第二章 燃烧系统讲解
第二章燃烧基础知识
燃烧三角形
11
燃烧图示
12
3、燃烧的充分条件
具备了燃烧的必要条件，并不意味 着燃烧必然发生。
在各种必要条件中，还应有“量” 的要求，这就是发生燃烧或持续燃烧的 充分条件。
×
C、核爆炸 由于原子核裂变或聚变反
应释放出核能所形成的爆炸 称为核 爆炸。
为了便于和普通炸药比较，
核爆炸的威力，即爆炸释放 的能量，用释放相当能量的 TNT炸药的重量表示，称为 TNT当量。
核反应释放的能量能使反应区 （又称活性区）介质温度升高到 数千万开，压强增到几十亿大气 压(1大气压等于101325帕),成为 高温高压等离子体。反应区产生 的高温高压等离子体辐射X射线， 同时向外迅猛膨胀并压缩弹体， 使整个弹体也变成高温高压等离 子体并向外迅猛膨胀，发出光辐 射，接着形成冲击波 （即激波） 向远处传播 。 （广岛、切尔诺贝利）
燃烧的充分条件
（2）一定的氧气（氧化剂）含量 各种不同的可燃物发生燃烧，均有本身固定
的最低氧含量要求，低于这一浓度，燃烧就不会 发生。 如：汽油燃烧的最低氧含量要求为14.4%，煤油 为15%，乙醚为12%。
燃烧的充分条件
（3）一定的点火能量
各种不同可燃物发生燃烧，均有本身固 定的最小点火能量要求，低于这一能量，燃 烧便不会发生。不同可燃物质燃烧所需的最 小点火能量各不相同。 如：在化学计量浓度下，汽油的最小点火能 量为0.2ｍJ，乙醚（5.1％）为0.19ｍJ，甲醇 (2.24％)为0.215mJ（毫焦）。
燃烧的充分条件
（1）一定的可燃物浓度
第二章燃烧基础知识-PPT精品
第四节 燃烧产物
一、燃烧产物的含义和分类
（一）燃烧产物的含义 物质燃烧或热解后产生的全部物质。它通
常指燃烧生成的气体、烟雾和热量等。
（二）燃烧产物的分类
1）完全燃烧产物
在供氧充足的条件下，可燃物质在燃烧时生成的产 物不能再继续燃烧，称为完全燃烧产物。如CO2
（二）爆炸的分类
物理爆炸
装在容器内的液体或气体，由物理变化所引 起，使体积迅速膨胀，容器压力急剧增加，由于超 压力或应力变化使容器发生爆炸，且在爆炸前后物 质的性质及化学成分不发生改变的现象。
如蒸汽锅炉、液化气钢瓶等爆炸，均属于物 理爆炸。
化学爆炸
指由于物质本身发生化学反应，产生大量气体并 使温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象。 如炸药的爆炸。
第二章 燃烧基础知识
本章主要内容
1、燃烧的本质、条件 2、燃烧的类型 3、燃烧产物及毒害性 4、防火、灭火的基本原理及方法
第一节 燃烧的本质与条件
一、燃烧的定义
国标《消防基本术语 ·第一部分》GB5907-86中燃烧 的定义：
燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常 伴有火焰、发光和（或）发烟的现象。
近代连锁反应理论认为：燃烧是一种游离基的连锁 反应，即由游离基在瞬间进行的循环连续反应。
游离基：又称自由基或自由原子，是化合物或单质 分子的共价键在外界因素（光，热）的影响下，分裂而 成化学活性非常强的原子或原子基团。
当反应物产生少量的游离基时，即可发生链反 应。只要反应一经开始，就可经过许多连锁步骤 自行加速发展下去，直到反应物燃尽为止。当游 离基消失时，链反应就会终止。
爆炸上限/% 75.0 15.0 82.0 28.0 74.0
燃烧系统简介资料课件
根据测试结果，对燃烧系统进行评估，确认其是否达到设计目标。同时，根据实际运行情况，对设计 方案进行优化和改进。
