煤粉火炬的稳燃技术

稳燃原理

利用燃烧器的各种结构产生局部烟气的回流,增强对煤粉气流供热能力

1、用钝体产生回流,如钝体燃烧器等;

2、用速度差产生回流,如大速差同轴射流燃烧器;

3、用叶片产生回流,如旋流预燃室;

采用各种方法使煤粉气流在进入炉膛之前进行浓缩分离,浓相(0.8~1.2kg煤粉/kg空气)处于炉膛内的向火面,有利于着火和燃烧,煤粉淡相(0.2~0.4kg煤粉/kg空气)处于水冷壁面,可减缓水冷壁遭受煤粉的冲刷磨损、高温腐蚀和结渣。

背火面和向火面

钝体燃烧器

钝体燃烧器

钝体燃烧器是在直流燃烧器靠近一次风喷口1出口处安装一个三角形的非流线形物体—钝体2。

1、煤粉空气流经钝体后,在钝体后面产生一个较大的高温回流区3。

2、煤粉气流由喷口射出,遇到钝体后,由于煤粉颗粒惯性大,在回流区边缘附近集聚,形成一个高煤粉浓度区。

3、在钝体的导流下,一次风射流的扩展角显著增大,射流外边界卷吸高温烟气的能力有所增加。

高浓度煤粉的稳燃作用

1、提高煤粉化学反应速度

2、降低煤粉气流着火温度

3、减少煤粉气流的着火热

4、增加辐射吸热量

5、降低污染物Nox的排放

稳燃腔煤粉燃烧器

稳燃腔煤粉燃烧器由稳燃腔腔体、钝体和煤粉浓淡分离三角滑块组成。

稳燃腔煤粉燃烧器

1、钝体:置于稳燃腔腔体中,煤粉气流流经钝体后形成一个回流区,卷吸炉内的高温烟气加热煤粉气流,强化着火、燃烧。

2、稳燃腔腔体:腔体使钝体后回流区封闭,煤粉气流经钝体后一段距离仍汇合成一股气流,不致改变炉内气体动力场;将钝体置于腔体内,钝体前腔体有一渐扩段,相对减低了气流的速度,可避免钝体烧坏,减轻磨损。

3、三角形滑块:一次风直管段中的三角形滑块可进行煤粉的浓淡分离,在燃烧器出口得到所需的煤粉浓相和淡相进入炉膛燃烧。

双通道煤粉燃烧器

双通道煤粉燃烧器

1、燃烧器一次风喷口上、下侧各开一个一次风口,形成双一次风通道。两股一次风以贴壁射流形式进入一突扩室,其间形成高温烟气回流,稳定煤粉的着火和燃烧;

2、两个一次风喷口两侧壁腰部布置腰部二次风。腰部风全开,可屏蔽一次风形成的高温烟气回流,用于调节煤粉着火点位置,避免燃烧器两侧壁过热与结渣。

3、下一次风口两侧各装1个直径为Φ6~8mm的高速蒸汽射流管。流速可在0~音速之间调节。高速气流产生的强烈回流与一次风射流产生的烟气回流重合,进一步强化下一次风粉的着火;根据不同煤种对着火热的要求,通过改变高速蒸汽射流的压力可改变高温烟气回流量。适用于极难燃煤种。

双通道煤粉燃烧器是通过改变腰部二次风风量和高速射流蒸汽压力来控制煤粉着火,达到低负荷稳燃和适应煤种变化的目的。

水平浓缩煤粉燃烧器

水平浓缩煤粉燃烧器

1、燃烧器一次风管内采用百叶窗式浓缩器。百叶窗将一次风在水平方向上分成浓、淡两股气流,百叶窗的最后一级叶片可调,用来调节煤粉的浓缩比,以满足各种负荷和煤种变化的需要。

2、燃烧器出口设置钝体和侧面风。钝体用来形成一定的烟气回流起稳燃作用,侧面风可保护水冷壁避免高温腐蚀和结渣。

WR燃烧器

WR燃烧器

WR燃烧器又称直流式宽调节比摆动燃烧器,是一种高浓度煤粉燃烧器。结构简单,由喷嘴前端板、波纹扩流锥及喷嘴整体套装而成。

1、煤粉气流通过管道弯头时,受离心力的作用分成浓淡两股,喷嘴中间的水平肋片将其保持到离开喷口以后的一段距离,形成煤粉浓淡偏差燃烧。

2、煤粉喷嘴出口处的波纹扩流锥,可在喷嘴出口形成一个稳定的回流区,将高温烟气不断回流到煤粉火炬的根部,以维持煤粉气流的稳着火。

3、一次风喷嘴设有周界风,可避免一次风喷口烧坏;由于周界风和一次风首先混合,还可调节一次风煤粉浓度,以适应煤种变化。

旋风分离式煤粉燃烧器

旋风分离式煤粉燃烧器

1、50%的空气和少量(约占10%~20%)煤粉组成的低浓度煤粉气流从旋风分离器上部的抽气管通过燃烧器乏气喷嘴送入炉膛(三次风)。

2、50%的空气和80%以上的煤粉形成的高浓度煤粉气流从旋风分离器下部流出,然后垂直向下通过主燃烧器进入炉膛(一次风)。

3、主燃烧器两侧有高速二次风气流同时喷入。

4、调节乏气量是适应煤种变化的一种手段。煤质变差,开大乏气调节挡板,抽出的乏气量增加,煤粉浓度随之增加,有利于煤粉气流的着火燃烧。



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