锅炉原理与设备第四章燃烧设备.ppt

锅炉原理与设备;第四章 燃烧设备;4.1 电站锅炉的燃烧设备;燃烧器的作用是将燃料与燃烧所需空气按一定的比例、速度和混合方式经喷口送入炉膛。 其主要作用为： 向锅炉炉膛内输送燃料和空气； 组织燃料和空气及时、充分地混合； 保证燃料进入炉膛后尽快、稳定地着火，迅速、完全地燃尽。; 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。二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用。 三次风 对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器排出的含有10%～15%细粉的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风。 ; ;7; 均等配风燃烧器一、二次风喷口相间布置，即在两个一次风喷口之间均等布置一个或两个二次风喷口，或在每个一次风口的背火侧均等布置二次风口，各二次风喷口的风量分配较均匀 均等配风燃烧器一、二次风口间距较小（80-160mm），有利于一、二次风的较早混合，使一次风煤粉气流着火后能迅速获得足够的空气，达到完全燃烧; 分级配凤是指把二次风分级分阶段地送入燃烧的煤粉气流中。 分级配风燃烧器一次风喷口相对集中布置，并靠近燃烧器的下部，二次风喷口则分层布置，一、二次风喷口间保持较大的距离(160-350mm)，燃烧所需要的二次风分阶段送入燃烧的煤粉气流中，强化气流的后期混合，促使燃料燃烧与燃尽。 ; 分级配风燃烧器一次风喷口高宽比大，卷吸量大；煤粉气流相对集中，火焰中心温度高，有利于低挥发分煤的着火、燃烧 。 分级配风适合于燃用低挥发分煤种或劣质烟煤，常称为无烟煤、贫煤型配风方式 。 ; 下二次风 防止煤粉离析，避免未燃烧的煤粉直接落入灰斗；托住火焰不致过分下冲，避免冷灰斗结渣，风量较小 中二次风 是均等配风方式煤粉燃烧阶段所需氧气和湍流扰动的主要风源，风量较大 上二次风 提供适量的空气保证煤粉燃尽，是分级配风方式煤粉燃烧和燃尽的主要风源，风量较大 ; 四角切圆燃烧方式直流燃烧器的布置 炉膛四角或接近四角??置，四个角燃烧器出口气流的轴线与炉膛中心的一个或两个假想圆相切，使气流在炉内强烈旋转。; 切圆燃烧方式的特点 煤粉气流着火所需热量，除依靠本身外边界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冲击和加热，着火条件好。 火焰在炉内充满度较好，燃烧后期气流扰动较强，有利于燃尽，煤种适应性强 风粉管布置复杂 ;; 大切角正四角布置：大容量锅炉常采用。把炉膛四角切去，在四个切角上安装燃烧器。除具有正四角布置的特点外，还可形成切角形水冷壁。既可增大燃烧器喷口两侧的空间，使两侧补气条件差异更小，射流不易偏斜；切角水冷壁形成燃烧器的水冷套，保护喷口不易被烧坏。; 采用同向大小双切圆方式，适用于截面深宽比较大的炉膛或由于炉膛四角有柱子，而不能四角布置，燃烧器只能布置在两侧墙靠角的位置。可改变气流偏斜，防止实际切圆的椭圆度过大；采用正反双切圆方式，两股气流反切，可减少实际切圆的椭圆度；采用两角相切，两角对冲方式，可减少气流相切时实际假想圆的直径，减低气流的旋转强度，防止气流的过分偏斜，但却使燃烧后期的混合扰动变差。 ; 切圆燃烧方式实际气流并不能完全沿轴线方向前进，会出现一定的偏斜，严重时会导致燃烧器出口射流冲墙贴壁，造成炉膛水冷壁结渣。; 射流两侧“补气”条件的影响 燃烧器射流两侧卷吸烟气形成负压，向火侧受到上游邻角气流的撞击，补气充裕，压力较高；背火侧补气条件差，压力较低，射流两侧因此形成压差，迫使射流偏向压力低的一侧，甚至迫使气流贴墙，引起结渣。 ; 燃烧器的高宽比（h/d）对射流弯曲变形影响较大 高宽比愈大，射流形状愈宽而薄；其“刚性”就愈差，因而，射流愈容易弯曲变形。; 假想切圆直径dim 较大的dim可使邻角火炬的高温烟气更易达到下角射流的根部，扰动更强烈，有利于煤粉气流着火、燃尽；但dim过大，射流偏斜增大，容易引起水冷壁结渣；炉膛出口较大的残余旋转会引起烟温和过热汽温偏差。; 旋流燃烧器出口气流是一股绕燃烧器轴线旋转的旋转射流 一、二次风用不同管道与燃烧器连接，在燃烧器内一、二次风通道隔开。二次风射流均为旋转射流,一次风射流可以是旋转射流,也可以是直流射流。 旋流燃烧器是一组圆形喷口。 ; 旋流射流具有比直流射流大得多的扩展角，射流中心形成回流区，射流内、外同时卷吸炉内高温烟气，卷吸量大。;; 表征旋转射流旋转程度的特征参数，定义为气流相对于轴线的旋转动量矩M与气流的轴向动量K及定性尺寸L乘积的比值，即 随着n的不同，旋流燃烧器形成三种不同的射流状态 封闭式气流（封闭式火