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1、LOGO鍋爐原理與爐原理與設(shè)備第第四章燃四章燃燒設(shè)備LOGO第四章第四章 燃燒設(shè)備燃燒設(shè)備 煤粉燃燒器煤粉燃燒器v 燃燒器的作用燃燒器的作用v 直流燃燒器直流燃燒器v 旋流燃燒器旋流燃燒器 W W型火焰燃燒技術(shù)型火焰燃燒技術(shù)v W W型火焰爐膛結(jié)構(gòu)型火焰爐膛結(jié)構(gòu)v W W型火焰燃燒技術(shù)的特型火焰燃燒技術(shù)的特點點 煤粉爐爐膛煤粉爐爐膛v 爐膛的要求爐膛的要求v 評價爐膛結(jié)構(gòu)的參數(shù)評價爐膛結(jié)構(gòu)的參數(shù) 低負荷穩(wěn)燃及低低負荷穩(wěn)燃及低NOxNOx煤煤粉燃燒技術(shù)粉燃燒技術(shù)v 低負荷穩(wěn)燃技術(shù)低負荷穩(wěn)燃技術(shù)v 低低NOxNOx煤粉燃燒技術(shù)煤粉燃燒技術(shù)LOGO4.1 電站鍋爐的燃燒設(shè)備電站鍋爐的燃燒設(shè)備性能良好

2、的燃燒設(shè)備應(yīng)滿足的條件：性能良好的燃燒設(shè)備應(yīng)滿足的條件：n將將燃燃料料和和燃燃燒燒用用空空氣氣送送入入爐爐膛膛，形形成成良良好好的的空空氣氣動力場，保證燃料迅速穩(wěn)定著火。動力場，保證燃料迅速穩(wěn)定著火。n及及時時供供應(yīng)應(yīng)空空氣氣，與與燃燃料料適適時時混混合合，使使燃燃料料達達到到完完全燃燒。全燃燒。n燃燒穩(wěn)定，爐內(nèi)不結(jié)焦。燃燒穩(wěn)定，爐內(nèi)不結(jié)焦。n良好的燃料適應(yīng)性。良好的燃料適應(yīng)性。nNONOX X的生產(chǎn)量控制在允許范圍內(nèi)。的生產(chǎn)量控制在允許范圍內(nèi)。LOGO4n燃燃燒燒器器的的作作用用是是將將燃燃料料與與燃燃燒燒所所需需空空氣氣按按一一定定的比例、速度和混合方式經(jīng)噴口送入爐膛。的比例、速度和混合方

3、式經(jīng)噴口送入爐膛。其主要作用為：其主要作用為：向鍋爐爐膛內(nèi)輸送燃料和空氣；向鍋爐爐膛內(nèi)輸送燃料和空氣；組織燃料和空氣及時、充分地混合；組織燃料和空氣及時、充分地混合；保證燃料進入爐膛后盡快、穩(wěn)定地著火，迅保證燃料進入爐膛后盡快、穩(wěn)定地著火，迅速、完全地燃盡。速、完全地燃盡。一、燃燒器的作用一、燃燒器的作用4.2 煤粉燃燒器的射流特點煤粉燃燒器的射流特點LOGOn 一一次次風(fēng)風(fēng) 攜攜帶帶煤煤粉粉送送入入燃燃燒燒器器的的空空氣氣。主主要要作作用用是是輸輸送送煤粉和滿足燃燒初期揮發(fā)分燃燒對氧氣的需要。煤粉和滿足燃燒初期揮發(fā)分燃燒對氧氣的需要。n二二次次風(fēng)風(fēng) 待待煤煤粉粉氣氣流流著著火火后后再再送送入

4、入的的空空氣氣。二二次次風(fēng)風(fēng)補補充充煤煤粉繼續(xù)燃燒所需要的空氣，并起氣流的擾動和混合的作用。粉繼續(xù)燃燒所需要的空氣，并起氣流的擾動和混合的作用。n三三次次風(fēng)風(fēng) 對對中中間間儲儲倉倉式式熱熱風(fēng)風(fēng)送送粉粉系系統(tǒng)統(tǒng)，為為充充分分利利用用細細粉粉分分離離器器排排出出的的含含有有10%10%15%15%細細粉粉的的乏乏氣氣，由由單單獨獨的的噴噴口口送送入入爐膛燃燒，這股乏氣稱為三次風(fēng)。爐膛燃燒，這股乏氣稱為三次風(fēng)。二、通過燃燒器的空氣二、通過燃燒器的空氣LOGO6 三、直流燃燒器三、直流燃燒器n直直流流燃燃燒燒器器的的一一、二二、三三次次風(fēng)風(fēng)分分別別由由垂垂直直布布置置的的一一組組圓圓形形或或矩矩形形的

