火电厂煤粉燃烧系统

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火电厂锅炉制粉系统流程

火电厂锅炉制粉系统流程

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[火电厂低氮燃烧技术再探讨]火电厂燃烧系统

[火电厂低氮燃烧技术再探讨]火电厂燃烧系统

[火电厂低氮燃烧技术再探讨]火电厂燃烧系统针对上述氮氧化物排放量的严峻形势,变采用脱硝设备被动治理,为从源头上控制氮氧化物产生,开发燃煤锅炉氮氧化物减排技术—低氮燃烧技术,已刻不容缓。

低氮燃烧技术即采用水平、垂直进风原理,在保证锅炉正常燃烧所需耗氧风量条件下,改善燃煤锅炉进风量,实行立体分级控制,实现低氮燃烧的技术。

该技术在使用一般煤质的情况下,能够减少氮氧化物排放35%~55%。

1、降低NOx产生的主要技术措施根据不同煤种,采用合适比例的SOFA风率高位偏异布置,实现双向分级燃烧;浓淡燃烧技术,使燃烧器浓淡两相化学当量比处于可控的低NOx区域;降低主燃烧器区域峰值温度;同时,调整垂直与水平方向的空气分级和水平方向的燃料分级立体化燃烧系统技术。

这种技术是将从源头上根本减少燃煤锅炉氮氧化物的产生量,为实现氮氧化物的减排,具有非常重大的意义。

同时,还能提高燃烧效率、降低烟温偏差、减轻(或防止)结渣和高温腐蚀等作用,具有极强的操作性和应用性。

(1)立体化燃烧技术(墙式切圆燃烧器)煤种适应性广:褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤。

技术特点:立体燃烧技术大幅降低了NOx排放量和优化其他技术指标。

能最大限度地合理利用炉膛空间,降低飞灰可燃物的损失,有利于充分燃烧。

炉膛内温度场更加均匀,且温度水平适中,能有效降低NOx的产生。

同时,使锅炉水循环更加可靠,上炉膛水平烟道温度分配均匀,炉膛出口烟温偏差只有普通四角燃烧的70%,保护高温过热器和再热器。

燃烧器出口具有较大均等空间,气流不易受到水冷壁的影响造成贴墙,从而有利于防止水冷壁的结渣。

煤粉气流受水冷壁水冷程度要大大小于角式切圆燃烧,从而强化煤粉气流的着火特性、增加低负荷稳燃的能力。

着火点易于调节,煤种适应性更强。

(2)墙式完全燃烧供风系统用途:最大限度地降低NOx的排放量,提高燃烧效率。

适用燃烧系统:正方形或准正方形的煤粉燃烧锅炉(所有切圆燃烧锅炉和墙式燃烧锅炉)。

布置方式:四面墙上(或角上)切圆(或对冲)布置;原理:布置在墙上(或角上),提高了燃尽风的穿透深度和扰动,在燃烧的后期提高风粉的混合速度,在降低NOx排放量的同时,提高燃烧效率。