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THANKS
07
案例分析：某型燃气轮机 的燃烧系统设计
设计背景与目标
背景
随着能源结构的转变，燃气轮机在能源领域的应用越来越广泛，而燃烧系统是燃气轮机的核心组成部分。
目标
设计一款高效、稳定、环保的燃烧系统，以满足燃气轮机的运行需求，同时实现低排放、低噪音和低能耗的目标 。
设计方案与特点
特点
混合器设计：采用先进的混合器 设计，实现空气和燃料的均匀混 合，提高燃烧效率。
新能源对燃烧系统的挑战与机遇
新能源的发展
随着新能源技术的进步，如太阳能、风能等，传统燃烧系统的应用受到限制，面临挑战。
新型燃烧系统的研发
为适应新能源的发展，科研人员正致力于研发新型的燃烧系统，如太阳能集热系统、燃料 电池等。
燃烧系统在新能源领域的应用
在新能源领域，燃烧系统的应用将更加广泛，如用于太阳能热发电、生物质能发电等。
过程的稳定性。
热量传递
02
燃烧室设计应确保热量能够有效地传递到周围的介质中，以实
现热能的利用。
耐高温材料
03
由于燃烧过程产生高温，因此燃烧室材料需要能够承受高温的
考验。
供风系统
风机
供风系统包括风机，用于向燃烧室提供足够的空 气。
风道设计
风道的形状和大小会影响空气流动的稳定性，进 而影响燃烧过程的稳定性。
04
燃烧系统的设计与优化
燃烧系统设计的原则与方法
安全性原则
燃烧系统设计应确保在各种运行工况下的安 全性，避免出现爆燃、回火等危险情况。
第2章 燃烧物理学基本方程
[
]
[
]
[
]
∂u 2 ∂v 2 ∂w 2 Φ = 2 µ + + ∂x ∂y ∂z ∂u ∂v 2 ∂v ∂w 2 ∂w ∂u 2 2 ∂u ∂v ∂w 2 + µ + + + ∂y ∂x ∂z ∂y + ∂x + ∂y − 3 µ ∂x + ∂y + ∂z
r ∂ρ + div (ρv ) = 0 ∂t
基本守恒方程
动量守恒方程 运动方程、 运动方程、Navier-Stokes方程 方程 体积力： 体积力：重力、磁力等
DV ρ = f Dt
表面力：压力、粘性力等 表面力：
基本守恒方程
动量守恒方程
∂u Du ∂u ∂u ∂u ρ = ρ + u +v +w ∂t Dt ∂x ∂y ∂z ∂p ∂ ∂u 2 ∂u ∂v ∂w = − + 2 µ − µ + ∂x ∂y + ∂z ∂x ∂x ∂x 3 ∂ ∂u ∂v ∂ ∂w ∂u + µ + + µ + + (∑ ρ i Fi )x ∂y ∂x ∂z ∂y ∂x ∂z
基本守恒方程
二维边界层守恒方程
普朗特提出了边界层的概念，假设： 普朗特提出了边界层的概念，假设：
在边界层内垂直于壁面的速度远小于平行于壁面的 速度； 平行于壁面方向的速度梯度、温度梯度以各组分浓 度梯度远小于垂直于壁面方向的相应梯度； 垂直于壁面的压力梯度近似等于零。
教学课件 《燃烧学(第2版)》徐通模
六、基元反应的化学反应速率
在基-基之间的基元反应中，两个分子消失而形成组分C，需要“第三者”参与才 能完成该反应过程。在碰撞期间，新生成的分子的内能 传递给分子M，并表现为M 的动能，以带走形成稳定组分的能量，如果没有这一能量传递过程，新形成的分子会 分解回到 它的组成原子。
实际上，在三分子反应中三个分子相互碰撞的概率很小，因此，化学反应速率极 低。在气相反应中，三分子反应很少见，属于这类反应的只有NO参加的某些反应。 目前还没有发现三分子以上的碰撞反应。
