煤粉燃烧新技术.

低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术


一、 低负荷稳燃技术
1， 提高一次风气流中的煤粉浓度
1）减少一次风量， 可减少着火热 2）提高了挥发分含 量，使火焰传播 速度提高 3）燃烧放热相对集 中，使着火区保 持高温状态
最 佳 煤 粉 浓 度
2，提高煤粉气流初温
提高煤粉气流 初温，可减少 煤粉气流的着 火热，并提高 炉内温度水平， 使着火提前。
1、NOx的生成机理



（1）温度型NOx，是指空气中的氮在超过1500℃的高温下， 发生氧化反应，温度越高NOx的生成量越多。这部分NOx占 NOx总量的10~20% （2）燃料型NOx ，是指燃料中的氮受热分解和氧化生成 NOx。进一步说，主要指挥发份中的氮化合物生成NOx，其 占NOx总量的80~90%，这部分NOx在燃烧器出口处的火焰 中心生成。 （3）快速温度型NOx，是指空气中的氮和碳氢燃料先在高 温下反应生成中间产物N、NCH、CN等，然后快速与氧反 应，生成NOx。这部分NOx占NOx总量的5%。
五、锅炉燃烧设备的发展方向

六、 与炉内燃烧过程相关的问题

(1) (2) (3) (4) (5)
受热面积灰、结渣； 受热面金属表面的高温腐蚀； 蒸发受热面中水动力的安全性； 氧化氮等污染物的生成； 火焰在炉膛容积中的充满程度。
*燃烧器的作用
低挥发分煤粉的着火、稳定燃烧需与燃烧器布置式和锅炉炉膛形 状整体综合相互配合来实现。技术措施如下:①提高煤粉浓度和 细度; ②采用较低的一次风速; ③提高一次、二次风风温; ④增强 对着火区的热辐射; ⑤延长燃料在炉内的停留时间，保证燃料颗 粒充分燃尽。炉膛结构主要采用四角切向、对冲燃烧、U 型火焰、 W 型火焰和CUF 火焰等燃烧技术，其中，U 型和W 型火焰是主 要燃烧技术
煤粉燃烧新技术
煤粉燃烧技术
燃煤方法的基本内容是将煤块磨制 成 煤粉, 用空气输送并喷入炉内, 使 煤粉 在运动过程中完成燃烧反应。 与层燃烧法相比, 这种燃煤方法的主 要特点一是可以大量采用劣质煤和 煤屑, 甚至可掺用一部分无烟煤和焦 炭屑; 二是燃尽度高, 热效率高, 炉 温控制容易, 减轻劳动强度和改善劳 动条件。
3，提高煤粉颗粒细度
煤粉越细，单位质 量的表面积越大， 火焰传播速度越快。 火焰传播速度越快， 燃烧放热速度越快， 煤粉颗粒越容易被 加热，越容易稳定 燃烧。
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4，在难燃煤中加入易燃燃料
在锅炉负荷低或煤质很差时，可投入阻 燃用雾化燃油或气体燃料，混入燃烧器出口 的煤粉气流种，来改善煤粉的燃烧特性，维 持着火的稳定性。 有时为了节省燃油，也可混入挥发分较 大的煤粉。
2、低NOｘ煤粉燃烧器

（1）PM（Pollution Minimum）型燃烧器 PM型燃烧器是在燃烧器内将煤粉气流分为浓 粉气流和淡粉气流。浓煤粉气流在上，淡煤 粉气流在下。

（3） A—PM型浓淡浓燃烧器 主要技术是将原来的PM型浓、淡燃烧器改进为 A-PM型浓、淡、浓燃烧器，
3、炉内脱氮新技术

燃料的性质：

挥发分↓，着火温度↑； 水分↑，着火温度↑； 灰分↑，着火温度↑；
五、一次风与二次风
1 一次风量



一次风量应该既能满足煤粉中挥发分着火燃烧所需的氧量，又 能满足输送煤粉的需要。如果同时满足这两个条件有矛盾，则 应首先考虑输送煤粉的需要。 一次风量通常用一次风量占总风量的比值表示，称为一次风率。 一次风速不但决定着火燃烧的稳定性，而且还影响着一次风气 流的刚度。 提高一次风温，可降低着火热，使着火位置提前。提高热风温 度是提高煤粉着火速度和着火稳定性的必要措施之一。根据煤 质挥发分含量的大小，一次风温既应满足使煤粉尽快着火，稳 定燃烧的要求，又应保证煤粉输送系统工作的安全性。

（1） 两级燃烧与MACT燃烧技术 两级燃烧是把燃烧所需要的空气量两段送入炉 膛，第一级的空气量大约为80%左右，从燃烧 器的下部送入；第二级的空气量大约为20%左 右，从燃烧器的上部送入，两级喷口之间的距 离为1.5~2米。采用两级燃烧方式，主要用于降 低ＮＯx的生成量。

采用两级燃烧法，在燃烧中心区(第一段燃烧 区)过量空气系数小于1 ，为缺氧燃烧。由于燃 料不能完全燃烧，火焰温度比较低，因而温度 型ＮOx 的生成量减少；同时，由于缺氧，燃 料型ＮOx 的生成量也减少。当第二级空气送 入后，因炉膛的冷却作用，火焰温度已降低。 因此，在第二段燃烧区域中，虽然过量空气系 数大于1，火焰中有剩余氧存在，但因温度低， 燃料型和温度型ＮOx的生成量都大幅度降低。


四角切圆的燃烧方式，具有炉膛充满度好，扰 动大、有利于燃烬、低NOX排放等一系列优点 ，是当前国际先进的一种燃烧方式。 四角切圆 的燃烧方式是将煤粉（一次风）和二次风在炉 膛四角与炉膛中心一假想切圆相切的方式喷入 炉膛，实现煤粉的切圆燃烧。 对冲燃烧燃烧器中的燃料和空气喷入炉膛各自 扩展并对向撞击后产生上升气流进行燃烧的方 式，包括前后墙对冲、侧墙对冲和四角对冲。
4 二次风量和风速



二次风是在煤粉气流着火后混入的。由于高温火焰的粘度 很大，二次风必须以很高的速度才能穿透火焰，以增强空 气与焦碳粒子表面的接触和混合，故通常二次风速比一次 风速提高一倍以上。 从燃烧角度看，二次风温愈高，愈能强化燃烧，并能在低 负荷运行时增强着火的稳定性。 二次风温的提高受到空气预热器传热面积的限制，传热面 积愈大，金属耗量就愈多，不但增加投资，而且将使预热 器结构庞大，不便布置。
第一节 锅炉燃烧设备概述
一、不同的煤燃烧方式
火床炉，煤粉炉，循环流化床锅炉
二、煤粉锅炉燃烧设备的组成
炉膛+燃烧器+供风设备+制粉设备
三、煤粉燃烧器的作用与类型
燃烧器输送煤粉和一次空气，组织煤粉气流的着火、 稳定和低污染燃烧。
四、炉膛的作用与类型


炉膛的作用：经济、安全地组织和完成燃烧过程和传 热过程。 煤粉锅炉炉型：П 型炉最多，分为四角燃烧、墙式燃 烧；W型火焰炉，塔式炉，旋风炉等 高效、低污染的燃烧技术和设备。