第二章、锅炉的燃烧系统及其设备.ppt

第二章、锅炉的燃烧系统及其设备(2) 第四节、燃烧设备 燃烧设备包括：炉膛、燃烧器和点火装置 对燃烧设备的要求： 燃烧效率高； 着火和燃烧稳定、可靠； 运行方便； 制造、安装和检修简单方便； 煤粉燃烧器的作用： (1)向锅炉炉膛内输送燃料和空气； (2)组织燃料和空气及时、充分的混合； (3)保证燃料进入炉膛后尽快、稳定的着火，迅速、完全的燃尽。 一、炉膛 1、结构：全悬吊结构；高、宽、深；平炉顶、斜炉顶；全钢结构；平衡通风；负压；岛式；半露天、全封闭； 燃烧煤粉对炉膛的要求： 创造良好的着火、稳燃条件，并使燃料在炉内完全燃尽； 将烟气冷却至煤灰的熔点温度以下，保证炉膛内所有的受热面不结渣； 布置足够的蒸发受热面，并不发生传热恶化； 尽可能减少污染物的生成量； 对煤质和负荷变化有较宽的适应性能以及连续运行的可靠性。 2、完全燃烧的条件 A、充足而又合适的空气量； B、适当高的炉温； C、足够的燃烧停留时间； D、煤粉与空气良好的混合和扰动； 二、燃烧器 (一)燃烧器的布置 1、旋流燃烧器的布置方式：  (a)前墙布置 (b)两面墙布置 (c)半开炉膛对冲 (d)炉底布置  （e）炉顶布置 (b-1) 两面墙交错布置 (b) 两面墙交错布置 2、直流式燃烧器的布置方式 炉膛结构动画 （二）直流式煤粉燃烧器 直流燃烧器通常由一列矩形或圆形喷口组成。煤粉气流和热空气从喷口射出后，形成直流射流。直流射流的主要特点是沿流动方向的速度衰减比较慢，具有比较稳定射流核心区，且一次风和二次风的后期混合比较强。 1、湍流自由射流的动力学特征 2、直流煤粉燃烧器的类型 （1）均等配风直流式燃烧器 直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置方式大致上有两种类型。一类适用于燃烧容易着火的煤，如烟煤、褐煤等。这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替间隔排列，相邻两个喷口的中心间距较小，称为均等配风直流燃烧器。见图6-1。 wx=0 Wx x θ w0 wm 初始段 基本段 x 均等配风直流燃烧器 （2）一次风集中布置的分级配风直流式燃烧器 分级配风直流煤粉燃烧器适用于燃烧着火比较困难的煤，如挥发分较低的贫煤、无烟煤或劣质烟煤。 特点：几个一次风喷口集中布置在一起，一、二次风喷口中心间距较大，如图所示。由于一次风中携带的煤粉着火比较困难，一、二次风的混合过早，会使火焰温度降低，引起着火不稳定。为了维持煤粉火焰的稳定着火，希望推迟煤粉气流与二次风的混合，所以将二次风分为先后两批送入着火后的煤粉气流中。 分级配风的目的是：在燃烧过程不同时期的各个阶段，按需要送入适量空气，保证煤粉稳定着火、完全燃烧。 分级配风直流燃烧器 烟台龙源公司研制开发的DLZ-200型等离子点火煤粉燃烧器 3、四角布置直流燃烧器的工作原理 煤粉气流在射出喷口时，是直流射流，但当四股气流到达炉膛中心部位时，以切圆形式汇合，形成旋转燃烧火焰，如图6-4所示，称为四角切圆燃烧方式。同时在炉膛内形成一个自下而上的旋涡状气流，如图: 煤粉气流着火的热源不仅来自卷吸热烟气和邻角火焰的撞击，而且还来自炉内高温火焰的辐射加热，但着火的主要热源来自卷吸加热，约占总着火热源的60～70%。 煤粉气流在正常燃烧时，一般在距离喷口0.3～0.5米处开始着火，在离开喷口1～2米的范围内，煤粉中大部分挥发分析出并烧完，此后是焦炭和剩余挥发份的燃烧，需要延续10～20米甚至更长的距离。当燃料到达炉膛出口处时，燃料中98％以上的可燃物可以完全燃尽。 直流燃烧器工作原理动画 四角切圆燃烧器工作原理动画 四角切圆燃烧 4、四角切圆燃烧锅炉的残余旋转 在四角切圆燃烧锅炉中，火焰不但旋转稳定、强烈，而且粘性很大。一般烟温偏差达10