• 在比较理想化的实验条件下测定的基元反应速率可直接应用到压力 较高且存在其他成分的场合
基元反应的化学计量系数代表参与反应的组分的摩尔数，基元反应 分为以下形式，相应的化学反应速率为：
1、双分子反应：
dcA dt
kbicAcB
2、单分子反应：
dcA dt
kunicA
3、三分子反应
：dcA dt
ktercAcBcM
• 在分析实际燃烧系统时，为了简化起见，基于总包反应的
概念，写出总反应方程式，并借用质量作用定律的形式写
出其反应速率表达式
根据质量作用定律，燃料的消耗速率表示为：
dcF dt
k
cFa
cb O2
• 对总包化学反应，指数a、b与反应级数有关，由试验曲线
3、反应物和反应产物的浓度随时间的变化曲线
c A :反应物初始浓度
cx :反应产物在任一时刻的浓度
4、异相反应（固态与气态同时存在）
反应速率是指在单位时间内、单位表面积上参加反应的物质的量
三、基元反应与总包反应
绝大多数化学反应为复杂化学反应：并非一步完成，经若干相继的中间反 应，涉及若干中间产物生成最终产物 基元反应是组成复杂反应的各个反应 表示反应物分子、原子或原子团直接碰撞而发生的化学反应各个过程
燃烧理论基础第二章2
组分i的分压力
si
Tf
si0 (Tref )
Tref
c p ,i
dT T
Ru ln
Pi P0
2.17a
组分i在标准状
态下的绝对熵 （已知量）
组分从标准状态（P0, Tref)到状态（Pi，Tf）的熵变
33
在 1- =0.5 时熵达到最大值
自发的
非自发的
dS 是正的，系统自发 dS 是负的，非自发的。 地趋向最大熵的一点。
图中曲线为假想曲线
30
▪ 实际上1- 会是多少？ 可以是任意值吗？ ▪ 设想：如果任意改变，热力学第二定律
会阻挠吗？
即：如果任意改变违背热力学第二定律吗？
热力学第二定律=熵增定律 熵是否会减小？？
31
设定不同的值，计 算定容火焰绝热温度， 根据温度计算熵。
s m ix (T , P ) xi s i (T , Pi ) i
(2)[241,845 43.87(Tad 298)] (7.52)[0 33.71(Tad 298)] 877, 236 397.5(Tad 298)kJ
16
•和
Ru (Nre T ac init N prodTad ) 8.315 (10.52)(298 Tad )
式中Nreac =Nprod=10.52kmol. 重组并求解有 Tad
H reac H prod V (Pinit Pf ) 0
0.5
32
CO+
1 2
O2
cold
(1
)CO2
CO
2
O2
hot
reactants
products
产物混合物的熵可计算：
Smix (Tf
燃烧系统课件
4、燃烧器调风盘的调整原则
•
调风盘开度减小时，使内二次风减小的同 时，内二次风的旋流强度也减弱；外二次 风增大的同时，由于外二次风流速高，外 二次风对炉内燃烧的煤粉气流向下牵引增 大，延长了煤粉在炉内的燃烧行程，并使 飞灰含炭量降低。但是调风盘开度过小， 会影响煤粉着火初期氧量供给和燃烧的稳 定性，尤其在低负荷时，调风盘开度对燃 烧稳定性的影响特别明显。
燃烧系统讲课稿件
一、强化培训目的： 根据当前集控人员结构及现状，运 行部决定自10月份开始，开展“强化培 训”活动。目的是针对生产现场实际， 对照岗位序列大力开展全员强化培训活 动，以满足公司快速发展的岗位技能人 才需求。
1、画出旋流燃烧器结构简图，说明 各部位的作用。
