煤地高效低污染燃烧理论及技术.ppt

围棋队 煤的高效低污染燃烧理论及技术 陈 刚 教授 华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室 主要内容 煤粉燃烧中的主要特点与过程 煤粉锅炉常见问题及分析 稳燃腔燃烧器的原理及应用 其他先进煤粉燃烧器介绍 煤粉锅炉冷态试验 热态燃烧调整 煤粉燃烧的主要特点与过程 煤粉颗粒由运载它的空气喷入炉膛后，受到炉内火焰、高温烟气的加热，温度升高，开始把水份蒸发掉。然后温度再上升，煤中的挥发物则开始析出，并在颗粒周围燃烧，使煤粒进一步加热。在析出挥发物后，煤粉颗粒就变成了高温的焦炭颗粒，会进一步燃烧，直到燃尽为止。 一、着火温度 煤必须加热到一定的温度才能着火，此温度称为着火温度，它是在一定试验条件下测定的。 二、着火热 把煤粉气流加热到煤粉颗粒着火的温度所需热量的多少，对煤粉气流是否容易着火关系重大。这部分热称为着火热，它主要用于加热煤粉和空气并使煤粉中水份蒸发、过热。 三、影响煤粉气流的着火因素 煤质特性：着火温度、灰份、水份； 一次风量：一次风率； 一次风温：热风送粉； 煤粉浓度： 煤粉细度： 炉膛温度：敷设一些卫燃带； 强化高温烟气与一次风煤粉气流的混合； 四、煤粉燃烧 一、二次风的作用； 燃烧配风； 燃烧器的布置； 切圆大小； 炉内空气动力场； 煤粉细度； 炉内温度水平； 炉膛断面热负荷等 五、煤粉的燃尽 火焰中心位置； 配风问题； 炉膛高度（燃烧器布置）； 煤粉细度； 空气量 小 结——炉内煤粉良好燃烧的基本条件 煤质、锅炉、辅助设备状况 相当高的炉内温度 合适的空气量 良好的炉内空气动力场 足够的燃烧时间 锅炉常见问题及分析 稳燃问题 结渣问题 烟温偏差问题 “四管”爆漏问题 运行经济性问题 一、燃烧稳定性问题 保证炉内稳定燃烧是保证锅炉安全正常运行的基本前提。然而，对于许多锅炉而言，燃烧稳定性仍然是个突出的问题，特别是在调峰低负荷运行时。 主要原因： 煤质差，水份大，灰份高，挥发份低，而且煤质不稳定； 高温烟气回流量不足； 燃烧器给粉不均匀； 卫燃带面积偏小； 热风温度偏低； 主要原因（续）： 一、二次风速或风量不合理； 炉内空气动力场不理想，切圆偏小，气流旋转太弱； 燃烧器设计不合理； 断面热负荷偏小； 低负荷运行。 二、结焦问题 锅炉的结渣问题是较普遍存在的，严重的结渣问题将会导致锅炉强迫停炉，极大地影响锅炉的安全性和经济性。锅炉结渣的原因是多方面的，防止或解决锅炉的结渣问题应首先找出结渣的原因，从多方面分析入手加以解决。 结渣的本质可以概括地表述为：当温度高于灰熔点的烟气冲刷受热面时，烟气中熔融的灰渣粘附到受热面上，造成结渣。这里关键的因素有三点：一是燃料的灰熔点；二是气流的温度高于灰熔点时，气流中的灰渣才呈熔融状态；三是这样的气流只有冲刷受热面时，才会造成结渣。因此，燃煤锅炉的炉内结渣既是一个物理化学过程，也是一个非常复杂的流体力学过程。影响结渣的因素较多，不仅与煤质特性（灰熔点、灰成分、灰粘度等）有关，还与炉膛热力参数、燃烧器的结构与炉内空气动力工况、锅炉运行参数等密切相关。 组织合理而良好的炉内空气动力场是防止结焦的前提 1、炉内实际切圆  安装切圆直径 燃烧器高宽比 燃烧器的间隙率 一、二次风动量比 燃烧器喷口总面积与炉膛截面积比 燃烧器摆角等 2、一次风射流刚性 刚性是抗偏转能力的度量，它与喷口的结构及射流的动量有关，细长型喷口射流刚性比矮胖型要强，当一次风射流动量增大时，气流抗偏转能力增强。 3、射流两侧补气条件差异 射流两侧补气条件主要由炉膛截面长宽比、假想切圆直径、燃烧器组高宽比确定。对炉膛截面长宽比大的炉膛，燃烧器轴线与两侧墙间的夹角差增大，当假想切圆直径增大时，也导致同样的结果。燃烧器轴线与两侧墙间的夹角不等，造成射流两侧补气条件差别大。由补气条件差异而引起的作用在射流两边的压差，使气流容易贴边。因此四角炉炉膛截面长宽比一般应小于1.2。 4、燃烧器组长宽比及 燃烧器喷口间隙 燃烧器组高宽比及燃烧器喷口间隙也影响射流两侧补气条件。当燃烧器组高宽比越大时，燃烧器组中间部分从上下两侧获取补气的条件越差。间距可起到气流迎风面和背风面两侧压差平衡作用，分组后实际切圆直径可相应减小。 5、一、二次风动量比 一次风速主要根据煤粉着火的需要和火焰传播速度选取，以及煤粉的输送；二次风主要是根据风粉气流扩散混合燃烧和焦碳燃尽的需要选取。一次风射流偏转的主要原因之一是由于上游邻角横扫过来的贯性力F，F是由上游一