煤粉燃烧器的研究、开发、利用---热能0802班

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1、煤粉燃烧的研究、开发、利用--热能0802班第一章综述1.1课题的背景随着我国国民经济的迅速发展，人民生活水平日渐提高，对用电量的需求也越来越大。近二十年来，我国的电力工业有了很大的发展，技术水平也迅速提高。到2002年底，我国发电总装机容量达到3.53亿KW;总发电量16400亿瓦,发电总装机容量和总发电量均为世界第2位。但我国人均装机容量为0.27千瓦,人均发电量为1255KWB，不到世界平均水平的一半，仅为发达国家的一半。因此，今后若干年内我国火电事业的发展任重而道远。然而，我国火电的发展面临着以下几个问题:（1）我国人口众

2、多，资源相对贫乏。尽管我国自然资源总量位居世界第7位，能源资源总量约为4万亿吨标准煤，居世界第3位;我国人均能源资源占有量不及世界水平的一半。同时我国还是世界唯一以煤炭为主的能源消耗大国，煤炭约占全国能源生产和消费的70%左右，煤耗占世界煤炭消费总量的27%。而火电厂又是我国的用煤大户，每年要耗煤3亿多吨，相当于国家原煤产量的三分之一。因此，为了保证其他行业用煤的质量及数量，我国火电的用煤多以劣质煤为主。这些劣质煤给锅炉煤粉燃烧带来了一系列问题，如:着火困难，燃烧不稳定，安全性差，燃烧效率低，经济指标差，受热面结渣，高温腐蚀现象严

3、重，污染物排放高等。（2）随着经济的发展，由于对资源的不合理利用和能源消耗量的增加，我国生态环境不断恶化。我国烟尘和NO的排放量分别达到了2100万吨和353万吨，其中煤燃烧造成的排放量分别占70%和90%。而电厂又是煤燃烧的大户，因此要想阻止环境的继续恶化，电厂的环保是个不可忽视的问题。表1.1预计了2010年电厂污染物的年排放量：19表1.1预计2010年电厂各种污染物总排放量(单位:万吨)二氧化碳碳氢化合物氮氧化物二氧化硫灰渣烟尘37.49.7969.71875.027490.3277.7最后，近年来随着人民水平的不断提高和

4、经济的飞速发展;生产用电和民用电都迅速增长，电网峰谷差急剧加大。各大电网的最大峰谷差己超过系统最大负荷的35%，有的甚至超过50%。这种情况下必然要求越来越多的大容量机组参加调峰。而我们国家将会更加大的依赖燃煤，所以新的煤粉燃烧器的研究成了当务之急。1.2课题的主要内容我们从煤粉燃烧的研究、开发、利用出发，了解传统与新型煤粉燃烧器的基本概况，并着重研究新型煤粉燃烧器的工作原理与日常应用，为了能更合理的利用燃料，提高燃烧效率，增强机组的调峰能力，降低污染物的排放，开发研究能满足稳燃高效、低污染排放等要求的燃烧器是十分必要的。而本论文

5、所研究的不同旋流角对旋流燃烧器性能的优化能较好的满足这些要求，因此本课题具有很强的现实意义，对燃烧器的发展具有一定的价值。第二章传统与新型煤粉燃烧器的简介2.1.传统旋流燃烧器与发展2.1.1传统煤粉燃烧器我国早期设计的锅炉中，燃烧设备主要采用旋流燃烧器。旋流煤粉燃烧器。目前，旋流燃烧器己在国外各种大小容量锅炉机组上得到广泛应用，世界上己投运得大容量锅炉很多都采用对冲布置的旋流燃烧器。与直流燃烧器相比，旋流燃烧器具有以下特点:a)前期混合强烈，强化了燃烧，且火焰可以调节;b)有利于着火和稳燃，炉膛热负荷的均匀分布;c)每个燃烧器可

6、看作一个单元，在研究和使用方面十分方便;19d)能够满足锅炉大型化的要求;e)对于受热面结构的要求与布置较为自由;f)炉膛出口烟温与烟速分布比较均匀，过热蒸汽热偏差小;g)能降低过热器与再热器的最高温度，减少局部结渣。我国早期设计的锅炉中，燃烧设备主要采用旋流燃烧器（见右图），后来发展为直流燃烧器的四角切圆燃烧方式，并成为煤粉炉的主要燃烧方式。但旋流燃烧器仍在我国电站锅炉中占了一定比例，且也得到了进一步的发展。这两年新建、在建和准备建设的600MW以上级火力发电厂的锅炉很多采用对冲布置的旋流燃烧器。随着电力事业及工业的发展，电力工

7、业对煤粉燃烧提出了越来越高的要求，概括起来为:高燃烧效率、稳燃、防结渣及低污染。但现在国内使用的燃烧器还不能很好的满足上面的要求;因而，回顾现有技术，分析成功原因对我国旋流燃烧器的发展很有益处。2.1.2旋流煤粉燃烧器的发展19采用旋流燃烧器的大型煤粉锅炉可以避免采用四角切圆燃烧产生的过热器区的热偏差;其次是对炉膛形状没有严格的要求，不必一定接近正方形;燃烧器单独组织燃烧，不互相影响;气流的强烈旋转形成回流区，提高了火焰稳定性。在我国早期锅炉设计中，燃烧设备主要采用旋流燃烧器，后来发展直流燃烧器的四角切圆燃烧方式，并成为我国煤粉炉

8、的主要燃烧方式。但旋流燃烧器在我国煤粉炉中仍占有一定比例，并且也可能得到发展，为此哈工大开发了径向浓淡旋流煤粉燃烷器，新型燃烧器在一次风道中加装了一个煤粉浓缩器，从而将一次风粉混合物分成两股，靠近中心的一股为含粉量较多的浓煤粉气流.它经过浓一次风通