5、的噴噴口口以以直直流流湍湍流流自自由由射射流流的的形形式式噴噴入入爐爐膛膛，根根據(jù)據(jù)燃燃煤煤特特性性不不同同，一一、二二次次風(fēng)風(fēng)噴噴口口的的排列方式可分為排列方式可分為均等配風(fēng)和分級配風(fēng)均等配風(fēng)和分級配風(fēng)。n直流射流的主要特點：直流射流的主要特點：沿流動方向的速度衰減比較慢沿流動方向的速度衰減比較慢 具有比較穩(wěn)定的射流核心區(qū)具有比較穩(wěn)定的射流核心區(qū) 一次風(fēng)和二次風(fēng)的后期混合比較強一次風(fēng)和二次風(fēng)的后期混合比較強LOGOLOGO 均均等等配配風(fēng)風(fēng)燃燃燒燒器器一一、二二次次風(fēng)風(fēng)噴噴口口相相間間布布置置，即即在在兩兩個個一一次次風(fēng)風(fēng)噴噴口口之之間間均均等等布布置置一一個個或或兩兩個個二二次次風(fēng)風(fēng)噴噴口

6、口，或或在在每每個個一一次次風(fēng)風(fēng)口口的的背背火火側(cè)側(cè)均均等等布布置置二次風(fēng)口，各二次風(fēng)噴口的風(fēng)量分配較均勻二次風(fēng)口，各二次風(fēng)噴口的風(fēng)量分配較均勻 均均等等配配風(fēng)風(fēng)燃燃燒燒器器一一、二二次次風(fēng)風(fēng)口口間間距距較較小小（80-160mm80-160mm），有有利利于于一一、二二次次風(fēng)風(fēng)的的較較早早混混合合，使使一一次次風(fēng)風(fēng)煤煤粉粉氣氣流流著著火火后后能能迅迅速速獲獲得得足足夠夠的的空空氣氣，達到完全燃燒達到完全燃燒 均均等等配配風(fēng)風(fēng)適適用用于于燃燃用用高高揮揮發(fā)發(fā)分分煤煤種種，常常稱稱為為煙煤、褐煤型配風(fēng)方式煙煤、褐煤型配風(fēng)方式 1.均等配風(fēng)直流燃燒器均等配風(fēng)直流燃燒器LOGO 分分級級配配鳳鳳是是

7、指指把把二二次次風(fēng)風(fēng)分分級級分分階階段段地地送送入入燃燃燒燒的煤粉氣流中。的煤粉氣流中。分分級級配配風(fēng)風(fēng)燃燃燒燒器器一一次次風(fēng)風(fēng)噴噴口口相相對對集集中中布布置置，并并靠靠近近燃燃燒燒器器的的下下部部，二二次次風(fēng)風(fēng)噴噴口口則則分分層層布布置置，一一、二二次次風(fēng)風(fēng)噴噴口口間間保保持持較較大大的的距距離離(160-350mm)(160-350mm)，燃燃燒燒所所需需要要的的二二次次風(fēng)風(fēng)分分階階段段送送入入燃燃燒燒的的煤煤粉粉氣氣流流中中，強強化氣流的后期混合化氣流的后期混合，促使燃料燃燒與燃盡。促使燃料燃燒與燃盡。2.分級配風(fēng)直流燃燒器分級配風(fēng)直流燃燒器LOGO 分分級級配配風(fēng)風(fēng)燃燃燒燒器器一一次次

8、風(fēng)風(fēng)噴噴口口高高寬寬比比大大，卷卷吸吸量量大大；煤煤粉粉氣氣流流相相對對集集中中，火火焰焰中中心心溫溫度度高高，有有利利于于低低揮揮發(fā)發(fā)分分煤煤的的著著火火、燃燃燒燒 。分分級級配配風(fēng)風(fēng)適適合合于于燃燃用用低低揮揮發(fā)發(fā)分分煤煤種種或或劣劣質(zhì)質(zhì)煙煙煤煤，常常稱稱為為無無煙煙煤煤、貧貧煤煤型型配配風(fēng)風(fēng)方方式式 。LOGO 下下二二次次風(fēng)風(fēng) 防防止止煤煤粉粉離離析析，避避免免未未燃燃燒燒的的煤煤粉粉直直接接落落入入灰灰斗斗；托托住住火火焰焰不不致致過過分分下下沖沖，避避免免冷冷灰灰斗斗結(jié)結(jié)渣渣，風(fēng)風(fēng)量量較較小小 中中二二次次風(fēng)風(fēng) 是是均均等等配配風(fēng)風(fēng)方方式式煤煤粉粉燃燃燒燒階階段段所所需需氧氧氣氣和