1、在燃烧器调风器入口设有二次风调风套筒， 控制调风套筒的位置（即开度） 可以控制进 入单个燃烧器的二次风量。 2、在通道入口端设有调风盘， 改变调风盘的位 置（即开度） 可以调节进入内二次风通道的 风量， 从而改变单个燃烧器内、 外二次风的 风量比。
• 炉前油系统的运行维护： • 所有蒸汽、燃油、压缩空气、点火冷却风管路,阀门无漏 泄现象。 • 所有炉前油管路吹扫手动门,必须严密关闭。 • 炉前燃油母管油压正常维持在2.0～3.0Mpa；当油压至1.8 Mpa时压力低报警并闭锁备用油枪投入；油压至1.5Mpa 时压力过低保护动作，跳闸阀关闭，切除全部油枪。 • 炉前油系统安全阀启跳压力整定为4.5Mpa。 • 炉前油系统过滤器前后差压正常运行时≯0.5Mpa；当差 压≥0.5Mpa时报警，应切除过滤器并进行清扫。
• 炉前油系统的投入： • 为保证燃油系统管路内部清洁无杂物，防止油枪 雾化片堵塞，在锅炉点火前2小时投入炉前燃油循 环。 • 确认燃油泵运行正常，炉前燃油压力正常。 • 开启炉前回油总管手动截门，开启进油总管手动 截门。 • 开启进回油和回油流量计前后手动截门，检查其 旁路门关闭。 • 开启至各油枪的进油手动门。
燃烧系统介绍、操作及异常处理
燃烧系统介绍、操作及异常处理一、FSSS炉膛安全监控介绍：FSSS炉膛安全监控系统是指对锅炉燃烧器进行自动投切控制，以满足机组启停及增减负荷的要求；对锅炉的运行状态进行监视，并确保锅炉安全的一个控制保护系统。
在有些资料中，也把该系统称为燃烧器管理系统BMS，在不作严格区分的场合，可以将这两个系统等同。
从FSSS的定义可以看出，该系统主要包括两部分内容：燃烧器控制系统BCS，完成锅炉燃烧器的自动投切控制；锅炉安全保护系统FSS，在锅炉正常工作和启停等各种运行工况下，持续监视燃烧系统及机组的大量参数和状态，进行逻辑判断和运算，必要时发出动作指令，通过各种顺序控制和联锁装置，使燃烧系统中的有关设备严格按照一定的逻辑顺序进行操作，以保证锅炉燃烧系统的安全。
FSSS相关逻辑传动（了解）主要包括：1) 炉膛吹扫允许条件；2) MFT 复位条件；3) MFT 保护条件；4) 燃油泄漏试验允许条件；5) 燃油泄漏试验程序；6) 燃油母管OFT 保护条件；7) 油燃烧器投用公用允许条件；8) 各支油燃烧器投用允许条件；9) 各支燃烧器保护条件及保护首出原因；10) 各层煤燃烧器投用允许条件；11) 油枪程控启动、停止；12) 燃油速断阀连锁开、关，启动、停止允许条件；13) 燃油回油阀连锁开、关，启动、停止允许条件；14) 燃油阀连锁开、关，启动、停止允许条件15) 投油点火成功、失败定义；16) 投煤点火成功、失败定义。
附图二、燃烧系统简介：本锅炉采用摆动式四角切圆燃烧方式，采用低NOx同轴燃烧系统，20只直流式燃烧器分5层布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈四角切圆方式燃烧。
切圆旋转方向从炉顶往下看为逆时针，切圆半径为1347.52mm。
锅炉西北角燃烧器编号为1号角，其它按逆时针方向依次编号为2、3、4号角。
二次风门沿炉膛高度方向自下而上分别编号为AA、A、AB、B、BC、C、CD、D、DE、E、EE、CCOFA-Ⅰ、CCOFA-Ⅱ、SOFA-Ⅰ、SOFA-Ⅱ、SOFA-Ⅲ。
锅炉部分第二章燃烧系统120921—
中速磨煤机正压直吹式制粉系统
（3）风扇磨煤机直吹式系统 风扇磨代替了排粉机，系统简化，多用热风作干 燥剂；
二介质直吹式系统 采用热风和高温炉烟混合物作 干燥剂；
三介质直吹式系统 采用热风、高温和低温炉烟混 合物作干燥剂；