火电厂中储式制粉系统优化

火电厂中储式制粉系统优化

火电厂中储式制粉系统优化火电厂中储式制粉系统是一种常见的燃煤粉尘处理设备,它的主要功能是将煤粉研磨成所需的细粉,然后输送到锅炉燃烧室中进行燃烧。

在实际应用中,由于该系统的一些缺陷和问题,如磨损严重、能耗高等,导致其性能和效率受到一定程度的限制。

为此,对火电厂中储式制粉系统进行优化改进,提高其性能和效率具有重要的现实意义。

在研磨部分,可以采用高效的煤粉研磨技术,如磨辊磨煤机。

与传统的球磨机相比,磨辊磨煤机具有研磨效率高、能耗低、磨损少等优点,可以有效提高煤粉的细度和均匀度,减少粉尘泄漏和排放。

需要对输送部分进行改进。

传统的输送方式是通过风力将煤粉输送到锅炉燃烧室,这种方式存在能耗高、粉尘泄漏等问题。

可以考虑采用密封式输送系统,如风力输送系统,通过改变风门的开度来调节煤粉的输送量,有效减少能耗和粉尘泄漏,并且还能减少对环境的污染。

还可以加装除尘设备,如电除尘器,对储式制粉系统中的粉尘进行处理和净化,减少粉尘的排放,提高系统的环境友好性。

还可以采用先进的控制系统,对储式制粉系统进行精确的控制和监测,实时调整温度、压力等参数,提高系统的运行稳定性和自动化水平。

还需要加强维护管理工作,定期对储式制粉系统进行检查和维修,及时更换磨损严重的零部件,保持整个系统的良好状态,延长设备的使用寿命。

火电厂中储式制粉系统的优化改进对于提高其性能和效率具有重要的现实意义。

通过采用高效的煤粉研磨技术、改进输送方式、加装除尘设备和优化控制系统等措施,可以有效减少能耗、提高煤粉的细度和均匀度,减少粉尘泄漏和排放,提高系统的环境友好性和运行稳定性,从而提高整个火电厂的生产效率和经济效益。

火力发电厂煤粉的燃烧

火力发电厂煤粉的燃烧

火力发电厂煤粉的燃烧一. 燃烧煤粉对炉膛的要求炉膛作为燃烧室,是保证炉膛正常运行的先决条件之一。

燃烧煤粉时,对炉膛的要求是:1.创造良好的着火、稳燃条件,并使燃料在炉内完全燃尽;2.炉膛受热面不结渣;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.对煤质和负荷复合有较宽的适应性能,以及连续运行的可靠性。

二. 煤粉在炉膛内的燃烧过程燃料从入炉内开始到燃烧完毕,大体上可分为如下三个阶段:1.着火前准备阶段从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。

在这一阶段内,要完成水分蒸发,挥发分析出、燃料与空气混合物达到着火温度。

显然,这一阶段是吸热过程,热量来源是火焰辐射及高温烟气回流。

影响准备阶段时间长短的因素除燃烧器本身外,主要是炉内热烟气为煤粉气流提供热量的强弱,煤粉气流的数量、温度、浓度、挥发分含量及煤粉细度等。

2.燃烧阶段当达到着火温度后,挥发分首先着火燃烧,放出热量,使温度升高,焦炭被加热到较高温度而开始燃烧。

燃烧阶段是强烈的放热过程,温度升高较快,化学反应强烈,这时碳粒表面往往会出现缺氧状态。

强化燃烧阶段的关键是加强混合,使气流强烈扰动,以便向碳粒表面提供氧气,而将碳粒表面的二氧化碳扩散出去。

3.燃尽阶段主要是将燃烧阶段未燃尽的碳烧完。

燃尽阶段剩余的碳虽然不多,但要完全燃尽却很困难,主要是存在着诸多不利于完全燃烧的因素,如少量的固定碳被灰包围着;氧气浓度已较低;气流的扰动渐趋衰减;炉内温度在逐步降低。