9、和湍湍流擾動的主要風(fēng)源，流擾動的主要風(fēng)源，風(fēng)量較大風(fēng)量較大 上上二二次次風(fēng)風(fēng) 提提供供適適量量的的空空氣氣保保證證煤煤粉粉燃燃盡盡，是是分分級級配配風(fēng)風(fēng)方式煤粉燃燒和燃盡的主要風(fēng)源，方式煤粉燃燒和燃盡的主要風(fēng)源，風(fēng)量較大風(fēng)量較大3.直流燃燒器各層二次風(fēng)的作用直流燃燒器各層二次風(fēng)的作用LOGOn 四角切圓燃燒方式直流四角切圓燃燒方式直流燃燒器的布置燃燒器的布置 爐膛四角或接近四角布爐膛四角或接近四角布置，四個角燃燒器出口氣置，四個角燃燒器出口氣流的軸線與爐膛中心的一流的軸線與爐膛中心的一個或兩個假想圓相切，使個或兩個假想圓相切，使氣流在爐內(nèi)強烈旋轉(zhuǎn)。氣流在爐內(nèi)強烈旋轉(zhuǎn)。4.直流燃燒器四角布置切圓

10、燃燒方式直流燃燒器四角布置切圓燃燒方式四角切圓燃燒方式LOGOn 切圓燃燒方式的特點切圓燃燒方式的特點 煤煤粉粉氣氣流流著著火火所所需需熱熱量量，除除依依靠靠本本身身外外邊邊界界卷卷吸吸煙煙氣氣和和接接受受爐爐膛膛輻輻射射熱熱以以外外，主主要要是是靠靠來來自自上上游游鄰鄰角角正正在在劇劇烈烈燃燃燒燒的的火火焰焰的的沖擊和加熱，著火條件好。沖擊和加熱，著火條件好?；鸹鹧嫜嬖谠跔t爐內(nèi)內(nèi)充充滿滿度度較較好好，燃燃燒燒后后期期氣氣流流擾擾動動較較強強，有有利利于于燃燃盡盡，煤種適應(yīng)性強煤種適應(yīng)性強 風(fēng)粉管布置復(fù)雜風(fēng)粉管布置復(fù)雜LOGOn切圓燃燒方式直流燃燒器的布置切圓燃燒方式直流燃燒器的布置（a a）

11、正四角布置）正四角布置（b b）正八角布置）正八角布置（c c）大切角正四角布置）大切角正四角布置（d d）同向大小雙切圓）同向大小雙切圓（e e）正反雙切圓）正反雙切圓（f f）兩角相切，兩角對沖置）兩角相切，兩角對沖置（h h）大切角雙室爐膛方式）大切角雙室爐膛方式（g g）雙室爐膛切圓方式）雙室爐膛切圓方式LOGO 大大切切角角正正四四角角布布置置：大大容容量量鍋鍋爐爐常常采采用用。把把爐爐膛膛四四角角切切去去，在在四四個個切切角角上上安安裝裝燃燃燒燒器器。除除具具有有正正四四角角布布置置的的特特點點外外，還還可可形形成成切切角角形形水水冷冷壁壁。既既可可增增大大燃燃燒燒器器噴噴口口兩兩

12、側(cè)側(cè)的的空空間間，使使兩兩側(cè)側(cè)補補氣氣條條件件差差異異更更小小，射射流流不不易易偏偏斜斜；切切角角水冷壁形成燃燒器的水冷套，保護噴口不易被燒壞。水冷壁形成燃燒器的水冷套，保護噴口不易被燒壞。正正四四角角布布置置：中中小小容容量量煤煤粉粉爐爐常常采采用用。爐爐膛膛截截面面為為正正方方形形或或接接近近正正方方形形的的巨巨型型，燃燃燒燒器器布布置置在在四四個個角角上上，燃燃燒燒器器噴噴口口的的幾幾何何軸軸線線和和爐爐膛膛兩兩側(cè)側(cè)墻墻的的夾夾角角接接近近相相等等，射射流流兩兩側(cè)側(cè)的的補補氣氣條條件件差差異異很很小小，氣氣流流向向壁壁面面的的偏偏斜斜較較小小，因因而而煤煤粉火炬的充滿程度較好，熱負荷較均

