锅炉四角切圆燃烧方式介绍
四角切圆燃烧和对冲燃烧各有什么优缺点

一、四角切圆燃烧方式
燃烧器采用墙式切圆燃烧大风箱结构,全摆动燃烧器。
共设6层浓淡一次风口,3层油风室,10层辅助风室,1层燃尽风室。
整个燃烧器与水冷壁固定连接,并随水冷壁一起向下膨胀。
燃烧器共24组,布置于四面墙上,形成一个大切圆。
在炉膛内,煤粉必须与高温烟气和氧气依次进行剧烈扰动和充分混合,才能进行较理想的燃烧。
直流燃烧器的特点是一次风(煤粉射流)是直线喷射,气流扩散角较小,轴向动能较大,射程较远,而高温烟气只能在气流周围混入,使气流周界的煤粉首先着火,然后逐渐向气流中心扩展,所以着火推迟,火焰行程较长,着火条件不理想。
而四角布置时,四股气流在炉膛中心行成一个直径为600~1500左右的假想圆,这种切圆燃烧方式能使相邻的燃烧器喷出的气流互相引燃,起到帮助气流点火的作用。
二、对冲燃烧方式
燃烧器布置在前、后墙,燃烧器正对,在燃烧器出口形成焰。
对冲燃烧采用旋流燃烧器,一次、二次风与燃料在燃烧器出ISl
完成混合并燃烧。
对冲燃烧的燃烧器不具有角度调节功能。
三、两者对比有哪些优缺点?。
试论300MW四角切圆燃烧锅炉燃烧调整与汽温调节

试论300MW四角切圆燃烧锅炉燃烧调整与汽温调节300MW四角切圆燃烧锅炉是一种广泛应用于电厂的热能设备,它的燃烧调整和汽温调节对于保证锅炉的安全稳定运行具有重要意义。
本文将从燃烧锅炉的基本原理、燃烧调整和汽温调节的关键技术等方面进行论述。
一、四角切圆燃烧锅炉的基本原理四角切圆燃烧锅炉是一种采用立降燃烧技术的锅炉,其基本原理是将进气风分为四份,分别送入锅炉的四个角落,使燃烧风流呈现出切圆状态,从而保证炉膛内煤粉的均匀燃烧。
这种燃烧方式可以有效地提高燃烧效率,减少燃烧产物中的有害物质的排放,增加锅炉的热效率和节能效果。
四角切圆燃烧锅炉在燃料燃烧过程中,需要根据煤粉的性质和锅炉运行的工况进行合理的燃烧调整和汽温调节,以保证燃烧的稳定性和锅炉的安全运行。
二、燃烧调整的意义和方法燃烧调整是指根据锅炉运行工况和煤粉性质等因素,对燃烧系统进行合理调整,以达到燃烧的稳定性和效率。
燃烧调整的意义在于可以保证锅炉燃烧的稳定性和热效率,减少燃烧产物排放中的有害物质,延长锅炉的使用寿命,提高锅炉的经济效益。
燃烧调整的方法主要包括火焰调节、燃料供给调整和燃料配比调整等。
火焰调节是指通过调整燃烧风流的进气量和速度,改变火焰形状和长度,以保证燃烧的充分性和稳定性。
燃料供给调整是指通过调整煤粉的供给量和煤粉粒度,以保证燃烧的均匀性和充分性。
燃料配比调整是指根据燃料的性质和供给量,合理地调整燃气与空气的混合比例,使燃烧反应达到最佳状态。
燃烧调整需要依靠现代化控制系统和高科技设备,如煤粉供给系统、风动阀系统、燃烧控制系统等,通过实时监测和自动反馈调节,使燃烧系统能够实现动态调整和优化控制。
三、汽温调节的关键技术汽温调节是指根据锅炉的实际工况和负荷需求,合理调整锅炉的汽温和汽量,以保证锅炉的安全稳定运行和燃烧系统的优化效果。
汽温调节的关键技术包括过热器调节、再热器调节、汽机负荷调节和汽机调速等方面。
过热器是保证锅炉输出高温高压蒸汽的重要组件,其调节工作对于保证汽温的稳定性和质量具有重要意义。
