富氧微油燃烧器的点火与稳燃特性研究

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1、第３０卷第３期华电技术Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．３２００８年３月ＨｕａｄｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａｒ．２００８富氧微油燃烧器的点火与稳燃特性研究Ｉｇｎｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｂｕｒｎｅｒｗｉｔｈｔｉｎｙ－ｏｉｌｉｎａｂｕｎｄａｎｔｏｘｙｇｅｎ１２１１李新梦，高峰，姚磊，李传统１２１１ＬＩＸｉｎｍｅｎｇ，ＧＡＯＦｅｎｇ，ＹＡＯＬｅｉ，ＬＩＣｈｕａｎｔｏｎｇ（１．南京师范大学动力工程学院，江苏南京２１００４２；２．河南省第五建筑安装工程集团有限公司，河南郑州４５０００７）（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ

2、ＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００４２，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｅｎａｎＦｉｆｔｈＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＧｒｏｕｐ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００７，Ｃｈｉｎａ）摘要：针对燃烧低挥发分煤的点火、稳燃问题，介绍了富氧微油点火与稳燃系统的组成以及燃烧器的构造，并对其点火和稳燃机理进行了分析。采用数值计算方法模拟了富氧微油燃烧器的一次风流场，分析了富氧微油燃烧器的流场与温度场特性。分析认为富氧助燃可以提高燃烧强度、加快燃烧速度，从而大大缩短点火时间；煤粉气流经过富氧微油燃烧器喷口后，在脉动的同时又向回流区流动并向外扩散，迅速与热烟气混合，对于低挥发分煤能起到良

3、好的稳燃作用，这一研究结果为燃煤电厂富氧微油燃烧器改造提供了理论依据。关键词：富氧微油燃烧器；点火稳燃；燃烧特点；数值计算；流场；温度场中图分类号：ＴＫ２２３．２文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－１９５１（２００８）０３－００１４－０４Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｉｇｎｉｔｉｏｎａｎｄｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｏｆｌｏｗｖｏｌａｔｉｌｅｃｏａｌ，ｔｈｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｏｆｉｇｎｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｓｙｓｔｅｍａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｂｕｒｎｅｒｗｉｔｈｔｉｎｙ－ｏｉｌｉｎａｂｕｎｄａ

4、ｎｔｏｘｙｇｅｎｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｉｇｎｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｐｒｉｍａｒｙａｉｒｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｏｆｂｕｒｎｉｎｇｗｅｒｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｗｅｒｅｆｕｒｔｈｅｒａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｎｄｓｐｅｅｄｏｆｂｕｒｎｉｎｇａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｄｔｈｅｔｉｍｅｏｆｉｇ

5、ｎｉｔｉｏｎｉｓｓｈｏｒｔｅｎｅｄｇｒｅａｔｌｙｗｉｔｈｔｈｅｈｅｌｐｏｆａｂｕｎｄａｎｔｏｘｙｇｅｎ．Ａｆｔｅｒｐａｓｓｉｎｇｔｈｅｎｏｚｚｌｅｏｆｔｈｅｂｕｒｎｅｒ，ｔｈｅｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌ－ａｉｒｉｎｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｆｌｏｗｓｔｏｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｚｏｎｅａｎｄｄｉｓｐｅｒｓｅｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｍｉｘｉｎｇｒａｐｉｄｌｙｗｉｔｈｔｈｅｈｏｔｆｌｕｅｇａｓ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｆａｖｏｒｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｌｏｗｖｏｌａｔｉｌｅｃｏａｌ．Ｔｈｉｓｒｅｓｕｌｔｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｏｒｙｂ

6、ａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｒｅｆｏｒｍｏｆｔｈｅｂｕｒｎｅｒｗｉｔｈｔｉｎｙ－ｏｉｌｉｎａｂｕｎｄａｎｔｏｘｙｇｅｎｉｎｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｕｒｎｅｒｗｉｔｈｔｉｎｙ－ｏｉｌｉｎａｂｕｎｄａｎｔｏｘｙｇｅｎ；ｉｇｎｉｔｉｏｎａｎｄｓｔａｂｌｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ；ｂｕｒｎｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｆｌｏｗｆｉｅｌｄ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ粉的点火与低负荷下的稳定燃烧，需要进行燃烧调０引言整和燃烧器设备改造。富氧微油燃烧器的点火与稳我国贫煤、无烟煤等低挥发分煤的资源极

7、其丰燃技术是在微油气化燃烧技术的基础上开发出来富，但这些煤种由于挥发分释放速率低、着火温度的［２］，能够保证稳燃回流区的高温状态。本文对其［１］高、可燃性能差，极不易着火和燃尽，而且热值点火及稳燃机理和特性进行介绍。低。在低负荷下运行时，由于炉膛温度降低，燃烧稳定性变差，须投油助燃，这增加了发电成本、降低了１富氧微油燃烧器的点火与稳燃机理机组运行的经济性。１．１理论基础为了提高中小机组运行的经济性，实现劣质煤煤粉的燃烧过程一般要经历３个阶段：煤粉气流的预热阶段、煤粉的着火燃烧阶段和燃尽阶段。收稿日期：２００８－０１－２７基金项目：中国矿业