锅炉原理课件第四章燃烧设备(二).ppt

锅炉原理课件第四章燃烧设备(二);一、电厂锅炉的燃烧设备 燃烧器 炉膛 点火装置;二、对煤粉燃烧器的要求 煤粉燃烧器是锅炉燃烧设备的主要组成部分，其性能对燃烧的稳定性、经济性及污染物的生成都有很大的影响。 将燃料和燃烧所需空气送入炉膛，在炉内形成良好的空气动力场，使燃料能迅速稳定地着火。 及时供应空气，与燃料适时混合，造成必须的燃烧强度，使燃料在炉内达到完全燃烧。 燃烧可靠稳定，炉内不结渣，保证锅炉安全经济地运行。 有较好的燃料和负荷适应性，具有良好的调节性能和较大的调节范围，以适应煤种和负荷变化的要求。 NOx的生成量控制在允许范围内，以达到环保的要求。;三、煤粉燃烧器的分类 根据燃烧器出口气流的特征分为 直流燃烧器：出口气流为直流射流或直流射流组。 旋流燃烧器：出口气流主要为旋转射流。;一、直流射流 （一）射流概念 射流：喷口喷出的气流。 自由射流：射流射入到一个很大的不受约束的、充满静止气体的空间。 卷吸：射流进入炉膛后由于紊流作用将与周围的介质发生质量、动量和能量交换，从而带动周围介质一起运动的过程。其结果是：射流流量增加、宽度增加、速度降低、煤粉浓度降低、温度升高。 （二）自由直流射流 直流射流气流结构和空气动力学特性：以圆形喷口为例分析射流图。 平面射流特性与圆形射流近似。 ;自由直流射流的空气动力学特性 ;自由直流射流的空气动力学特性 ;二、直流煤粉燃烧器的配风方式 （一）直流煤粉燃烧器结构 燃烧器由一组圆形、矩形或多边形的喷口所构成，煤粉和燃烧所需要的空气分别由不同的喷口以直流射流的形式进入炉膛。 一次风、二次风、三次风 一次风：携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期挥发分燃烧对氧气的需要。 二次风：待煤粉气流着火后再送入的空气。主要作用是补充煤粉继续燃烧所需的氧气并起扰动、混合作用。 三次风 燃尽风(OFA: Over fired air);（二） 直流煤粉燃烧器的分类 根据燃烧器中一、二次风口的布置情况，直流煤粉燃烧器分为均等配风和分级配风两种形式。 均等配风燃烧器 采???一二次风口相间布置。 特点： 一、二次风喷口间距小，混合早，使一次风煤粉气流在着火后就能获得足够的空气； 适用于挥发分含量较高且容易着火的煤种（烟煤、褐煤）。;分级配风燃烧器 把燃烧所需的二次风分级分段地送入燃烧的煤粉气流中。一次风口集中布置，二次风口分层布置，且一、二次风口之间保持较大距离。 特点： 一次风口集中布置，燃烧放热集中，火焰中心温度升高，有利于劣质烟煤或无烟煤的着火燃烧； 二次风混合较迟； 二次风分级供给； 适用于挥发分含量较低且难着火燃烧的煤种（无烟煤、贫煤和劣质烟煤）。;三、直流煤粉燃烧器的射流特性 1. 切圆燃烧射流 直流煤粉燃烧器采用切圆燃烧方式。直流燃烧器布置在炉膛的四角或接近四角，四个燃烧器射流的几何轴线在炉膛中心形成假想的切圆（四角切圆燃烧），也可以是其它形式的布置。 空气动力特性： 不仅取决于每个燃烧器本身的结构和工况参数的选择，而且还决定于燃烧器的布置方式； 一角燃烧器煤粉气流着火所需热量，除依靠本身卷吸烟气和接受炉膛辐射热以外，主要是靠来自上游邻角正在剧烈燃烧的火焰的混合和加热。 各角燃烧器射流间的相互作用对炉内燃烧过程有重要的影响。 ;直流燃烧器切圆燃烧的特点 着火性能较好，煤种适应性强； 一、二次风混合的快慢可以通过燃烧器的设计进行适当的调节； 初期混合差，后期混合好，燃烧后期气流扰动较强，有利于燃尽； 炉内空气动力场不仅取决于单个燃烧器，而且决定于整体布置； NOx生成量相对少。 ;2. 气流偏斜与残余旋转 射流刚性 是指气流在外界干扰下不改变自己流动方向的能力。 气流偏斜 在四角切圆燃烧的炉膛内，从燃烧器喷口出来的气流并不能保持沿喷口几何轴线方向前进，而会出现一定程度的偏斜，气流偏向炉墙一侧。 射流（特别是一次风射流）偏斜严重，会导致火焰贴墙或冲墙，是引起炉膛水冷壁结渣的主要原因之一。 残余旋转;影响—次风煤粉射流偏斜的主要因素 邻角气流的横向推力： 与炉膛四角射流的旋转动量矩有关，即一、二次风的动量比。 二次风动量增加，偏斜加剧 一次风动量（刚性）大，偏斜小 假想切圆直径： 直径↑，使邻角火炬易于达到下角射流的根部，有利于着火；增大气流的旋转强度，燃烧后期混合加强，有利于燃尽。 直径↑，气流偏斜贴墙，引起水冷壁结渣；炉膛出口残余旋转大，易引起热偏差。 燃烧器的结构特性（射流两侧的补气条件不同）： 燃烧器的高宽比↑，易偏斜 各喷口之间的距离↑，偏斜小 炉膛断面形状：炉膛的宽深之比 接近于正方形，射流两侧补气条件差异小。;一、旋转射流和旋流产生办法 旋流燃烧器的结构 旋流燃烧器出口的二次风射流是绕燃烧器轴线旋转的射流，一次风射流可为直流射流或旋转射流，但燃