如果燃料的挥发分低、灰分高、煤粉粗、炉膛容积小,完全燃尽将更困难。

据试验,对细度R90=5%的煤粉,其中97%的可燃物可在25%的时间内燃尽,而其余3%的可燃物却要75%的时间才能燃尽。

这也是实际锅炉中不可能使可燃物彻底燃尽的基本原因。

三. 影响燃烧的因素燃烧速度反映单位时间烧去可燃物的数量。

由于燃烧是复杂的物理化学过程,燃烧速度的快慢,取决于可燃物与氧的化学反应速度以及氧和可燃物的接触混合速度。

火电厂燃烧系统题库

火电厂燃烧系统题库

第一章燃烧系统一、填空题2.煤的成分分析有(元素分析)和(工业分析)两种。

3.表示灰渣熔融特性的三个温度分别叫(变形温度t1)、(软化温度t2)和(融化温度t3)。

4.煤粉从进入炉膛到烧完,大致经历(着火前的准备)、(燃烧)、和(燃尽)三个阶段。

5.煤粉的品质主要指(煤粉的细度)、(均匀性)和(水分)。

6.锅炉吹灰前应适当提高燃烧室(负压),并保持(燃烧)稳定。

7.处理磨煤机筒体煤多的方法一般是:减少(给煤量),或停止给煤机,增加(通风量)抽粉,严重时停止磨煤机或打开人孔盖(清除)堵煤。

8.燃油的物理特性包括(粘度)、(凝固点)、(闪点)、和比重。

9.油滴的燃烧包括(蒸发)、(扩散)、和(燃烧)三个过程。

10.在同样温度和氧浓度条件下,燃烧全过程所需要的时间与油滴的直径的(平方根)成正比。

11.锅炉启动点火前,应进行不少于5--10分钟的通风时间,以便彻底清除可能残存的(可燃气体),防止点火时(爆炸)。

12.强化锅炉燃烧时,应先增加(风)量,然后增加(燃料)量。

13.中间储仓式制粉系统的特点是磨煤机的出力不受(锅炉负荷)限制,磨煤机可以始终保持自身的经济(出力)。

14.锅炉迅速而又完全燃烧的条件是:要向炉内供给足够的(空气量),炉内维持足够高的(温度),燃料与空气要良好(混和),还要有足够长的(燃烧时间)。

15.煤粉越细,总表面积越大,接触空气的机会越多,(挥发份)析出快,容易(着火),燃烧完全。

16.煤的发热量有(高位)发热量和(低位)发热量两种。

17.煤粉燃烧器按其工作原理可分(旋流式)和(直流式)两种。

18.停炉后粉仓内尚有煤粉时,应(密闭)粉仓,并每小时检查一次粉仓(温度),并作好记录。

19.煤中的硫常以三种形态存在,即(有机硫)、(硫化铁硫)、(硫酸盐硫)20.细粉分离器堵塞的现象:排粉机电流(增大)、汽压(升高)。

21.粗粉分离器堵塞的现象:粗粉分离器后负压(增大)回粉管锁气器动作(不正常)煤粉细度(变粗)排粉机电流(减小)。

火电厂三大系统简介

火电厂三大系统简介

三大系统简介一、燃烧系统燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成,其流程如图2所示。

(l)运煤。

电厂的用煤量是很大的,一座装机容量4×3O万kW的现代火力发电厂,煤耗率按36Og/kw.h计,每天需用标准煤(每千克煤产生70O0卡热量)360(g)×120万(kw)×24(h)=10368t。

因为电厂燃煤多用劣质煤,且中、小汽轮发电机组的煤耗率在40O~5O0g /kw·h左右,所以用煤量会更大。

据统计,我国用于发电的煤约占总产量的1/4,主要靠铁路运输,约占铁路全部运输量的4O%。

为保证电厂安全生产,一般要求电厂贮备十天以上的用煤量。

(2)磨煤。

用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的储煤场后,经初步筛选处理,用输煤皮带送到锅炉间的原煤仓。

煤从原煤仓落入煤斗,由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并经空气预热器来的一次风烘干并带至粗粉分离器。

在粉粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制,合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器,使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。

(3)锅炉与燃烧。

煤粉由可调节的给粉机按锅炉需要送入一次风管,同时由旋风分离器送来的气体(含有约10%左右未能分离出的细煤粉),由排粉风机提高压头后作为一次风将进入一次风管的煤粉经喷燃器喷入炉膛内燃烧。

电厂煤粉炉燃烧系统流程图目前我国新建电厂以300MW及以上机组为主。

300MW机组的锅炉蒸发量为10O0t/h(亚临界压力),采用强制循环(或自然循环)的汽包炉;600MW机组的锅炉为200Ot/h的(汽包)直流锅炉。

在锅炉的四壁上,均匀分布着4支或8支喷燃器,将煤粉(或燃油、天然气)喷入炉膛,火焰呈旋转状燃烧上升,又称为悬浮燃烧炉。

在炉的顶端,有贮水、贮汽的汽包,内有汽水分离装置,炉膛内壁有彼此紧密排列的水冷壁管,炉膛内的高温火焰将水冷壁管内的水加热成汽水混合物上升进入汽包,而炉外下降管则将汽包中的低温水靠自重下降至下连箱与炉内水冷壁管接通,靠炉外冷水下降而炉内水冷壁管中热水自然上升的锅炉叫自然循环汽包炉,而当压力高到16.66~17.64MPa时,水、汽重度差变小,必须在循环回路中加装循环泵,即称为强制循环锅炉。

火力发电厂燃料系统安全运行分析

火力发电厂燃料系统安全运行分析

火力发电厂燃料系统安全运行分析火力发电厂是利用燃煤、燃气、生物质等燃料进行发电的重要设施,燃料系统的安全运行对于火力发电厂的正常运转和安全生产具有至关重要的影响。

