第6章 锅炉燃烧设备及燃烧技术

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1、第6章锅炉燃烧设备及燃烧技术6.1煤粉炉燃烧设备6.1.1炉膛1)炉膛容积热负荷2)炉膛截面热负荷3)燃烧器区域壁面热负荷4)炉膛辐射受热面热负荷6.1.2燃烧器6.1.3点火装置1)电火花点火装置2)电弧点火装置图6.1电弧点火装置1—炭块；2—炭棒；3—电弧点火器；4—套管；5—引弧汽缸；6—点火轻油枪；7—套管；8—油枪推进汽缸3)高能点火装置图6.2半导体高能点火组装图4)等离子点火(1)等离子点火工作原理(2)等离子点火系统图6.3等离子发生器工作原理6.2燃烧器出口风粉射流特性6.2.1旋流射流的流动结构及特点①开放气流②全扩散

2、气流图6.4旋转射流的气流型式(a)弱旋转气流(封闭气流);(b)开放气流;(c)全扩散气流6.2.2直流射流结构及基本特性图6.5等温自由射流的结构特性及速度分布1—喷口；2—射流等速核心区；3—射流边界层；4—射流的外边界；5—射流内边界；6—射流源点；7—扩展角；8—速度分布图6.6切圆燃烧方式直流燃烧器布置方式6.3直流燃烧器与旋流燃烧器6.3.1直流燃烧器1)四角布置的切圆燃烧方式2)四角切圆燃烧主要特点3)切圆燃烧炉内气流偏斜原因4)减少切圆燃烧炉内气流偏斜的措施(1)合理的假想切圆直径(2)合理的一、二次风动量比(3)射流对相

3、邻两侧炉墙的夹角α1和α2图6.7切圆燃烧方式炉内气流的偏斜(4)合理的燃烧器高宽比结构特性(5)合理的燃烧器面积与一、二次风喷口间的相对间距5)直流燃烧器类型(1)WR型浓淡偏差燃烧器图6.8WR型燃烧器1—摆动式喷嘴；2—楔形钝体；3—浓淡分隔板；4—煤粉管弯头(2)PM燃烧器6)切圆燃烧方式直流燃烧器的布置图6.9PM型燃烧器的分配器图6.10直流燃烧器分级布风方式图6.11直流燃烧器均等布风方式图6.12某2100t/h亚临界锅炉直流燃烧器喷口布置图6.13一次风喷口中布置的二次风(a)周界风；(b)夹心风；(c)十字风6.3.2旋

4、流燃烧器1)旋流燃烧器类型(1)石川岛播磨IHI-FW-DF旋流燃烧器图6.14IHI-FW-DF型双流旋流燃烧器1—炉墙壁管；2—流量分配器；3—轻油燃烧器；4—二次空气喷嘴；5—二次空气导叶；6—外筒；7—内筒；8—可动内筒；9—三次空气管；10—火焰检测器；11—分离板；12—煤粉入口图6.15IHI-WR-PC型旋流燃烧器1—气流分配板；2—旋风分离器；3—挡板；4—点火枪；5—旋流体；6—烧嘴；7—油枪；8—挡板；9—低负荷喷嘴图6.16日立双调风燃烧器(a)NR-1；(b)NR-2(2)石川岛播磨IHI-WR-PC旋流燃烧器(3

5、)日立(Hitachi)低NOx双调风燃烧器(4)EI-DRB双调风燃烧器图6.17EI-DRB双调风燃烧器A—高温、富燃料、挥发分析出区；B—还原区；C—NOx分解区；D—焦炭氧化区(5)DG2028/17.35-Ⅱ2型锅炉采用的低NOx轴向旋流式煤粉燃烧器(LNASB)图6.18LNASB型低NOx轴向旋流式煤粉燃烧器2)旋流燃烧器的布置方式图6.19旋流燃烧器的布置(a)前墙布置;(b)前后墙对冲(交错)布置图6.20燃烧器布置简图3)布置方式特点(1)燃烧器前墙布置(2)对冲(交错)布置4)旋流燃烧器的运行参数图6.21DG2028

6、/17.35-Ⅱ2型锅炉旋流燃烧器布置6.4低NOx煤粉燃烧技术1)低过量空气燃烧2)空气分级燃烧图6.22空气分级燃烧3)燃料分级燃烧4)烟气再循环5)低NOx燃烧器6)煤粉炉的低NOx燃烧系统图6.23燃料分级燃烧6.5W形火焰燃烧方式6.5.1W形火焰锅炉燃烧特点1)W形火焰锅炉2)W形火焰的主要特点(1)W形火焰燃烧方式有如下的主要优点(2)W形火焰燃烧方式有如下的主要缺点6.5.2W形火焰燃烧方式采用的燃烧器1)浓缩型EI-XCL双调风旋流燃烧器2)带旋风子分离器的高浓度煤粉燃烧器图6.24浓缩型EI-XCL双调风旋流燃烧器图6.

7、25带旋风子分离器的高煤粉浓度燃烧器1—一次风进口；2—主燃烧器轴向叶片调节杆；3—抽气控制挡板；4—抽气管；5—煤粉气流分配箱；6—旋风于分离器；7—锅炉护板；8—二次风箱；9—耐火砖块；10—叶片；11—主燃烧器喷嘴；12—点火油枪中心线；13一二次风调节挡板控制杆3)直流缝隙式燃烧器图6.26直流缝隙式燃烧器6.5.3W火焰锅炉燃烧脉动6.6循环流化床燃烧技术6.6.1概述1)常规流化床燃烧2)循环流化床燃烧3)增压流化床燃烧6.6.2流化床燃烧的原理、系统及组成1)燃烧室2)飞灰分离收集装置3)飞灰回送装置4)外部流化床热交换器6.

8、6.3循环流化床锅炉的燃烧区域6.6.4影响流化床燃烧的主要因素1)燃煤特性的影响2)燃煤粒径的影响3)布风装置和流化质量的影响4)给煤方式的影响5)床温的影响图6.27东方锅炉