四角切圆燃烧的改进参考

• 三．双调风旋流式燃烧器 • 在内环形通道中装有旋流叶片，旋流叶片是可动的，通过传动装置可 使叶片同步转动，调节叶片的旋转角度，能改变二次风的旋流强度， 使燃烧保持稳定。 • 外二次风量是由二次风道中的可动叶片控制的。通过传动装置可以改 变叶片的开度。当叶片全开时，外二次风量达到最大，这时外而次风 大致是直流射流。在外二次风的影响下，从燃烧器射出的整个射流的 旋转强度减弱，气流拉长，内回流区变小。当叶片逐渐关闭时，外二 次风量逐渐减小，使整个射流的旋流强度增大，气流缩短，内回流区 逐渐变大。 • 双调风燃烧器把二次风先后两批送入炉膛，这种配风方式称为分级配 风。由于空气的分级送入，使煤粉和空气的混合变得缓慢，便于进行 燃烧调节。
• 一次风正切圆、二次风反切圆布置可减弱 炉膛出口的残余旋转，从而减小了过热器 的热偏差，并能防止结渣。 • 一次风对冲、二次风切圆布置减小了炉内 一次风气流的实际切圆直径，使煤粉气流 不易贴壁，因而能防止结渣，而且能减弱 气流的残余旋转。
• 九．残余旋转引起的烟温偏差与烟速偏差 • 在四角切圆燃烧锅炉中，燃烧器区域形成的旋转 火焰不但旋转稳定、强烈，而且粘性很大。高温 烟气流到达炉膛出口的过程中，其旋转强度虽然 逐渐减弱，但仍然有残余旋转。残余旋转不但造 成炉膛出口处的烟温偏差，而且造成烟速偏差。 气流逆时针方向旋转时，右侧烟温高于左侧烟温， 右侧烟速高于左侧烟速。气流顺时针方向旋转时， 左侧烟温高于右侧烟温，左侧烟速高于右侧烟速。 一般烟温偏差达100℃左右，偏差严重的甚至达 到300℃。
• 这样，单只燃烧器的功率不能太大，因而 燃烧器的数量不能太少。当采用大风箱送 风时，不能准确调节各个燃烧器的风煤比， 也不利于控制NOx。因此趋向于采用分隔 风箱配风。即风箱被分隔成很多小风室， 每个小风室又有独立的风量调节挡板，给 燃烧调节带来灵活、便利的条件。
• 六．旋转气流的特性 • 与直流射流相比，旋转气流同时具有向前运动的 轴向速度和沿圆周运动的切向速度，这就使气流 在流动方向上，沿轴向与切向的扰动能力增强， 因而气流衰减速度比较快，射程短。旋转气流的 主要特性表现为旋流强度。 • 燃烧器出口气流的旋流强度取决于燃烧器中旋流 燃烧器的结构；取决于从喷口射出的旋流风与直 流风的动量比；
四角切圆燃烧的改进 参考
• 燃烧褐煤的燃烧器一次风喷口上一般布置有十字 风，其作用类似于夹心风。 • 实践表明，周界风和夹心风使用不当时，对煤粉 着火产生不利影响。 • 八．四角切圆燃烧的改进 • 我国电站在组织四角切圆燃烧方面具有丰富的经 验。不少电厂对四角切圆燃烧方式进行了改进， 其主要特点为： • 一次风喷口外侧布置侧边二次风(偏转二次风) •
• 因此，提高旋流强度给稳定着火造成两个 相互对立和相互矛盾的条件。增强内回流 对着火造成的有利条件从某一点开始，又 被太强的过早混合破坏了。为了解决这一 矛盾，可通过运行调节或试验确定出适应 燃烧不同煤质的最佳旋流强度和相应的混 合强度以及混合点位置。 • 第三节 煤粉炉炉膛
• （1）炉膛受热面局部热负荷过高，易于结渣。 • （2）炉膛受热面局部热负荷过高，易引起水冷壁 的传热恶化和直流锅炉的水动力多值性。 • （3）切换或启停燃烧器对炉内火焰燃烧的稳定性 影响较大。 • （4）切换或启停燃烧器对炉膛出口烟温的影响较 大，影响过热器的安全性和汽温调节。 • （5） 一、二次风的气流太厚，不利风粉混合。 • （6） 燃烧调节不太灵活。
• 第二节 旋流式燃烧器 • 一．旋流式燃烧器的工作原理 • 旋流式燃烧器由圆形喷口组成，燃烧器中 装有各种型式的旋流发生器（简称旋流 器）。煤粉气流或热空气通过旋流器时， 发生旋转，从喷口射出后即形成旋转射流。 利用旋转射流，能形成有利于着火的高温 烟气回流区，并使气流强烈混合。
• 图 旋转气流 • 射出喷口后在气流中心形成回流区，这个 回流区叫内回流区。内回流区卷吸炉内的 高温烟气来加热煤粉气流，当煤粉气流拥 有了一定热量并达到着火温度后就开始着 火，火焰
图 偏转二次风
• 图 偏转二次风 • 将一、二次风喷口按不同角度组织切圆， 二次风靠炉墙一侧，一次风靠内侧布置。 这种布置方式既保持了邻角相互点燃的优 势，又使炉内气流流动稳定，火焰不贴炉 墙，因而防止了结渣。但容易引起煤粉气 流与二次风的混合不良，可燃物的燃烧不 充分。