采用炉烟和热风作干燥剂使氧浓度↓，有利于防 止发生爆炸；热风和炉烟混合物可燃烧区域的温度 ↓，防止炉内结渣生成。
a)结构简图
b）工作原理示意图
工作原理 筒体转动将钢球和原煤提升到一定的 高度后再落下将煤击碎的。挤压研磨、摩擦研磨、 撞击粉碎。 优点 煤种适应性强，磨煤能力强，工作可靠； 缺点 金属耗量大，占地大，耗电量大，特别是低 负荷时单位电耗很高。
中速磨煤机
结构 不同形式的辊 +磨盘；
工作原理 以碾压为 主，压力靠弹簧或 液压机构。
中速磨煤机
优点 结构紧凑，占地小，金属耗量低，煤粉均匀 性好；
缺点 磨煤部件易磨损，不宜磨硬煤和水分多、灰 分大的煤。
高速磨煤机
结构 叶轮（冲击板）、外壳护甲、轴及轴承箱等；
工作原理 进入的煤被高速旋转的冲击板击碎后抛到 护甲上撞击，煤粒间撞击。
高速磨煤机
优点 结构简单，占地小，初投资低，内存煤量小， 适应负荷变化快；
Qzq—雾化燃油所用蒸汽带入的热量，kJ/kg。
四、锅炉效率
锅炉的有效利用热与锅炉送入热量之比，即：
Q1 100% Qr
Q1＝ igs ) Dzr (izr izr ) Dzy (izy igs ) D pw (i igs ) Dgr (igr B
制粉损耗与锅 炉的不完全燃 烧热损失之和 最小的煤粉细 度
三 、 制粉系统
1、中间储仓式 煤粉→煤粉仓，经排粉机→锅炉 燃烧。送粉的介质不同，分为干燥剂送粉和热风送 粉。
第二章 燃气燃烧的基本原理
第四节
火焰传播浓度极限
火焰传播浓度极限
在燃气-空气(或氧气)混合物中，只有当燃气与空气的比例在一定 极限范围之内时，火焰才有可能传播。
1、若混合比例超过极限范围，即当混合物中燃气浓度过高或过低 时，由于可燃混合物的发热能力降低，氧化反应的生成热不足以 把未燃混合物加热到着火温度，火焰就会失去传播能力而造成燃 烧过程的中断。
湍流火焰传播
层流火焰和湍流火焰的不同
层流火焰
湍流火焰
外观清晰，火焰层薄
外观模糊，火焰层厚
长度较长
长度较短
火焰稳定，表面光滑
火焰抖动，呈毛刷状
燃烧时较安静
燃烧时有噪声
流动面积小，粘度系数大 流动面积大，粘度系数小
湍流火焰传播
特点：
• 湍流使火焰面变弯曲，
层 流
湍 流
增大反应面积
火
火
• 湍流加剧了热和活性
化中心浓度增加的数量大于其销毁的数量，这个过程就称为 不稳定的氧化反应过程。
5、着火： 由稳定的氧化反应转变为不稳定的氧化反应而引起燃烧的
一瞬间，称为着火。
着火
支链着火：
在一定条件下，由于活化中心浓度迅速增加而引起反应加速从而 使反应由稳定的氧化反应转变为不稳定的氧化反应的过程，称为
支链着火。
图2-29 火焰传播浓度极限测定装置
1-发火花间隙；2-底板；3-水银槽；4-压力计
影响火焰传播浓度极限的因素
各种因素对火焰传播浓度极限的影响如下： 1．燃气在纯氧中着火燃烧时，火焰传播浓度极限范围将扩大。 2．提高燃气-空气混合物温度，会使反应速度加快，火焰温度
上升，从而使火焰传播浓度极限范围扩大。 3．提高燃气-空气混合物的压力，其分子间距缩小，火焰传播
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第二章燃烧系统第一节燃烧概况一概述燃烧方式采用从美国阿尔斯通能源公司引进的摆动式四角切圆燃烧技术。
本燃烧设备燃煤为神府东胜煤，采用中速磨煤机、冷一次风机、正压直吹式制粉系统设计，煤粉燃烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器。