本文将对火力发电厂燃料系统的安全运行进行分析,探讨其存在的问题和解决方法。

一、火力发电厂燃料系统的组成火力发电厂燃料系统主要包括燃料输送系统、燃料贮存系统和燃烧系统三部分。

1. 燃料输送系统:燃料输送系统是将原料煤、燃气等输送至锅炉的系统,其主要包括输煤、输气系统。

输煤系统主要包括煤场、煤磨系统、煤粉输送系统、煤粉燃烧系统等。

输气系统主要包括燃气管道、燃气调压箱等。

2. 燃料贮存系统:燃料贮存系统是将原料煤、燃气等进行储存的系统,其主要包括堆场、燃料仓库等。

3. 燃烧系统:燃烧系统是将燃料燃烧产生热能的系统,其主要包括锅炉燃烧系统和燃气轮机燃烧系统等。

1. 煤场安全隐患:煤场是火力发电厂的重要组成部分,但煤场存放的煤炭容易引发堆场积尘、自燃等安全隐患,导致火灾事故。

2. 输煤系统故障:输煤系统存在着输送带断裂、输送管堵塞、输送机磨损等故障,会导致煤炭供给不足或中断,影响锅炉的正常燃烧。

3. 输气系统泄漏:输气系统中的管道、调压箱等设备容易发生泄漏,导致燃气泄漏事故,造成安全隐患。

4. 燃烧系统异常:燃烧系统中的锅炉、燃气轮机等设备存在着燃烧不稳定、火灾、爆炸等安全隐患。

1. 加强安全管理:火力发电厂应加强对煤场、煤磨、输煤管道、输气管道等关键设备的安全管理,制定相关安全管理制度和操作规程,加强设备巡检和维护,及时发现并处理潜在的安全隐患。

2. 完善安全设施:火力发电厂应完善煤场防尘、防火设施,安装明火监测系统、热成像监测系统等,及时发现并处理煤场安全隐患;对输煤系统、输气系统中的关键设备进行安全防护,避免意外事故发生。

3. 强化培训教育:火力发电厂应加强对操作人员的安全生产意识培训,提高其对燃料系统安全运行的认识,严格遵守操作规程,确保设备的安全稳定运行。

例析火电厂制粉系统爆炸防范

例析火电厂制粉系统爆炸防范

例析火电厂制粉系统爆炸防范某电厂Ⅰ、Ⅱ期从2011年至2012年间,锅炉逐台由烧无烟煤改为纯烧烟煤,制粉系统的安全性做了相关改进,主要改进方面有:1)、增加制粉系统防爆门面积2),增设粉仓灭火管,3)、增加抽吸炉烟风设备,降低制粉系统含氧量;4)制粉系统严密性整治。

制粉系统改造后已两次发生爆炸和多次粉仓超温等情况,既造成设备损坏,又严重威胁人身的安全及正常发电。

1、制粉系统爆燃的危害影响人员安全和设备损坏,严重时可能造成人员伤亡事故;影响设备正常运行和正常发电。

2、制粉系统爆燃的原因分析1)煤的挥高发分特性无烟煤:含碳量很高,挥发分含量很小,一般<10%,故不易点燃,燃烧缓慢,燃烧时无烟且火焰很短,储存时不会自燃;烟煤:含碳量较无烟煤低,挥发分含量较多,一般20%-40%,易点燃且燃烧快,储存时容易自燃。

以前燃烧无烟煤,制粉系统无出现爆炸现象;改造后燃烧烟煤出现两次爆炸,相比较改造前后燃用两种不同特性的煤种而言,煤种的挥发分高是引起制粉系统爆炸的最根本原因。

2)系统内含氧浓度氧氣是一种助燃气体,在一定温度下一定浓度的氧与煤粉混合就会发现爆炸,氧浓度高是发现爆炸的重要原因。

制粉系统中的氧气来自多方面,作为干燥剂的热风、冷风、烟气和系统漏风均含有不同程度的氧气。

如果制粉系统内的煤粉混合物中含浓度不足也不会引爆炸,但对于烟煤来说由于其高挥发分的易燃性,因此对制粉系统含氧浓度要求需小于12% 。

3)煤粉的流动性积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时,会发热使温度升高,而温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化,若散热不良时会使氧化过程不断加剧,最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。

煤粉爆炸的前期往往是局部自燃,一定浓度的风粉气流吹向自燃点时,不仅加剧自燃,还会引起燃烧,而接触到明火的风粉气流随时会产生爆炸。

因此,制粉系统内积粉的存在也是引起爆炸的原因之一。

在制粉系统中的粗粉分离器、细粉分离器、木块分离器、锁气、再循环风门等设备由于其设备结构原因较容易积粉。

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火电厂煤粉燃烧系统火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,它的基本生产过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水生成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。

