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1、第六章燃燒設(shè)備和煤粉燃燒新技術(shù)第一節(jié)鍋爐燃燒設(shè)備概述一、不同的煤燃燒方式火床爐，煤粉爐，循環(huán)流化床鍋爐二、煤粉鍋爐燃燒設(shè)備的組成爐膛+燃燒器+供風(fēng)設(shè)備+制粉設(shè)備三、煤粉燃燒器的作用與類型燃燒器輸送煤粉和一次空氣，組織煤粉氣流的著火、穩(wěn)定和低污染燃燒。四、爐膛的作用與類型爐膛的作用：經(jīng)濟(jì)、安全地組織和完成燃燒過程和傳熱過程。煤粉鍋爐爐型：П型爐最多，分為四角燃燒、墻式燃燒；W型火焰爐，塔式爐，旋風(fēng)爐等五、鍋爐燃燒設(shè)備的發(fā)展方向高效、低污染的燃燒技術(shù)和設(shè)備。六、與爐內(nèi)燃燒過程相關(guān)的問題(1)受熱面積灰、結(jié)渣；(2)受熱面金屬表
2、面的高溫腐蝕；(3)蒸發(fā)受熱面中水動(dòng)力的安全性；(4)氧化氮等污染物的生成；(5)火焰在爐膛容積中的充滿程度。燃燒器的作用作用：將煤粉與空氣混合氣流按有利的方式送入爐膛，造成有利的空氣動(dòng)力場，保證煤粉氣流及時(shí)著火、強(qiáng)烈燃燒、潔凈燃燒、良好燃盡。分類：直流燃燒器旋流燃燒器第二節(jié)直流式煤粉燃燒器一、直流式煤粉燃燒器的特性1．不旋轉(zhuǎn)，射流擴(kuò)展角小，卷吸能力小，單只燃燒器的著火性能差，爐膛充滿度差；2．射流衰減慢，射程遠(yuǎn)，后期混合好，有利于煤粉燃盡；3．采用四角布置，相互配合時(shí)，相互點(diǎn)燃，著火好，混合強(qiáng)烈；4．多層布置（不少于三層
3、）。二、直流燃燒器的類型1．均等配風(fēng)一、二次風(fēng)噴口間隔布置，混合較快，適用于揮發(fā)分較高的煤種。2.分級配風(fēng)(1)目的：在燃燒過程不同時(shí)期的各個(gè)階段，按需要送入適量空氣，保證煤粉既能穩(wěn)定著火、又能完全燃燒。(2)特點(diǎn)使著火區(qū)保持比較高的煤粉濃度，以減少著火熱；燃燒放熱比較集中，使著火區(qū)保持高溫燃燒狀態(tài)，適用于難燃煤；煤粉氣流剛性增強(qiáng)，不易偏斜貼墻。同時(shí)，卷吸高溫?zé)煔獾哪芰訌?qiáng)。(3)一次風(fēng)集中布置的問題著火區(qū)煤粉高度集中，可能造成著火區(qū)供氧不足，延緩燃燒進(jìn)程；一次風(fēng)噴嘴附近為高溫區(qū)，噴嘴易變形，使噴嘴出口附近氣流速度分布不均
4、，容易出現(xiàn)空氣、煤粉分層現(xiàn)象。三、四角布置直流燃燒器的工作原理1、工作原理主要表現(xiàn)為幾個(gè)過程：(1)煤粉氣流卷吸高溫?zé)煔舛患訜岬倪^程；(2)射流的相互撞擊、射流兩側(cè)的補(bǔ)氣及壓力平衡過程；(3)煤粉氣流的著火過程；(4)煤粉與二次風(fēng)空氣的混合過程；(5)四股氣流形成的切圓旋轉(zhuǎn)過程；(6)焦碳的燃盡過程。2、“自點(diǎn)燃”作用四、四角切圓燃燒的氣流偏斜及切圓直徑1、氣流偏斜問題引起燃燒器出口氣流偏斜的主要原因是：（1）鄰角氣流的撞擊是氣流偏斜的主要原因。（2）射流偏斜還受射流兩側(cè)“補(bǔ)氣”條件的影響。（3）燃燒器的高寬比(hr/b