浅谈锅炉四角切圆燃烧方式

浅谈锅炉四角切圆燃烧方式摘要:煤炭作为我国能源消耗主要方式之一,其在燃煤火力发电机组中占据主力地位。
随着我国环境保护问题的日益突出,节能环保政策的逐渐深化推行,使得研究燃煤锅炉炉膛内部的流动特性、燃烧方式、传热特性等更具工程实际应用价值。
目前,火力发电厂所使用的锅炉类型多,所用的燃煤种类多,使得锅炉容易产生燃烧不稳定、结渣和爆管等问题,直接影响了锅炉的安全与经济运行。
基于此,文章以某火电厂2 350MW超临界机组新建工程锅炉为例,该锅炉为一次中间再热、超临界直流锅炉,锅炉采用单炉膛、燃烧器四角布置、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、型布置,主要针对该350MW四角切圆燃煤锅炉燃烧过程进行仿真研究,定性的分析锅炉的燃烧特性和运行规律,以期对锅炉调整试验和运行优化提供理论参考依据。
关键词:350MW燃煤锅炉;燃烧方式;模型分析1锅炉燃烧机理及数学模型分析1.1煤粉炉燃烧过程机理对于炉内煤粉燃烧过程的物理化学机理主要包括:(1)伴有传热的气相湍流流动机理;(2)气相湍流燃烧:(3)辐射传热;(4)多相湍流机理;(5)颗粒表面的液体蒸发;(6)颗粒挥发份析出;(7)颗粒氧化;(8)烟灰及污染物的形成:(9)积灰结渣。
风粉混合物由一次风携带经燃烧器射入炉膛,经过湍流扩散和回流,可以卷吸周围的高温烟气,另外接受炉内高温火焰的辐射传热,而被迅速加热,煤粉达到着火温度后被点燃。
整个燃烧过程受多方面影响,包括烟气的湍流流动、传热方式和燃烧化学反应等。
炉内化学反应涉及挥发份的燃烧、煤粉颗粒的燃烧以及其他可燃物质燃烧和化学反应。
锅炉内煤粉燃烧过程极其复杂,在剧烈的燃烧化学反应中进行,同时还有流动、传质、动量和能量传递等物理过程。
在此过程中,质量、能量、动量、化学元素等都是守恒的。
1.2煤粉燃烧模型(1)挥发份析出模型有关煤热解过程的试验研究,已经得到了许多实用的热解模型。
本文采用双步竞争(Two-Competing-Rates)模型,虽然该模型不适用于专门研究煤热解反应,但作为描述炉内燃烧过程己足够准确,其反应方程表示为:图1燃烧器布置方式成熟的四角切圆燃烧方式能够保证沿炉膛水平方向均匀的热负荷分配。
四角切向旋转燃烧方式

四角切向旋转燃烧方式产生烟气热偏差的主要原因(1)大家都知道四角切圆燃烧煤粉锅炉具有火焰充满度高,风粉混合强烈,有利于煤粉燃尽;火焰温度与热流密度较均匀,NO X生成较少;且其煤种适应性好等优点。
但这种燃烧方式最大的缺陷就是在炉膛出口处留有强烈的残余旋转以及炉内燃烧实际切圆直径过大,造成炉膛出口烟气热偏差。
烟气流在折烟角区域沿炉宽方向气流速度基本上是左右对称分布的,炉膛上方的分隔屏过热器将烟气流完全切割,所以残余旋转基本不会造成烟气流的左右流动,但屏区左右两侧烟气流的流动状况却由于残余旋转的影响而完全不同:1)在屏区左侧烟气流经过折烟角后,其速度方向指向炉前上方而偏向炉前上方流动,而引风机吸力是指向炉后,造成向炉前上方流动的烟气流速度逐步下降最终反转,经屏区上方流入水平烟道。