燃烧器共设置六层煤粉喷嘴，锅炉配置6台HP1003型中速磨煤机，每台磨的出口由四根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时均投5层，另一层备用，煤粉细度R75=25%。
燃烧方式采用低NOx同轴燃烧系统（LNCFS）。
通过分析煤粉燃烧时NOx的生成机理，低NOx煤粉燃烧系统设计的主要任务是减少挥发份氮转化成NOx，其主要方法是建立早期着火和使用控制氧量的燃料/空气分段燃烧技术。
LNCFS的主要组件为：a.紧凑燃尽风（CCOFA）；b.可水平摆动的分离燃尽风（SOFA）；c.预置水平偏角的辅助风喷嘴（CFS）；d.强化着火（EI）煤粉喷嘴。
LNCFS在降低NOx排放的同时，着重考虑提高锅炉不投油低负荷稳燃能力和燃烧效率。
通过技术的不断更新，LNCFS在防止炉内结渣、高温腐蚀和降低炉膛出口烟温偏差等方面，同样具有独特的效果。
主风箱设有6层强化着火煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风（周界风）。
在每相邻2层煤粉喷嘴之间布置有1层辅助风喷嘴，其中包括上下2只偏置的CFS喷嘴，1只直吹风喷嘴。
在主风箱上部设有2层CCOFA（Closed-coupled OFA，紧凑燃尽风）喷嘴，在主风箱下部设有1层UFA （Underfire Air，火下风）喷嘴。
参见图1：煤粉燃烧器布置图。
在主风箱上部布置有SOFA（Separated OFA，分离燃尽风）燃烧器，包括5层可水平摆动的分离燃尽风（SOFA）喷嘴。
参见图2：SOFA燃烧器布置图。
连同煤粉喷嘴的周界风，每角主燃烧器和SOFA燃烧器各有二次风挡板25组，均由电动执行器单独操作。
为满足锅炉汽温调节的需要，主燃烧器喷嘴采用摆动结构，由内外连杆组成一个摆动系统，由一台气动执行器集中带动作上下摆动。
SOFA燃烧器由一台电动执行器集中带动作上下摆动。
上述执行器均采用进口的角行程结构，其特点是结构紧凑，控制简单，能适应频繁调节。
在燃烧器二次风室中配置了三层共12支轻油枪，布置在相连2层煤粉喷嘴之间的1只直吹二次风喷嘴内，油枪采用Y型蒸汽雾化方式，轻油高能电子点火装置点燃轻油，轻油点燃煤粉，燃油容量按30%MCR负荷设计。
燃烧器采用水冷套结构。
二设计特点1 LNCFS的技术特点：LNCFS在降低NOx排放的同时，着重考虑提高锅炉不投油低负荷稳燃能力和燃烧效率。
通过技术的不断更新，LNCFS在防止炉内结渣、高温腐蚀和降低炉膛出口烟温偏差等方面，同样具有独特的效果。
a. LNCFS具有优异的不投油低负荷稳燃能力。
LNCFS设计的理念之一是建立煤粉早期着火，为此阿尔斯通开发了多种强化着火（EI）煤粉喷嘴，能大大提高锅炉不投油低负荷稳燃能力。
根据设计、校核煤种的着火特性，选用合适的煤粉喷嘴，在煤种允许的变化范围内确保煤粉及时着火，稳燃，燃烧器状态良好，并不被烧坏。
b. LNCFS具有良好的煤粉燃尽特性。
煤粉的早期着火提高了燃烧效率。
LNCFS通过在炉膛的不同高度布置CCOFA和SOFA，将炉膛分成三个相对独立的部分：初始燃烧区，NOx还原区和燃料燃尽区。
在每个区域的过量空气系数由三个因素控制：总的OFA风量，CCOFA 和SOFA风量的分配以及总的过量空气系数。
这种改进的空气分级方法通过优化每个区域的过量空气c. LNCFSLNCFS 采用预置水平偏角的辅助风喷嘴（CFS ）设计，在燃烧区域及上部四周水冷壁附近形成富空气区，能有效防止炉内结渣和高温腐蚀。