今天我的课题是煤粉燃烧系统。

一、煤粉的制备及预热用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的煤场后,经初步筛选处理,用输煤皮带送到锅炉的原煤仓。

煤从原煤仓落入煤斗,由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并经空气预热器来的一次风干燥并带至粗粉分离器。

在粗粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制,合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器,使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。

二、煤粉气流的着火和燃烧(一)煤粉气流的着火煤粉空气混合物经燃烧器以射流方式被喷入炉膛后,经过湍流扩散和回流,卷吸周围的高温烟气,同时又受到炉膛四周高温火焰的辐射,被迅速加热,热量到达一定温度后就开始着火。

有实验表明,煤粉气流的着火温度要比煤的着火温度高一些。

因此,煤粉空气混合物较难着火,这是煤粉燃烧的特点之一。

在锅炉燃烧中,希望煤粉气流离开燃烧器喷口不远处就能稳定地着火,如果着火过早可能使燃烧器喷口因过热被烧坏,也易使喷口附近结渣;如果着火太迟,就会推迟整个燃烧过程,使煤粉来不及烧完就离开炉膛,增大机械不完全燃烧损失。

另外着火推迟还会使火焰中心上移,造成炉膛出口处的受热面结渣。

煤粉气流着火后就开始燃烧,形成火炬,着火以前是吸热阶段,需要从周围介质中吸收一定的热量来提高煤粉气流的温度,着火以后才是放热过程。

将煤粉气流加热到着火温度所需的热量称为着火热。

它包括加热煤粉及空气(一次风),并使煤粉中水分加热、蒸发、过热所需热量。

(二)煤粉燃烧的三个阶段煤粉同空气以射流的方式经喷燃器喷入炉膛,在悬浮状态下燃烧,从燃烧器出口,煤粉的燃烧过程大致可分为以下三个阶段:1.着火前的准备阶段煤粉气流喷人炉内至着火这一阶段为着火前的准备阶段。

着火前的准备阶段是吸热阶段。

在此阶段内,煤粉气流被烟气不断加热,温度逐渐升高。

煤粉受热后,首先是水分蒸发,接着干燥的煤粉进行热分解并析出挥发分。

挥发分析出的数量和成分取决于煤的特性、加热温度和速度。

着火前煤粉只发生缓慢氧化,氧浓度和飞灰含碳量的变化不大。

一般认为,从煤粉中析出的挥发分先着火燃烧。

挥发分燃烧放出的热量又加热炭粒,炭粒温度迅速升高,当炭粒加热至一定温度并有氧补充到炭粒表面时,炭粒着火燃烧。

2.燃烧阶段煤粉着火以后进入燃烧阶段。

燃烧阶段是一个强烈的放热阶段。

煤粉颗粒的着火燃烧,首先从局部开始,然后迅速扩展到整个表面。

煤粉气流一旦着火燃烧,可燃质与氧发生高速的燃烧化学反应、放出大量的热量,放热量大于周围水冷壁的吸热量,烟气温度迅速升高达到最大值,氧浓度及飞灰含碳量则急剧下降。

3.燃尽阶段燃尽阶段是燃烧过程的继续。

煤粉经过燃烧后,炭粒变小,表面形成灰壳,大部分可燃物已经燃尽,只剩少量未燃尽炭继续燃烧。

在燃尽阶段中,氧浓度相应减少,气流的扰动减弱,燃烧速度明显下降,燃烧放热量小于水冷壁吸热量,烟温逐渐降低,因此燃尽阶段占整个燃烧阶段的时间最长。

对应于煤粉燃烧的三个阶段,煤粉气流喷人炉膛后,从燃烧器出口至炉膛出口,沿火炬行程可分为三个区域,即着火区、燃烧区与燃尽区。

其中着火区很短,燃烧区也不长,而燃尽区却比较长。

图1表示煤粉火炬的工况曲线。

图中曲线表明,随着煤粉燃烧过程的进行,沿着煤粉火炬行程,烟气中飞灰含碳量逐渐减少,氧浓度逐渐下降,而燃烧产物R02气体的浓度却逐渐上升。

这些参数在燃烧最剧烈的燃烧区变化最快,在着火区和燃尽区变化较慢。

烟气温度变化是在着火区和燃烧区上升,在燃尽区中烟气温度下降。

图1 煤粉火炬的工况曲线(三)炭粒的燃烧煤粉燃烧的关键是其中炭粒的燃烧。

这是因为:①焦炭中的碳是大多数固体燃料可燃质的主要成分;②焦炭的燃烧过程是整个燃烧过程中最长的阶段,在很大程度上它能决定整个粒子的燃烧时间;③焦炭中碳燃烧的放热量占煤发热量的40%(泥煤)~95%(无烟煤)它的发展对其他阶段的进行有着决定性的影响。