这样使在分隔屏、后屏过热器区域形成回流区,回流区烟气流速度相当低,使烟气流热量大量被左侧的过热器所吸收,进入左侧水平烟道的烟气流已被分隔屏和后屏过热器冷却。
2)屏区右侧烟气流本身速度指向和引风机吸力都指向炉后,直接快速进入水平烟道,烟气流没有被过热器冷却并且速度较快。
结果在水平烟道位置,右侧烟气传热温度和放热系数都比左侧大。
因此,残余旋转所造成的烟气流不同的流动状况,形成了沿炉宽方向的热量偏差。
这是四角切向旋转燃烧方式固有的通病,是造成炉膛出口烟气热偏差的主要原因。
(2)炉膛左右出口烟温正常不大于30℃,当超过50℃就应当适当进行调整,为此在锅炉设计制造安装时燃尽风反向切入,C-OFA 反切12度,S-OFA反切18度,以削弱炉膛上部烟气残余旋转,减小炉膛出口烟温偏差。
反向切入一是增加气流的扰动是风粉更充分的混合有利于燃尽,二是消除上升气流的旋转动能,因此我们通过控制C-OFA和S-OFA挡板开度,使炉膛出口烟温达到基本一致(偏差≯80℃)。
2012年2月16日华电国际十里泉电厂李春彪。
四角切圆直流燃烧器锅炉的空气动力场

连续性方程
描述流体质量守恒的方程,用于计算流体的速度和压力分布。
动量方程
描述流体动量守恒的方程,用于计算流体的速度和压力分布。
能量方程
描述流体能量守恒的方程,用于计算流体的温度分布。
空气动力场的数值模拟方法
有限体积法
01
将计算域划分为一系列控制体积,对每个控制体积应用控制方
程进行求解。
有限元素法
02
燃烧污染问题
传统燃烧方式会产生大量 的污染物,对环境造成严 重污染,需要寻求更加环 保的燃烧技术。
燃烧技术发展
燃烧技术不断发展,出现 了多种新型燃烧器,如直 流燃烧器,具有高效、低 污染等优点。
研究目的和意义
研究目的
研究四角切圆直流燃烧器锅炉的 空气动力场特性,分析其燃烧效 果和污染物排放情况。
研究意义
为新型燃烧技术的发展提供理论 支持,推动高效、清洁能源的应 用,促进能源可持续发展。
02 四角切圆直流燃烧器锅炉 的基本原理
燃烧器的工作原理
燃烧器通过燃料和空气的混合 物在炉膛内燃烧产生热量,为 锅炉提供热能。
燃烧器采用直流燃烧方式,燃 料和空气在燃烧器内混合后直 接进入炉膛,实现快速燃烧。
燃烧器通常采用四角切圆布置, 即四个燃烧器分别布置在炉膛 四角,火焰在炉膛中心切圆形 成燃烧区域。
提高热能回收率
优化锅炉热能回收系统,提高热能回收率,降低热量损失,从而提 高燃烧效率。
减少散热损失
加强锅炉保温措施,减少热量散失,提高热能利用效率。
06 结论与展望
研究结论
成功建立了四角切圆直流燃烧器锅炉 的空气动力场模型,模拟了燃烧过程 中气流流动、燃料与空气混合、火焰 传播等过程。
分析了燃烧器结构参数和操作参数对 空气动力场的影响,为优化燃烧器设 计和操作提供了理论支持。
四角切圆煤粉锅炉燃烧器设计方法

四角切圆煤粉锅炉燃烧器设计方法一、前言燃烧器是锅炉机组的重要组成部分,是合理组织燃烧、提高燃料利用率所必须的装置.燃烧器性能设计的优劣直接关系到电厂运行的安全性和经济性。
因在锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)对人体健康有害,严重污染环境,故燃烧设备的设计应同时考虑如何减少NOx的排放,满足业主及国家环保标准的要求。
