新型煤粉燃燒器種類及其原理

一、爐膛設計方面合理選擇爐型. 爐膛的結構對爐內空氣動力特性和傳熱條件有直接影響. 它關系到爐內煙氣溫度水平,一次風粉氣流與高溫煙氣的熱量和質量交換等,即直接影響煤粉氣流的著火和穩燃.

二、制粉系統方面

1.加強燃煤的統籌調度和管理,盡量避免煤質的大幅度變化.
2.根據煤質特性,磨煤機型式,燃燒方式,爐膛結構和熱負荷等因素,選擇經濟的煤粉細度.
3.提高一次風粉混合物溫度.
4.提高風粉混合物中煤粉濃度.

 三、燃燒方面

(1)在燃燒器出口建立起有利的著火區.
(2)合理的噴口布置和配風.
(3)增加預燃室點火穩燃裝置,提供穩定的著火和穩燃熱源. 在上述各項技術措施中,最關鍵的是燃燒器的作用.

 四、新型煤粉燃燒器的主要類型介紹如下

1、煤粉預燃室燃燒器這是我國研究最早,目前應用最廣泛的新型煤粉燃燒器裝置. 預燃室燃燒器是由耐火材料或耐熱鋼板制造的前置燃燒室.

2、它是在角置式煤粉燃燒器每個角一次風噴口出口處,設置一個非流線形物體——鈍體,使煤粉氣流在鈍體的尾跡區產生回流,卷吸高溫煙氣,以利于燃料的著火和火焰的穩定.著火后的煤粉火炬在爐膛內組成四角切圓燃燒. 鈍體燃燒器該型燃燒器是華中理工大學于80年代初研制的,其應用范圍僅次于預燃室燃燒器.多用在燃用劣質煙煤,貧煤和無煙煤的鍋爐上,用作穩定火焰和改善燃燒.

3、火焰穩定船燃燒器又稱船型煤粉燃燒器是由清華大學于80年代中期研制成功的. 其結構為在常規直流煤粉燃燒器一次風口內加裝一個船型火焰穩定器,并在其中心設有點火小油槍. 采用這種結構后,上煤粉氣流繞過它以后射入爐膛,在離一次風噴口不遠處形成一個束腰射流.在束腰部的兩側外緣形成高溫,高煤粉濃度和有適當氧氣濃度的區域,成為點燃煤粉氣流的良好著火熱源,從而穩定爐內燃燒.

4、濃淡燃燒器濃淡燃燒器利用離心力或慣性力將一次風煤粉氣流分成富粉流和貧粉流兩股氣流,分別通過不同噴口進入爐膛內燃燒. 這樣,可在一次風總量不變的條件下,分離出一股高煤粉濃度的富粉流.由于高濃度煤粉氣流具有良好的著火和穩燃性,因此它不需要特別強的熱回流. 這樣,不僅實現強化著火在技術上簡單易行,還可避免熱回流強帶來的弊端.這樣燃燒器有較寬的煤種適應性,不僅用于燃用高灰分劣質煙煤和高水分褐煤,也用于燃用無煙煤和貧煤.

五、鈍體燃燒器華中工學院首先提出在四角直流燃燒器咖裝鈍體來適應劣質煤的著火和燃燒. 通常鈍體安裝在一次風出口處截面形狀為等腰三角形,加裝鈍體后,對爐內著火及空氣動力特性具有如下影響:

1.在鈍體后形成內回流區.

2.加裝鈍體后切圓變化.

3.由于強化了著火,需要及時補氧,因此應加強中二此風的數量,同時也可適當提高一次風量的比例.

4.熱態運行表明,鈍體壁溫通常在400-600℃,不易燒壞,但要注意防磨.

六、濃淡燃燒器原理

1.所謂濃淡燃燒器,就是采用將煤粉——空氣混合物氣流,即一次風氣流分離成富粉流和貧粉流兩股氣流,這樣可在一次風總量不變的前提下提高富粉流中的煤粉濃度.

2.富粉流中燃料在過量空氣系數遠小于1的條件下燃燒,貧粉流中燃料則在過量空氣系數大于或接近1的條件下燃燒,兩股氣流合起來使燃燒器出口的總過量空氣系數仍保持在合理的范圍內.

3.濃淡分離原理
(1)    離心式煤粉濃縮器用在W型火焰鍋爐上;
(2)利用管道轉彎所產生的離心力使煤粉濃縮,在四角切圓燃燒的爐膛上得到應用; 百葉窗錐形軸向分離器;
(3)帶有旋流葉片的煤粉濃縮器,用于燃用高水分褐煤的風扇磨煤機直吹式燃燒系統中.

4.穩燃原理富粉流中煤粉濃度的提高,即該股氣流一次風分額降低,將使著火熱減少,火焰轉播速度提高,燃料著火提前. 但是,煤粉濃度并非越高越好.如果煤粉濃度過高,則會因氧量不足影響揮發分燃燒,顆粒升溫速度降低,反而使火焰轉播速度下降,著火距離拉長,并會產生煤煙.最佳煤粉濃度值與煤種有關低揮發分煤和劣質煙煤的最佳值高于煙煤. 富粉流著火后,為貧粉流提供了著火熱源,后者隨之著火,整個火炬的燃燒穩定性增強,從而擴大了鍋爐不投油助燃的負荷調節范圍及煤種適應性.

5.要降低NOX的生成量,要求火焰溫度低,燃燒區段內氧濃度小,燃料在高溫區內的停留時間短. 濃淡燃燒器因能降低燃燒產物中NOX的排放量,所以也是一種低NOX燃燒器. 減少污染煤粉燃燒時有NO和極少量的NO2生成,它們統稱為氮氧化合物,用NOX表示,是一種有害的氣體排放物.

6.對于濃淡型煤粉燃燒器,將一次風煤粉氣流沿水平方向進行濃淡分離,淡煤粉氣流位于背火側,即水冷壁一側,使水冷壁附近煤粉濃度降低,氧濃度提高,還原性氣氛水平下降,提高了灰粒的熔化溫度,可減少爐膛結渣的可能性.同時,濃煤粉氣流位于向火側,有利于獲取著火熱,穩定燃燒.防止結渣煤粉顆粒在高溫還原性氣氛下,煤灰的灰熔點將大大降低,這樣當煙中的灰粒接觸到受熱面或爐墻時,仍可能保持軟化狀態或熔化狀態,會粘結在壁面上,形成結渣.