煤粉炉及点火装置.ppt

第四节 煤粉炉及点火装置 一、炉膛结构及要求 炉膛也称为燃烧室，它是供煤粉燃烧的地方。 固态排渣煤粉炉的炉膛结构如图5-7所示。结构要素：长方体空间，其四周布满水冷壁。 炉底－冷灰斗。 炉顶－顶棚管过热器。 炉膛上部悬挂有屏式过热器。炉膛后上方为烟气出口。 炉膛出口的下部有后水冷壁弯曲而成的折焰角(俗称鼻子)。 炉膛：燃烧空间，换热部件。 结构应保证燃料完全燃烧，又能使炉膛出口烟温降低到灰熔点以下，以便使出口以后对流受热面不结渣。 炉膛应满足以下要求： (1)良好的炉内空气动力特性。指避免火焰冲击炉墙，防止炉膛水冷壁结渣，减少炉内死滞旋涡区，保证煤粉燃烧过程有足够空间和时间。 (2)能布置足够的受热面，将炉膛出口烟温降到容许的数值，以保证炉膛出口及其后的受热面不结渣。 (3)有合适的热强度。按热强度确定的炉膛容积及其截面尺寸和高度应能满足煤粉气流在炉内充分发展、均匀混合和完全燃烧的要求。 二、炉膛热强度 炉膛热强度包括炉膛容积热强度、炉膛断面热强度和燃烧器区域壁面热强度。 1．炉膛容积热强度和断面热强度 炉膛容积常由炉膛容积热强度来决定。炉膛容积热强度是指单位时间、单位炉膛容积放出的热量，即 式中 qv——炉膛容积热强度， kW／m3； Vl——炉膛容积，m3。 对于一定参数、一定容量的锅炉来说，燃料单位时间在炉内的放热量是一定的。 因此qv取得大，炉膛容积就小；取得小，炉膛容积就大。 qv过大，炉膛容积就过小，煤粉在炉内停留时间短，燃烧不完全，同时水冷壁面积小，炉温过高，容易造成结渣。 qv过小，炉膛容积就过大，炉膛温度过低，对燃烧不利，同时使锅炉造价和金属耗量增加。 经验数据见表5-4。从表中可以看出、越是容易燃烧的煤，所允许的值越qv越大。 同样的炉膛容积，可以把炉膛做成瘦长形或矮胖形。过于瘦长的炉膛，火焰的充满程度好，但燃烧器区域由于没有足够水冷壁冷却烟气，引起燃烧器区域结渣。过于矮胖的炉膛，会使燃烧器附近温度低，对着火不利，而且火焰不易很好充满炉膛，煤粉在炉内停留时间短，不完全燃烧热损失增加。 炉膛的大体形状常由炉膛断面热强度和炉膛容积热强度一起来确定。炉膛断面热强度是指单位时间、单位炉膛横断面积放出的热量，即 当qv一定时，qA取得大，炉膛横断面Al就小，炉膛就瘦长些; qA取得小，炉膛横断面Al就大，炉膛就矮胖些。 经验数据见表5-5。 炉膛断面热强度决定后，用式(5-3)求得炉膛横断面积，用它除炉膛容积，就得出炉膛平均高度，但炉膛宽度和深度仍需要决定。 根据我国实际情况，低挥发分煤趋向于用直流燃烧器四角布置，这种炉子要求炉膛宽度与深度相等，亦即宽深比等于1，最大也不要超过1.2。高挥发分煤趋向于用前墙或前后墙布置的旋流燃烧器。如旋流燃烧器布置在前墙，则炉膛深度不能太小，以免火焰冲到后墙引起结渣。 另外，在决定炉膛宽度时还应考虑如下因素: (1)为了获得良好的蒸汽品质，汽包必须保证一定长度，而炉膛宽度与汽包长度是相配合的。 (2)炉膛宽度还应适应过热器系统的布置。既不能太宽也不能太窄，太宽了蒸汽流速过低，对过热器保护不利，而且烟气流速也低，传热效果也差；太窄了蒸汽流速过高，使过热蒸汽系统压降过大，而且烟气流速也高，飞灰磨损严重。 (3)为了简化布置，尾部烟道宽度通常和炉膛宽度相同。因而在决定炉膛宽度时还必须考虑尾部受热面的布置。 2．燃烧器区域壁面热强度 对于大容量锅炉，仅仅采用qV、qA 指标，还不能全面反映出炉内的热力特性。采用燃烧器区域壁面热强度qr作为炉膛设计和判断运行工况的辅助指标。燃烧器区域壁面热强度是指单位时间、单位燃烧器区域壁面面积放出的热量，即 式中 qr—燃烧器区域壁面热强度，kW／m3；