二、煤的认识在我国,电站锅炉用燃料主要是煤,但煤的种类繁多,从高水分褐煤、高灰份劣质烟煤、烟煤到低挥发份的贫煤和极低挥发份的无烟煤都有使用。
所以在进行燃烧器设计之前,首先要对锅炉燃用煤种进行分析,同时尽可能了解燃用相同或类似煤种锅炉的运行情况,从而对燃用煤种的特性有一个比较全面的认识。
1、煤的化学成份及其性质煤由可燃质、灰份(A)及水份(M)组成。
其可燃质中主要化学元素为碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S);灰的主要成份为各种矿物质,如SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5、TiO2等。
(1)碳(C)碳是煤中的主要可燃物质,以各种碳氢化合物和碳氧化合物的状态存在,含量在煤种所占比例约为50~90%。
埋藏年代越久的煤,其碳化程度越深,含碳量也越高,而氢、氧、氮等的含量则减少。
如无烟煤的埋藏年代最久,含碳量可达90%以上;而褐煤的埋藏年代最短,含碳量为50~70%。
通常,含碳量愈多,发热量愈高。
碳在完全燃烧时生成二氧化碳(CO2),每千克纯碳可放出32860KJ的热量;碳在不完全燃烧时生成二氧化碳(CO),每千克纯碳仅放出9270KJ的热量。
由于纯碳的着火与燃烬都较困难,因此,含碳量高的煤难以着火、燃烬. (2)氢(H)氢也是煤中的可燃成份,含量约在2~10%范围内,多以碳氢化合物状态存在,水份中的氢不计入氢的含量。
氢的发热量最高,每千克氢完全燃烧可以放出120370KJ的热量,约为碳发热量的3。
7倍.氢存在于挥发份气体中,碳化程度越深,氢的含量越少,煤也愈难着火燃烧。
四角切圆燃烧方式调整心得

四角切圆燃烧方式调整心得影响锅炉飞灰含碳量的因素较多,其中氧量影响较大,氧量过高飞灰含碳量会下降但是排烟损失增加,氧量过低,飞灰含碳量降低。
根据锅炉每个角燃烧火焰的颜色来判断氧量的高低,保证锅炉恰当的氧量,有效降低飞灰含碳量。
标签:锅炉;四角切圆燃烧器;飞灰含碳量;结焦1 概述南京化学工业园热电有限公司一期3台220t/h的锅炉燃烧器采用上下浓淡分离燃烧技术,四角布置,12只燃烧器分三层设置。
下、中层煤粉燃烧器集中布置,在主燃烧器上方增加高位燃尽风,高位燃尽风量在25%左右,距上一次风保持较大的距离,燃尽风喷口设计为可上下左右摆动喷口;更换原燃烧器一次风组件及二次风喷口,一次风喷口采用上下浓淡组合方式,二次风喷口面积也相应调整一二次风率及风速仍与原燃烧器设计参数相近。
燃烧器由下至上依次为下二次风、下一次风(微油燃烧器)、中一次风、中二次风(加装贴壁风)、上一次风、上二次风(加装贴壁风)。
在主燃烧器上部有两层可摆动燃尽风:上燃尽风和下燃尽风。
在水平断面上,一次风射流在炉内形成φ540和φ200的逆时针大小切圆,二次风射流与一次风射流偏置5°,防结渣及降低NOx排放,燃尽风组件布置在两侧墙。
制粉系统:采用中间储仓式乏气送粉系统,每台炉配两台TDM290/410型球磨机2 锅炉运行现状(1)锅炉在正常运行时,由于空预器两侧换热元件、风道阻力不同及每个二次风门线性不同,导致每个角二次风门在开度相同的情况下输出二次风量肯定存在偏差。
