1、第六章 燃燒原理和燃燒設(shè)備,1 燃料燃燒的基本原理 2 直流煤粉燃燒器 3 旋流煤粉燃燒器 4 煤粉爐爐膛 5 煤粉爐點火系統(tǒng) 6 煤粉燃燒新技術(shù),3 旋流燃燒器,一、旋流射流 二、旋流煤粉燃燒器的形式,旋流燃燒器:出口氣流包含有繞燃燒器軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)射流。,爐膛（燃燒室） 燃燒器,燃燒設(shè)備,煤粉燃燒器 油燃燒器 點火裝置,直流燃燒器 旋流燃燒器,一次風噴嘴 二次風噴嘴 三次風噴嘴,直流一次風、二次風 旋流二、三次風,電火花點火 電弧點火 半導體高能點火,空氣霧化 蒸汽霧化,自冷灰斗至爐膛出口的燃燒空間,燃燒設(shè)備的基本概念,煤粉燃燒器種類,直流燃燒器 旋流燃燒器,回流型燃燒器 濃淡燃燒器,一次

2、旋流 一次直流+二次旋流 一次直流+二次旋流+三次旋流 一次旋流+二次旋流+三次旋流,氣流沒有切向流動速度分量,氣流有切向 流動速度分量,燃燒器的作用與要求,保證充分混合、迅速著火、穩(wěn)定燃燒，燃盡；爐溫分布合理，受熱面不結(jié)渣； 有較好的燃料適應(yīng)性，以滿足煤種在一定范圍內(nèi)變化時，仍能保證機組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行； 有良好的負荷調(diào)節(jié)性能和較大的調(diào)節(jié)范圍，以適合電網(wǎng)調(diào)峰的需要； 能通過燃燒控制NOX的生成，以滿足環(huán)境保護的要求； 流動阻力較小，運行可靠，不易燒壞和磨損，便于維修和更換部件。,作用：將燃料與燃燒所需空氣， 按一定的比例、速度和混合方式，經(jīng)噴口送入爐膛。,要求：,進入煤粉爐燃燒器的空氣不

3、是一次集中送進的，按對著火、燃燒有利而合理組織、分批送入，按作用不同，可分為三種: 一次風 攜帶煤粉送入燃燒器的空氣。主要作用是輸送煤粉和滿足燃燒初期對氧氣的需要；,通過燃燒器的空氣,二次風 待煤粉氣流著火后再送入的空氣。二次風補充煤粉繼續(xù)燃燒所需要的空氣，并起氣流的擾動和混合的作用；,三次風 對中間儲倉式熱風送粉系統(tǒng)，為充分利用細粉分離器排出的含有10%15%細粉的乏氣，由單獨的噴口送入爐膛燃燒，這股乏氣稱為三次風。,旋流燃燒器,出口氣流包含有旋流射流的燃燒器；其出口氣流可為幾個同軸旋流射流組合，也可是旋流射流與直流射流的組合。,旋流燃燒器的原理圖,旋流燃燒器,*旋流燃燒器:出口氣流包含繞燃

4、燒器軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)射流。 氣流旋轉(zhuǎn)的結(jié)果是在射流中心產(chǎn)生一個低壓區(qū)，造成了徑向和軸向的壓力梯度。這將吸引中心部分的煙氣沿軸線反射運動，在旋轉(zhuǎn)射流內(nèi)部產(chǎn)生回流區(qū)。這樣，旋轉(zhuǎn)射流就從內(nèi)外兩個邊界卷吸高溫煙氣，這對煤粉的著火十分有利，特別是內(nèi)回流區(qū)，是著火的主要熱源。,1、旋流射流空氣動力特性,*一、二次風用不同管道與燃燒器連接，燃燒器內(nèi)一、二次風通道隔開。 *二次風射流為旋轉(zhuǎn)射流,一次風射流可以是旋轉(zhuǎn)射流,也可以是直流。,旋流射流的特點：,1、旋流射流空氣動力特性,旋流射流具有比直流射流大得多的擴展角，射流中心形成回流區(qū)，射流內(nèi)、外同時卷吸爐內(nèi)高溫煙氣，卷吸量大。,旋流燃燒器適用于含揮發(fā)分較高的煤

5、種。,從燃燒器噴出的氣流具有很高的切向速度和足夠大的軸向速度，早期湍動混合強烈。,軸向速度衰減較快，射程短，后期擾動弱。,1、旋流射流空氣動力特性,旋流強度(n): 表征旋轉(zhuǎn)程度 (氣流旋轉(zhuǎn)動量矩/軸向動量)。 氣流的切向旋轉(zhuǎn)動量矩；,旋流射流空氣動力特性,燃燒器噴口的特性尺寸。,氣流的軸向旋轉(zhuǎn)動量；,旋轉(zhuǎn)射流的擴展角一般比直流射流大， 而且隨著旋轉(zhuǎn)強度的增大而增大。,旋流強度(n): 表征旋轉(zhuǎn)程度 (氣流旋轉(zhuǎn)動量矩/軸向動量)。 隨著n的不同，旋轉(zhuǎn)射流有三種不同的流動狀態(tài): 封閉氣流: n較小，弱旋或不旋，中心沒有回流區(qū)或回流區(qū)較小，回流區(qū)負壓小，主射流受到壓縮，旋轉(zhuǎn)射流呈封閉狀態(tài)，特性接近

6、直流射流.,旋流射流空氣動力特性,開放氣流 n 較大，射流內(nèi)、外側(cè)的壓力差逐漸接近，射流中心形成較大回流區(qū)，延長到速度很低處才封閉，形成開放式的結(jié)構(gòu),全擴散氣流 n 和擴展角很大，射流外卷吸作用強烈，使外側(cè)壓力小于中心壓力，整個射流向外全部張開，外側(cè)回流區(qū)全部消失,2、旋流燃燒器的結(jié)構(gòu)與形式,旋流燃燒器根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，分為: 蝸殼式旋流燃燒器: 采用蝸殼作旋流器 葉片式旋流燃燒器: 采用葉片作旋流器,旋流燃燒器的形式,直流蝸殼式 雙蝸殼式 軸向可動葉輪式,旋流燃燒器的結(jié)構(gòu),4/6,旋流燃燒器圖片,旋流煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu),前墻旋流燃燒器及油槍,旋流煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu),四通道煤粉燃燒器結(jié)構(gòu)示意,雙調(diào)風旋

7、流煤粉燃燒器,3、旋流燃燒器的布置方式,(a) 前墻布置； （b）兩面墻對沖或交錯布置； （b-1）兩面墻交錯布置； （b-2）兩面墻對沖布置； （c）半開式爐膛對沖布置； （d）爐底布置； （e）爐頂布置,3、旋流燃燒器的布置,旋流燃燒器前墻布置： 不受爐膛截面寬、深比限制，布置方便，與磨煤機聯(lián)接煤粉管道短。 主氣流上下兩端形成明顯的停滯旋渦區(qū)，爐膛火焰的充滿程度較差。 爐內(nèi)火焰的擾動較差，不利于燃燒后期的擾動和混合。,燃燒器前后墻或兩側(cè)墻布置 兩面墻上燃燒器噴出的火炬在爐膛中央互相撞擊后，火焰大部分向爐膛上方運動，爐內(nèi)的火焰充滿程度較好，擾動性也較強 若對沖的兩個燃燒器負荷不相同，則爐內(nèi)高溫火焰將向一側(cè)偏移，造成結(jié)渣,旋流燃燒器的布