d. LNCFS 在降低炉膛出口烟温偏差方面具有独特的效果。
阿尔斯通已经完成了一项广泛的研究计划，目的是寻求发现造成切向燃烧锅炉中炉膛出口烟温偏差的原因和解决方法。
研究结果表明，对燃烧系统的改进能减小和调整切向燃煤机组炉膛出口烟温偏差现象。
阿尔斯通在新设计的锅炉上已经采用可水平摆动调节的SOFA 喷嘴设计来控制炉膛出口烟温偏差。
该水平摆动角度在热态调整时确定后，就不用再调整。
2 强化着火煤粉喷嘴：强化着火（E I ）煤粉喷嘴能使火焰稳定在喷嘴出口一定距离内，使挥发份在富燃料的气氛下快速着火，保持火焰稳定，从而有效降低NO X 的生成，延长焦碳的燃烧时间。
参见图3：强化着火（E I ）3 带同心切圆燃烧方式（CFS）的多隔仓辅助风设计。
在每相邻2层煤粉喷嘴之间布置有1层辅助风喷嘴，其中包括2只CFS（偏置风）喷嘴，1只直吹风喷嘴。
参见图4：同心切圆（CFS）燃烧方式。
前后墙夹角分别是48°和39°。
采用同心切圆（CFS）燃烧方式，部分二次风气流在水平方向分级，在始燃烧阶段推迟了空气和煤粉的混合，NOx形成量少。
由于一次风煤粉气流被偏转的二次风气流（CFS）裹在炉膛中央，形成富燃料区，在燃烧区域及上部四周水冷壁附近则形成富空气区，这样的空气动力场组成减少了灰渣在水冷壁上的沉积，并使灰渣疏松，减少了墙式吹灰器的使用频率，提高了下部炉膛的吸热量。
水冷壁附近氧量的提高也降低了燃用高硫煤时水冷壁的高温腐蚀倾向。
4 UFA（Underfire Air，火下风）喷嘴设计。
在每个主燃烧器最下部采用UFA喷嘴设计，通入部分空气，以降低灰渣含碳量。
图4：同心切圆（CFS）燃烧方式布置：5 采用可水平摆动调节的SOFA喷嘴设计控制炉膛出口烟温偏差。
炉膛出口烟温偏差是炉膛内的流场造成的。
通过对目前运行的燃煤机组烟气温度和速度数据分析发现，在炉膛垂直出口断面处的烟气流速对烟温偏差的影响要比烟温的影响大得多。
这提示，烟温偏差是一个空气动力现象。
炉膛出口烟温偏差与旋流指数之间存在着联系。
该旋流指数代表着燃烧产物烟气离开炉膛出口截面时的切向动量与轴向动量之比（较高的旋流指数意味着较快的旋流速度）。
旋流值可以通过一系列手段减小，诸如减小气流入射角，布置紧凑燃尽风（CCOFA）喷嘴和分离燃尽风（SOFA）喷嘴，SOFA反切一定角度，以及增加从燃烧器区域至炉膛出口的距离等，使进入燃烧器上部区域气流的旋转强度得到减弱乃至被消除。
图5表示了可水平调整摆角的喷嘴设计，摆角可水平调整到±15°。
SOFA的水平调整对燃烧效率也有影响，要通过燃烧调整得到一个最佳的角度。
Vertical Tilt Drive MechanismHorizontal Adjustment MechanismAdjustableAir Nozzle Tip图5：可水平调整摆角的喷嘴设计6 锅炉不同负荷时燃烧器的投入方式如下：锅炉负荷80%—100%60%—100%45%—80%35%—60%10%—40%0—30%注：1台磨运行对应燃烧器同层4只煤粉喷嘴投运。
7 本工程组织良好炉膛空气动力场，防止火焰直接冲刷水冷壁，从而防止炉内结渣和高温腐蚀的主要措施有：a 合适的炉膛热力参数设计；b 带同心切圆燃烧方式（CFS）的多隔仓辅助风设计；c 合理的燃烧器各层一次风间距。
8 燃烧器的设计、布置考虑降NOx的排放浓度不超过400mg/Nm3（O2=6%）的措施有：a 带同心切圆燃烧方式（CFS）的多隔仓辅助风设计；b 采用CCOFA和SOFA实现对燃烧区域过量空气系数的多级控制；c 强化着火（E I）煤粉喷嘴设计。