(2)制粉系统虽然进行过一次风调平,各一次风风速均匀,但是在实际运行时每一个燃烧器内的给粉量肯定不同,需要的氧量不同,在各个角二次风量相同的情况下,就会存在某个角的氧量富余,飞灰含碳量小,而另一个角氧量不足,飞灰含碳量大的情况出现。
(3)四角切圆燃烧由于烟气处于旋转状态,且四个角二次风速、一次风风速存在偏差,导致炉膛出口两侧烟气量不同,烟温偏差较大,对换热影响较大,容易出现单侧主、再热汽温偏差。
四角切圆燃烧方式调整心得

四角切圆燃烧方式调整心得
四角切圆燃烧方式是指将圆形的木材切成四块,再放入火炉中燃烧。
这种燃烧方式相比于普通的燃烧方式具有更高的热效率和更少的烟尘排放。
但是,在使用过程中还是需要做出一些调整来提升效果。
第一,选择合适的木材。
四角切圆燃烧方式适合使用密度较高、燃烧速度较慢、含水量适中的木材。
一般来说,橡木、山楂木、枫木、黑胡桃木等果木以及柞木、核桃木、炭化木等硬质木材都比较适合做为燃料。
第二,切割合适的尺寸。
四角切圆的火炉在设计时通常会预留出一定的空间。
因此,在切割木材时需要控制好每块木头的尺寸,使其能够恰好放入火炉,同时空气也能顺利流通。
第三,控制燃烧速度。
在燃烧木材时,需要控制火苗的大小,避免火势过大或过小。
一般来说,初次点火时需要将火苗调整到较大,让木材快速点燃,之后再逐渐调整火苗大小,让燃烧速度慢慢下降。
此时,需要不断观察火势,根据实际情况进行调整。
第四,注意清理灰烬。
在使用四角切圆的火炉时,燃烧后会留下一些灰烬。
如果不及时清理,会影响燃烧效率,甚至产生安全隐患。
因此,在使用过程中需要注意及时清理灰烬,以保证燃烧效率和安全性。
总之,四角切圆燃烧方式需要综合考虑诸多因素,包括木材选择、尺寸切割、火势大小调整、灰烬清理等等。
只有在这些方面都做到了合理、科学,才能够充分发挥该燃烧方式的优势,提高炉子的热效率,节约能源,减少对环境的污染。
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锅炉四角切圆燃烧方式介绍Prepared on 22 November 2020锅炉四角切圆燃烧方式介绍内蒙古大唐托克托发电有限责任公司一期600MW锅炉是采用美国燃烧工程(CE)的引进技术来设计和制造的。
锅炉为亚临界参数、一次中间再热、控制循环汽包炉,锅炉采用平衡通风、直流式燃烧器四角切园燃烧方式,设计燃料为准格尔烟煤。
锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数,在机组电负荷为660MW时,锅炉的最大连续蒸发量为2008t/h。
机组电负荷为600MW(即额定工况)时,锅炉的额定蒸发量为1757t/h。
锅炉为单炉膛四角布臵的摆动式直流燃烧器,切向燃烧,配6台进口MBF中速磨煤机,正压直吹式系统,每角燃烧器为六层一次风喷口,燃烧器可上下摆动,最大摆角为30;在BMCR工况,燃用设计煤种时,5台磨煤机运行,一台备用。
汽温调节方式:过热器采用二级喷水。
第一级喷水减温器设于低温过热器与分隔屏之间的大直径连接管上,分左、右各一点。