因此,煤粉的整个燃烧过程中,关键在于组织好焦炭中碳的燃烧。

在炭粒的实际燃烧过程中,燃烧温度的高低、温度是否稳定、炭粒的几何形状和结构以及炭粒周围的气流性质等,都会对炭粒燃烧的过程造成影响。

(四)影响完全燃烧的因素要组织良好的燃烧过程,其标志就是尽量接近完全燃烧,也就是在炉内不结渣的前提下,燃烧速度快而且燃烧完全,得到最高的燃烧效率。

要做到完全燃烧,其原则性条件如下。

1.供应充足而又合运的空气量这是燃料完全燃烧的必要条件。

空气量常用炉膛出口处过量空气系数表示。

若系数过小,即空气量供应不足,会增大不完全燃烧热损失,使燃烧效率降低;系数过大,会降低炉温,也会增加不完全燃烧热损失。

因此,合适的空气量应根据炉膛出口最佳过量空气系数来供应。

2.适当高的炉温燃烧反应速度与温度成指数关系,因此炉温对燃烧过程有着极其显著的影响。

炉温高、着火快、燃烧速度快,燃烧过程便进行的猛烈,燃烧也易于趋向完全。

但是炉温也不能过分的提高,因为过高的炉温不但会引起炉内结渣,也会引起膜态沸腾。

同时因为燃烧反应是一种可逆反应,过高的炉温当然会使正反应速度加快,但同时也会使逆反应(还原反应)速度加快。

逆反应(还原反应)速度加快,将有较多燃烧产物又还原为燃烧反应物,这同样等于燃烧不完全。

通过试验证明,锅炉的炉温在中间区域(1000-200O℃)内比较适宜。

当然,在中温区域中,在保证锅炉不结渣的前提下,可以尽量高一些。

3.空气和煤粉的良好扰动和混合煤粉燃烧是多相燃烧,燃烧反应主要在煤粉表面进行。

燃烧反应速度主要取决于煤粉的化学反应速度和氧气扩散到煤粉表面的扩散速度。

因而,要做到完全燃烧,除保证足够高的炉温和供应充分而又合适的空气外,还必须使煤粉和空气充分扰动混合,及时将空气输送到煤粉的燃烧表面去,煤粉和空气接触才能发生燃烧反应。

要做到这一点,就要求燃烧器的结构特性优良,一、二次风混合良好,并有良好的炉内空气动力场。

煤粉和空气不但要在着火燃烧阶段充足混合,而且在燃尽阶段也要加强扰动混合。

因为在燃尽阶段中,可燃质和氧的数量已经很少,而且煤粉表面可能被一层灰分包裹着,妨碍空气与煤粉可燃质的接触,所以此时加强扰动混合,可破坏煤粉表面的灰层,增加煤粉和空气的接触机会,有利于燃烧完全。

4.在炉内要有足够的停留时间在一定的炉温下,一定细度的煤粉要有一定的时间才能燃尽。

煤粉在炉内的停留时间,是从煤粉自燃烧器出口一直到炉膛出口这段行程所经历的时间。

在这段行程中,煤粉要从着火一直到燃尽,才能燃烧完全,否则将增大燃烧热损失。

如果在炉膛出口处煤粉还在燃烧,会导致炉膛出处烟气温度过高,使过热器结渣和过热;汽温升高,影响锅炉运行的安全性。

煤粉在炉内的停留时间主要取决于炉膛容积、炉膛截面积、炉膛高度及烟气在炉内的流动速度,这都与炉膛容积热负荷和炉膛截面热负荷有关,即要在锅炉设计中选择合适的数据,而在锅炉运行时切忌超负荷运行。