5、)對射流彎曲變形影響較大。（4）當(dāng)燃燒器多層布置時(shí)，上層氣流不斷的被卷吸到下層氣流中，加上氣流受熱膨脹的影響，使氣流容積流量增大，旋渦直徑相應(yīng)增大，一般可使實(shí)際切圓直徑膨脹到假想切圓直徑的8~10倍。2、切圓直徑過大問題優(yōu)點(diǎn)：上游鄰角火焰向下游煤粉氣流的根部靠近，煤粉的著火條件較好。這時(shí)爐內(nèi)氣流旋轉(zhuǎn)強(qiáng)烈，氣流擾動(dòng)大，使后期燃燒階段可燃物與空氣流的混合加強(qiáng)，有利于煤粉的燃盡。問題：(1)火焰容易貼墻，引起結(jié)渣；(2)著火過于靠近噴口，容易燒壞噴口；(3)火焰旋轉(zhuǎn)強(qiáng)烈時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動(dòng)量矩大，同時(shí)因?yàn)楦邷鼗鹧娴恼扯群艽?，到達(dá)爐膛
6、出處，殘余旋轉(zhuǎn)較大，這將使?fàn)t膛出口煙溫分布不均勻程度加大，因而既容易引起較大的熱偏差，也可能導(dǎo)致過熱器結(jié)渣或超溫。五、一次風(fēng)與二次風(fēng)1一次風(fēng)量一次風(fēng)量應(yīng)該既能滿足煤粉中揮發(fā)分著火燃燒所需的氧量，又能滿足輸送煤粉的需要。如果同時(shí)滿足這兩個(gè)條件有矛盾，則應(yīng)首先考慮輸送煤粉的需要。一次風(fēng)量通常用一次風(fēng)量占總風(fēng)量的比值表示，稱為一次風(fēng)率。2一次風(fēng)速一次風(fēng)速不但決定著火燃燒的穩(wěn)定性，而且還影響著一次風(fēng)氣流的剛度。3一次風(fēng)溫提高一次風(fēng)溫，可降低著火熱，使著火位置提前。提高熱風(fēng)溫度是提高煤粉著火速度和著火穩(wěn)定性的必要措施之一。根據(jù)煤質(zhì)揮
7、發(fā)分含量的大小，一次風(fēng)溫既應(yīng)滿足使煤粉盡快著火，穩(wěn)定燃燒的要求，又應(yīng)保證煤粉輸送系統(tǒng)工作的安全性。4二次風(fēng)量和風(fēng)速二次風(fēng)是在煤粉氣流著火后混入的。由于高溫火焰的粘度很大，二次風(fēng)必須以很高的速度才能穿透火焰，以增強(qiáng)空氣與焦碳粒子表面的接觸和混合，故通常二次風(fēng)速比一次風(fēng)速提高一倍以上。5二次風(fēng)溫從燃燒角度看，二次風(fēng)溫愈高，愈能強(qiáng)化燃燒，并能在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)增強(qiáng)著火的穩(wěn)定性。二次風(fēng)溫的提高受到空氣預(yù)熱器傳熱面積的限制，傳熱面積愈大，金屬耗量就愈多，不但增加投資，而且將使預(yù)熱器結(jié)構(gòu)龐大，不便布置。六、三次風(fēng)、周界風(fēng)、夾心風(fēng)1、三次風(fēng)
8、概念：在中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)中，細(xì)粉分離器將煤粉和輸送煤粉的空分離后，形成乏氣。乏氣中帶有10%的細(xì)煤粉。這部分乏氣一般送入爐膛燃燒，形成三次風(fēng)。三次風(fēng)的特點(diǎn)是溫度低，水分大，煤粉細(xì)。三次風(fēng)對燃燒及汽溫調(diào)節(jié)的不利影響：(1)使火焰溫度降低，燃燒不穩(wěn)定。(2)火焰拖長，爐膛出口煙溫升高，使過熱汽溫與再熱汽溫偏高