9 燃烧器的设计、布置考虑实现不投油最低稳燃负荷的措施有：a 强化着火（E I）煤粉喷嘴设计；b 低负荷时相临两层煤粉喷嘴投入运行；c 煤粉细度达到设计值。
10 为了确保燃烧器喷嘴摆动这一调温手段的正常实施，本燃烧设备适当增加了各传动配合件之间的间隙，并从工艺上采取措施，严格控制摆动喷嘴的形位公差，同时适当增加传动件的刚性和强度。
需要指出的是，保证燃烧器正常摆动的关键，已不是设计问题，而是对现场安装的配合问题了。
这是由于燃烧器在工厂装配喷嘴时处于平放的状态，无法将喷嘴实际角度正确地调节到设计的工作状态，故要求在燃烧器安装过程中（起吊就位后），必须在现场进行喷嘴角度的重新调整，并参加冷态摆动的试运转。
燃烧器每次检修以后，也应调整喷嘴的实际角度并进行冷态试运转。
在正常情况下，燃烧器喷嘴摆动的控制应接入CCS系统，如果CCS未投或摆动控制从CCS系统中暂时解列时，为保证摆动机构能维持正常工作，每天需定时由人工操作缓慢地摆动数次。
注意摆动系统不允许长时间停在同一位置，尤其不允许长时间停在同一向下的角度，每班至少应人为地摆动一至二次。
三燃烧器的主要设计参数单只煤粉喷嘴输入热277.1×106 KJ/h二次风速度57.0 m/s二次风温度337 ℃二次风率74.9 %其中 SOFA 30.0 %CCOFA 10.0 %周界风 10.0 %一次风速度（喷口速度）25 m/s一次风温度76 ℃一次风率20.1 %燃烧器一次风阻力0.50 Kpa燃烧器二次风阻力 1.00 Kpa相邻煤粉喷嘴中心距1892 mm上排一次风到屏底距离： 20.932 m燃烧设备选型数据汇总表如下：第二节燃烧器结构及使用说明一燃烧器结构1 箱壳：箱壳的作用主要是将燃烧器的各个喷嘴固定在需要的位置，并将来自大风箱的二次风通过喷嘴送入炉膛。
同时，箱壳也是喷嘴摆动传动系统的基座。
整个燃烧器与锅炉的连接是通过箱壳与水冷套的连接来实现的，由于水冷壁管温度与箱壳内的热风温度不等，尤其是在升炉和停炉过程中各自的温度变化差异较大，在箱壳与水冷壁之间会产生相对位移，为了避免应力过大，造成水管和箱壳损坏，只有连接法兰中部的螺栓是完全紧固的，上部与下部的连接螺栓均保留有1/4～1/2圈的松驰，燃烧器法兰上这部份螺孔又做成长圆孔，允许箱壳与水冷套之间有一定的胀差。
为了防止二次风在箱壳中流动时产生过大的涡流，二次风室与煤粉风室均装有导流板，前者为二块，后者为一块，使喷嘴出口处的风量趋于均匀和稳定。
为了便于维修人员进入箱壳检查，箱壳各风室的侧面均设置了检查门盖。
箱壳是薄壳结构，壳板厚度仅6mm，为了具有足够的刚性，在风室之间设置了斜拉撑。
箱壳的变形对燃烧器的正常工作影响很大，运行过程中应予以足够的关注，经常检查。
2 煤粉风室：如前所述，本燃烧设备采用强化着火（EI）煤粉喷嘴结构，它由喷管与喷嘴两部份组成，同处于燃烧器箱壳的煤粉风室中（图3）。
煤粉喷嘴用销轴与煤粉喷管装成一体，故更换喷嘴必须将整个煤粉喷管从燃烧器箱壳中抽出才能进行。
3 一、二次风室及喷嘴摆动系统：由图3可知除了A、B、C、D、E、F层为煤粉风室外，其余AA、AB、BC、DE、EF、FF及OFA层均为二次风室，其中AB、CD、EF层为油枪层。
除了SOFA喷嘴通过一组内外传动机构由一台GF1253电动执行器操纵外，其余喷嘴由六组内外传动机构传动，每组分别带动一组煤粉喷嘴及邻近的二次风喷嘴，这六组传动机构又由外部垂直连杆连成一个摆动系统，由一台气动执行器统一操纵作同步摆动，二次风喷嘴的摆动范围可达±30°，煤粉喷嘴的摆动范围为±20°。