• 在燃料着火后，及时供应二次风，将火焰 与炉墙“隔开”，形成一层“气幕”，在 水冷壁附近区域造成氧化性气氛，可提高 灰熔点温度，减轻水冷壁的结渣。还可以 降低ＮＯx的生成量。适用于燃用烟煤及挥 发分较高的贫煤。
• 双调风燃烧器的主要优点是由于空气的分级送入，实践证明，采用双 调风燃烧器既能有效地控制温度型NOx；又能限制燃料型NOx。此外 燃烧调节灵活，有利于稳定燃烧，对煤质有较宽的适应范围。 • 四．蜗壳式燃烧器 • 蜗壳式燃烧器是以蜗壳作为旋流器的旋流式燃烧器，根据燃用的燃料， 蜗壳式燃烧器分为单蜗壳式、双蜗壳式、三蜗壳式。 • 蜗壳式燃烧器结构简单，对煤种的适应性强，其缺点是： • (1) 调节性能差，舌形挡板的调节作用不大，关小蛇形挡板，气流的 扩展角变化不大，但阻力却急剧上升。 • (2) 流动阻力大。 • (3) 旋流器出口，沿圆周气流速度分布不均，引起煤粉浓渡分布不均， 气流向一侧偏斜。
图 封闭气流
• 程短。旋转气流的主要特性表现为旋流强 度。 • 燃烧器出口气流的旋流强度取决于燃烧器 中旋流燃烧器的结构；取决于从喷口射出 的旋流风与直流风的动量比；此外还与燃 烧器的阻力和烟气的粘度等因素有关。图 封闭气流 •
• 在封闭式旋流火焰中，在火焰根部卷吸高温烟气， 形成回流区，这种火焰可卷吸火焰自身燃烧放出 的热量，具有一定的自稳定着火能力，但因回流 量小，不适合燃烧难燃的煤。 • 旋流式燃烧器出口有时可能是开放式气流，这时 旋转气流将高温烟气从炉膛中卷吸进来，因而其 着火稳定性主要依赖于炉内烟气温度。图6-10开 放气流 •
• 高的烟气深层，因而直接关系到回流烟气的温度 水平。 • 提高旋流强度，既能强化内回流区ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ作用，又能 强化空气与可燃物的混合，以及高温烟气与煤粉、 空气的混合。随着旋流增强，内回流区变得更宽 更强，但同时也会带来一些问题。即一次风与二 次风以及内回流与外回流的过早强烈混合，会降 低一次风中煤粉的浓度和火焰温度，这对着火的 稳定性又是不利的。
• 飞边气流形成贴壁火焰，引起结渣。因次实际运行中应避免旋流强度 过大而导致飞边气流的出现。 • 旋流强度可以调节，根据煤质着火性能和锅炉负荷，调节气流的旋流 强度，可获得良好的燃烧状态。由于旋流式燃烧器所形成的火焰是单 个独立可调的，因而调节的灵活性比较大，容易维持稳定燃烧。 • 调节气流的旋流强度时，回流区大小相应变化，高温烟气的回流量也 随着发生变化。因为内回流区的大小和回流量在稳定着火燃烧方面作 用很大，所以对于不同的煤质应具有不同的旋流强度。例如，烟煤容 易着火，只需要较小的回流区和回流量，就能稳定着火和燃烧。而无 烟煤着火困难，需要有较大的中心回流区和回流量，但不希望形成飞 边气流。除了回流区大小和回流量外，回流区长度对着火也有一定影 响，因为比较长的回流区能使气流延伸到温度更
• 五．旋流式燃烧器的布置与供风方式 • 大容量锅炉布置有几十只旋流式燃烧器，虽然单个的燃烧 器形成的火焰可独立燃烧，但各个旋转气流之间仍有相互 作用，对燃烧有一定的影响作用。当两个燃烧器旋转方向 相反时，两个燃烧器之间的切向速度升高，火焰向上。当 两个燃烧器旋转方向相同时，燃烧器之间时切向速度减小， 火焰向下。这样就影响火焰中心位置和燃烧效率，进而影 响到过热器的汽温特性及汽温调节。大容量锅炉上，旋流 式燃烧器通常布置在炉膛的前、后墙上，有的采用大风箱 供风，有的采用分隔风箱供风。采用大风箱供风时，风道 系统简单，但单个燃烧器的调节性能比较差。 • 近年来，为了提高锅炉的安全性和经济性，趋向于采用小 功率燃烧器。因为单只燃烧器功率过大，会带来以下问题：
• 从内回流区的内边缘向外传播。与此同时， 在旋转气流的外围也形成回流区，这个回 流区叫外回流区。外回流区也卷吸高温烟 气来加热空气和煤粉气流。由于二次风也 形成旋转气流，二次风与一次风的混合比 较强烈，使燃烧过程连续进行，不断发展， 直至燃尽。
• 二．旋流式燃烧器的类型 • 按照旋流器的结构，旋流式燃烧器可分为蜗壳式、 轴向叶片式、切向叶片式三大类，常用的有以下 几种： • 单蜗壳式 • 蜗壳式 双蜗壳式 • 三蜗壳式 • 旋流式燃烧器 轴向叶轮式 单调风 • 切向叶片式 双调风