第二级喷水减温器设于过热器后屏与末级过热器之间的大直径连接管上,也分左、右各一点。
这样,可更有效地消除过热器出口左右汽温偏差。
再热器的调温主要靠燃烧器摆动,再热器的进口导管上装有两只雾化喷咀式的喷水减温器,主要作事故喷水用。
过量空气系数的改变对过热器和再热器的调温也有一定的作用。
1燃烧器及其布臵四角切圆燃烧均采用直流燃烧器,其结构一般包括4个部分,即煤粉喷燃器、燃油喷嘴、辅助风喷嘴以及燃尽风喷嘴。
燃油喷嘴设在每只煤粉喷燃器周围;燃尽风喷嘴设在整组燃烧器顶部;辅助风喷嘴与煤粉喷燃器相同布臵的方法,形成均等配风。
除了燃烧器的种类不同外,燃烧器四角切圆的方式也形式多样,有单切圆布臵、双切圆布臵。
其各角的一次风和二次风以相同的角度射入炉膛,其优点是一、二次风射流刚性好,旋转动量大,穿透能力强,炉内混合好,适用于大部分煤种。
顶部二次风(消旋二次风)设计目的是减缓炉膛出口左右两侧烟温偏差。
对于一定的煤种,煤粉颗粒的燃烧速度和燃烬程度主要取决于燃烧氧量的大小、温度的高低和燃尽时间的长短。
对于炉内燃烧,一次风粉混合物进入炉膛,受到炉内高温烟气、燃料风及辅助风的作用,形成一定结构的扩散火焰。
煤粉气流能否在炉内快速燃尽,关键在于煤粉着火的稳定性、燃料风和辅助风的合理混合以及火焰的行程。
四角切圆燃烧的炉内过程,较之其它燃烧方式(如对冲布臵旋流火焰),具有特殊的性质,(1)燃烧器四角布臵,一次风粉混合物在离开燃烧器的一段距离内,为受限空间射流,它容易吸引炉内的高温烟气。
(2)一次风粉混合物射入炉内,受上游邻角横扫过来的高温火焰的直接冲击,着火条件优越,着火稳定性好。
(3)四角射流互相联系,互相影响,一方面加强了一次风和二次风的混合,强化了燃烧;同时使燃烧中的煤粉颗粒外面包着的灰壳互受撞击,容易脱落,加快了煤粉颗粒内部燃烧,有利于煤粉的燃尽。
(4)旋转火球可以使煤粉在炉内旋转,煤粉颗粒有较长的行程和充分的时间燃尽。
因此,四角切圆燃烧技术从燃烧的经济性来讲,有着优越的条件。
关于无油助燃最低负荷锅炉无油助燃稳定运行最低负荷是现代锅炉技术性能的一个重要指标,是衡量机组调峰能力的一个重要参数。
采用四角切圆燃烧技术的锅炉由于各角着火燃烧互相支持,互相作用,在炉内形成一个整体火球,具有良好的着火燃烧条件,因此具有较强的低负荷适应能力。
锅炉设计低负荷比较低,烟煤锅炉无油助燃稳定运行最低负荷为40%BMCR。
关于低NOx燃烧四角切圆燃烧系统煤粉喷燃器与二次风喷嘴是分开布臵的,燃料风、辅助风和燃尽风是分批加入射流火焰,煤粉火焰是一种边燃烧边同二次风混合的扩散火焰,因此形成了一种较长的火焰结构。
这种燃料与空气混合方式,本身就具备有分级燃烧的性质,对于降低NOx的生成起到有利的作用。
特别是一次风射流切圆较小、二次风射流切圆较大,更加推迟了一、二次风的初期混合,加强了空气分级的效果,更是起到抑制NOx的生成作用。
四角切圆燃烧的锅炉NOx排放量为600~1000mg/m3,我厂450-500mg/m3,前后墙对冲燃烧的锅炉NOx排放量为850~1200mg/m3,二期600mg/m3左右,三四期800-900mg/m3,这说明四角切圆燃烧本身有低NOx生成的基础。