三、锅炉点火设备锅炉点火装置主要是在锅炉机组启动时,用它来点燃主燃烧器的煤粉气流。

此外,当锅炉机组在低负荷运行,或者当燃煤质量变差,炉膛温度降低,危及煤粉气流的稳定,炉内火焰发生脉动以致有熄火危险时,也用点火装置来稳定着火和燃烧;同时也可作为辅助燃烧的一种手段。

现代大、中型煤粉炉常采用过渡燃料的点火装置,可分为气--油--煤粉的三级点火和油--煤粉的二级点火系统两种。

三级点火系统是用点火器点燃着火能量最小的气体燃料,再点燃雾化的燃料油,最后点燃主燃烧器的煤粉气流。

二级点火系统则直接用点火器点燃燃料油,再点燃主燃烧器中的煤粉气流。

如果煤粉锅炉装有煤粉预燃室,就可以用点火器点燃装在煤粉预燃室燃烧器中的小油枪喷射出来的雾状油,再点燃煤粉燃烧器中的煤粉气流,待着火燃烧形成炽热火炬后再去点燃主燃烧器的煤粉气流。

点火装置中的点火器都采用电器点火器,常用的电器点火器有电火花点火器,电弧点火器和高能点火器三种。

电火花点火器常用于大、中型锅炉的三级点火系统中。

电火花点火器的结构及其点火程序如图2所示。

电火花点火器的结构是由点火杆、火焰检测器和气体燃烧器三部分组成。

点火杆与点火器外壳组成打火电极,在两极间加上5~lOkV 的高电压,两极间便会产生电火花,借助电火花的高温和电离作用,可点燃气体燃烧器中的可燃气体,再点燃油枪喷出来的雾状油,最后点燃主燃烧器的煤粉气流。

这种点火器击穿能力较强,点火可靠,使用较广。

用电火花点火器的三级点火系统的点火程序为:按下点火按钮,通过点火变电器将5~lOkV的高电压通往电火花点火器;电火花点火器中的点火杆与点火器外壳两极间便产生电火花;通往点火器中气体燃烧器的可燃气体(丙烷)通道上的电磁阀开启;气体燃烧器出来的可燃气体便着火燃烧;火焰检测器检测到丙烷着火,便发出信号;接受信号后,继电器将电磁空气阀切换到进气位置,将压缩空气送至汽缸;汽缸活塞便下移;随后将控制进油的四通阀下移至进油位置;燃料油便经四通阀送到油枪,接着雾化喷人炉内;油枪喷出的雾状油滴被点火器中丙烷的火炬点燃着火燃烧,主火焰检测器发出信号;点火用油枪为可调节回油的机械式油喷嘴,此时回油至四通阀,使阀杆下移;时间继电器工作;经数秒后切断丙烷,停止点火。

至此,完成了点火程序。

图2 电火花点火器的结构及其点火程序电弧点火器则多用于二级点火系统。

电弧点火的起弧原理和电焊机相同,碳块和碳棒组成的点火电极通电后,两极先接触再拉开起弧,利用两极间形成的高温电弧去点燃油枪喷出的燃料油。

高能点火器是一种新型的点火器,用于两级点火系统。

常用的是半导体高能点火器,其工作原理是,将半导体电阻两极置于一个能量峰值很高的脉冲电压作用下,在半导体电阻表面就产生强烈的电火花,产生强大的能量,足够直接点燃雾化了的重油。

高能点火器连同重油枪都放在主燃烧器中,待主燃烧器的煤粉气流着火后,高能点火器和点火用重油枪(包括火焰稳焰器)由两台电动推杆分别带动,使点火器和重油枪自行退出,避免停用时在高温下被烧坏。

四、煤粉燃烧器煤粉炉的燃烧设备包括煤粉燃烧器、点火装置和炉膛。

煤粉燃烧器也称为喷燃器,它是煤粉炉燃烧设备的主要组成部分。

其作用是:将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛,并组织一定的气流结构,使煤粉迅速稳定地着火;及时供应空气,使燃料和空气充分混合,达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。

燃烧器的性能对燃烧的稳定性和经济性有很大的影响。

一个性能良好的燃烧器应能满足下列要求:(1)组织良好的空气动力场,使燃料及时着火,与空气适时混合,保证燃烧的稳定性和经济性。

(2)有较好的燃料适应性,具有良好的调节性能和较大的调节范围,以适应煤种和负荷变化的需要。

(3)应能控制氮氧化物的生成在允许的范围内,以达到保护环境的要求。

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