水平浓淡燃烧器 结构原理 1. 24 度浓缩分配装置 2. 浓淡分流隔板 3.180 度浓缩分配装置 4. 204 度浓缩分配装置
图3.双螺旋鳍片式煤粉浓缩分配装置
L=长度 d=直径 h=鳍片高度