锅炉所有二次风均从炉膛两侧墙大风箱引出,这种大风箱结构虽然对整组燃烧器的布臵起到结构紧凑、风道简单、安装方便的作用,但同时对燃烧器的合理布臵缺乏灵活性。
燃尽风喷嘴的布臵一方面由于大风箱的限制,不易远离主燃烧器;另一方面受风箱炉膛差压的限制,出口风速难以提高。
对于易结渣煤种,锅炉设计上常采用的方法除在吹灰器布臵上采取措施外,还有增加炉膛容积尺寸,降低锅炉容积热负荷和断面热负荷,燃烧器分段布臵或采用较小功率喷燃器降低燃烧器区域热负荷等措施。
对于四角切圆燃烧系统来说,还多一个有效措施,限改变一二次风切圆大小和旋转方向。
2关于炉膛出口烟温偏差四角切圆燃烧锅炉炉膛出口普遍存在左右两侧烟温偏差,这是四角切圆燃烧技术的主要问题所在,目前国内对四角切圆燃烧的锅炉,针对炉膛出口烟温偏差主要进行的研究工作是减弱燃烧器区域烟气的旋转强度,采用的措施一般是将部分二次风改为反切圆布臵,通常在燃烧器顶部的燃尽风喷嘴上做文章。
其实炉内火球旋转方向取决于动量矩较大的主射流,反切布臵的喷嘴射流进入炉内后,受主射流的引射作用,改变旋转方向,汇入主射流中,不可能出现既有顺时针方向旋转气流、又有逆时针方向旋转气流在炉内共存,炉内烟气旋转方向只能有一个。
四角切圆燃烧技术的一个显着优点就是利用火球旋转,加强炉内混合,增加煤粉颗粒的燃烧行程。
如果为了降低炉膛出口烟温偏差,从而削弱或取消炉内的旋转。
3燃烧原理及燃烧设备燃料燃烧的原理燃烧是燃料中心的可燃物质和空气中的氧剧烈化合,放出大量热量的反应过程。
煤中的可燃物质是挥发份和碳。
其中碳是主要成分。
煤粉进入炉内水份蒸发,挥发份析出,当煤粉温度升高到着火点时,挥发份首先着火燃烧,并放出大量热量,这些热量对碳直接加热,使碳也迅速燃烧起来。
碳燃烧的化学反应方程式为:C+O2=CO2(完全燃烧)化学反应速度与温度、反应物质的浓度以及反应空间的总压力成正比,其中重要因素是炉内温度。
但是,随着温度升高会加快反应速度,此时燃烧程度却有可能降低,要做到煤粉在炉内快速完全燃烧,必须具备以下条件:(1)相当高的炉内温度炉温越高,燃烧越快。
着火区周围温度高可以促使煤粉很快着火,在燃烧阶段形成炉膛火焰中心,温度高燃烧快。
燃尽阶段温度也不宜过低,否则会有部分焦碳燃烧不完。
(2)合适的空气量煤粉燃烧所需要的理论空气量是可以计算出来的。
但是炉膛内不能保证每一个可燃物质分子都接触到。
为了使燃烧更完全应该有一部分过剩空气量,但是,过剩空气量又不能太大,否则会造成炉膛温度下降,火焰中心上移,主汽温度升高,排烟热损失增大等不良后果,所以应该保持最合适的空气量。
(3)煤粉与空气的良好混合煤粉是由一次风带入炉膛的,由于热烟气的混入,一次风温度很快提高煤粉的着火点,而使煤粉着火燃烧。
一次风量不宜过大,混入的热烟气则应温度高、数量大,这样才能使一次风和煤粉很快升温、着火。
对燃烧煤粉来说要考虑到一次与二次风的合理配合。
(4)一次风与二次风的配合一次风量以能满足挥发份的燃烧为原则。
一次风量和一次风速提高都对着火不利。
一次风量增加将使煤粉气流加热到着火温度所需热量增多,着火点推迟。
一次风速高,着火点靠后,一次风速过低,会造成一次风管堵堵塞,而且着火点过于靠前,还可能烧坏喷燃器。
一次风温高,煤粉气流达到着火点所需热量少,着火点提前。