13、勻。粉火炬的充滿程度較好，熱負荷較均勻。LOGO 采采用用同同向向大大小小雙雙切切圓圓方方式式，適適用用于于截截面面深深寬寬比比較較大大的的爐爐膛膛或或由由于于爐爐膛膛四四角角有有柱柱子子，而而不不能能四四角角布布置置，燃燃燒燒器器只只能能布布置置在在兩兩側(cè)側(cè)墻墻靠靠角角的的位位置置?？煽筛母淖冏儦鈿饬髁髌毙?，防防止止實實際際切切圓圓的的橢橢圓圓度度過過大大；采采用用正正反反雙雙切切圓圓方方式式，兩兩股股氣氣流流反反切切，可可減減少少實實際際切切圓圓的的橢橢圓圓度度；采采用用兩兩角角相相切切，兩兩角角對對沖沖方方式式，可可減減少少氣氣流流相相切切時時實實際際假假想想圓圓的的直直徑徑，減減低

14、低氣氣流流的的旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)強強度度，防防止止氣流的過分偏斜，但卻使燃燒后期的混合擾動變差。氣流的過分偏斜，但卻使燃燒后期的混合擾動變差。LOGO17 切切圓圓燃燃燒燒方方式式實實際際氣氣流流并并不不能能完完全全沿沿軸軸線線方方向向前前進進，會會出出現(xiàn)現(xiàn)一一定定的的偏偏斜斜，嚴嚴重重時時會會導(dǎo)導(dǎo)致致燃燃燒燒器器出出口口射射流流沖沖墻墻貼貼壁壁，造造成成爐爐膛水冷壁結(jié)渣。膛水冷壁結(jié)渣。鄰角氣流的撞擊（主要原因）鄰角氣流的撞擊（主要原因）爐內(nèi)爐內(nèi)氣流圍繞假想切圓旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)氣流圍繞假想切圓旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動量矩有關(guān)，其中二次風(fēng)生的旋轉(zhuǎn)動量矩有關(guān)，其中二次風(fēng)射流的動量矩其主要作用。射流的動量矩其主要作用。適當(dāng)

15、增適當(dāng)增加一次風(fēng)動量或減小二次風(fēng)動量，加一次風(fēng)動量或減小二次風(fēng)動量，都會減小旋轉(zhuǎn)動量矩，減弱氣流的都會減小旋轉(zhuǎn)動量矩，減弱氣流的偏斜偏斜。n一次風(fēng)煤粉氣流的偏斜一次風(fēng)煤粉氣流的偏斜LOGO 射流兩側(cè)射流兩側(cè)“補氣補氣”條件的條件的影響影響 燃燒器射流兩側(cè)卷吸燃燒器射流兩側(cè)卷吸煙氣形成負壓，向火側(cè)受到煙氣形成負壓，向火側(cè)受到上游鄰角氣流的撞擊，補氣上游鄰角氣流的撞擊，補氣充裕，壓力較高；背火側(cè)補充裕，壓力較高；背火側(cè)補氣條件差，壓力較低，氣條件差，壓力較低，射流射流兩側(cè)因此形成壓差，迫使射兩側(cè)因此形成壓差，迫使射流偏向壓力低的一側(cè)，流偏向壓力低的一側(cè)，甚至甚至迫使氣流貼墻，引起結(jié)渣。迫使氣流貼墻

16、，引起結(jié)渣。LOGO 燃燃燒燒器器的的高高寬寬比比（h/dh/d）對對射射流流彎彎曲曲變變形形影影響響較較大大 高高寬寬比比愈愈大大，射射流流形形狀狀愈愈寬寬而而薄薄；其其“剛剛性性”就就愈愈差差，因因而，射流愈容易彎曲變形。而，射流愈容易彎曲變形。LOGO 假假想想切切圓圓直直徑徑d dimim 較較大大的的d dimim可可使使鄰鄰角角火火炬炬的的高高溫溫?zé)煙煔鈿飧滓走_達到到下下角角射射流流的的根根部部，擾擾動動更更強強烈烈，有有利利于于煤煤粉粉氣氣流流著著火火、燃燃盡盡；但但d dimim過過大大，射射流流偏偏斜斜增增大大，容容易易引引起起水水冷冷壁壁結(jié)結(jié)渣渣；爐爐膛膛出出口口較較大大的的殘殘余余旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)會會引引起起煙溫和過熱汽溫偏差。煙溫和過熱汽溫偏差。LOGO 旋旋流流燃燃燒燒器器出出口口氣氣流流是是一一股股繞繞燃燃燒燒器器軸軸線線旋旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)射流轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)射流 一一、二二次次風(fēng)風(fēng)用用不不同同管管道道與與燃燃燒燒器器連連接接，在在燃燃燒燒器器內(nèi)內(nèi)一一、二二次次風(fēng)風(fēng)通通道道隔隔開開。二二次次風(fēng)風(fēng)射射流流均均為為旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)射射流流,一一次次風(fēng)風(fēng)射射流流可可以以是是旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)射射流流