二次风混入一次风的时间要合适。
如果在着火前就混入,等于增加了一次风量,使着火点延迟;如果二次风过迟混入,又会使着火后的燃烧缺氧。
所以,着火后二次风应及时混入。
二次风一下子全部混入一次风对燃烧也是不利的。
因为二次风的温度大大低于火焰温度,大量低温的二次风混入会降低火焰温度,使燃烧速度减慢,甚至造成灭火。
二次风最好能按燃烧区域的需要及时送入,做到燃烧不缺氧,又不会降低火焰温度,这样燃烧才能完全。
二次风速一般均应大于一次风速。
二次风速比较高,才能使空气与煤粉完全混合。
但是,二次风速又不能比一次风速大得多,否则会迅速吸引一次风,使混合提前,以致影响着火。
四角布臵直流式喷燃器一次风速与二次风速推荐值为:(m/s)表1无烟煤贫煤烟煤与褐煤一次风20-3020-3025-32二次风45-5045-5030-40总之,二次风的混入应该及时而强烈,才能使混合充分燃烧迅速完全。
燃用低挥发分煤时,应提高一次风温,适当降低一次风速,选用较小的一次风率,这样,对煤粉的着火和燃烧有利。
燃用高挥发煤时,一次风温应低些,一次风率大些。
有时也可有意识地使二次风混入的时间早些,将着火点推后,以避免结渣或烧坏喷燃器。
(1)适当的煤粉细度煤粉越细总表面积越大,挥发份析出就快,着火点可提前些,燃烧也越完全。
另外,煤粉越均匀燃烧越完全。
燃烧挥发份低的煤时,应该用较细较均匀的煤粉。
(2)有必要的燃烧时间煤粉的燃烧过程需要一定的时间。
煤粉从喷燃器出口到炉膛出口一般要经2~3min。
在这段时间内煤粉必须完全烧掉,否则到了炉膛出口处,因受热面多,烟气温度很快下降,燃烧就会停止,从而增大了不完全燃烧损失。
燃烧设备由四组喷燃器喷出的四股气流在炉膛中心形成一个切圆,这就是通常所说的切圆燃烧。
如图所示,从炉膛四个角喷出的气流,实际上流向并不是直流,总有些偏斜,这样,从喷燃器射出的煤粉气流经过炉膛中部已成为高温烟气,有一部分直接补充到相邻喷燃器的根部着火区,造成相邻喷燃器的相互引燃。
采用四角布臵的直流喷燃器,火焰集中在炉膛中心,形成一个高温火球,炉膛中心温度比较高,而且气流在炉膛中心强烈旋转,煤粉与空气混合较充分。
气流一边旋转,一边上升,同时旋转的力量逐渐减弱。
图1切圆燃烧及气流的实际流向由于切圆燃烧的动力场是由四角的喷燃器共同维持的,单独停止任何一角的喷燃器都将造成整个空气动力场的破坏。
所以,在调整燃烧时,力求不破坏切圆燃烧的空气动力场为原则。
煤燃烧器油燃烧器OFA喷嘴4锅炉运行过程中影响燃烧的因素制粉系统启停与运行。
制粉系统启停对火焰中心有影响,进而影响汽温。
漏风对锅炉燃烧的影响。
由于冷风漏入,致使火焰中心上移,主汽温度升高,而且使排烟热损失增加。
因此,所有看火孔、入孔门等,均应严密关闭,发现其它部位漏风应采取措施消除。
煤质的变化。
当煤质发生变化时,燃烧工况也发生变化。
当燃用挥发份较高的煤粉时,着火提前,使火焰中心下移,汽温降低;燃用挥发份较低的煤粉时,着火靠后,火焰中心上移,汽温升高。
煤粉细度。
煤粉细度要合适。
二次风二次风是煤粉炉燃烧的主要高温风源,对锅炉的燃烧影响很大。
二次风量过大,将造成炉膛温度降低,蒸汽温度升高,并使锅炉排烟热损失增加,锅炉效率降低。