燃烧设备和煤粉燃烧技术课件.pptx
全书内容,第一章 概述第二章 燃料及其燃烧特性第三章 燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡第四章 煤粉制备及系统第五章 燃烧理论基础第六章 燃烧设备和煤粉燃烧技术第七章 过热器和再热器第八章 省煤器和空气预热器,1 樊泉桂 锅炉原理M. 第一版.北京：中国电力出版社. 2008年9月.,全书内容（续）,第九章 锅炉炉膛换热计算第十章 对流受热面的换热计算第十一章 电站锅炉的受热面布置和优化设计第十二章 自然循环蒸发系统及安全运行第十三章 强制循环锅炉 第十四章 电站锅炉蒸汽品质及其污染防治第十五章 电站锅炉的运行与调节第十六章 锅炉动态特性,1 樊泉桂 锅炉原理M. 第一版.北京：中国电力出版社. 2008年9月.,第六章 燃烧设备和煤粉燃烧技术,授课教师：王世昌2010年1月,00300530 锅炉原理,1 樊泉桂 锅炉原理M. 第一版.北京：中国电力出版社. 2008年9月.,6 燃烧设备和煤粉燃烧技术,第一节 概述第二节 直流式煤粉燃烧器第三节 旋流式煤粉燃烧器第四节 煤粉炉炉膛第五节 煤粉气流的燃烧第六节 低负荷稳燃及低NOx燃烧技术第七节 W型火焰燃烧技术,00300530 锅炉原理,6 燃烧设备和煤粉燃烧技术,第八节 油燃烧器与点火器第九节 循环流化床燃煤锅炉,00300530 锅炉原理,6.1 概述,一、炉内过程的关键环节1，煤颗粒的干燥与加热2，挥发分受热分解3，挥发物的着火与燃烧4，焦炭的形成和着火燃烧5，灰渣的形成,6.1 概述,二、与炉内燃烧过程相关的问题1，受热面积灰、结渣2，受热面金属表面的高温腐蚀3，蒸发受热面中水动力和传热的安全性4，氮氧化物的生成5，火焰在炉膛中的充满程度,6.2 直流煤粉燃烧器,一、煤粉燃烧器的作用1，向炉膛内输送燃料和空气2，组织燃料和空气及时、充分吸混合3，保证燃料进入炉膛后尽快、稳定地着火，迅速、完全燃烧。二、直流煤粉燃烧器的类型,6.2 直流煤粉燃烧器,二、直流煤粉燃烧器的类型1，均等配风直流燃烧器2，一次风集中布置分级配风直流燃烧器2.1 作用：燃烧挥发分低、发热量低的煤；2.2 缺陷：延缓燃烧进程，供氧不足。,6.2 直流煤粉燃烧器,6.2 直流煤粉燃烧器,三、四角布置直流燃烧器的工作原理1，煤粉气流卷吸高温烟气被加热；2，射流两侧补气，射流的相互撞击；3，煤粉气流的着火过程；4，煤粉与二次风的混合过程；5，四股气流形成切圆旋转流动过程；6，焦炭燃尽过程,6.2 直流煤粉燃烧器,三、四角布置直流燃烧器的工作原理,(6-1),(6-2),6.2 直流煤粉燃烧器,6.2 直流煤粉燃烧器,四、四角切圆燃烧气流偏斜及切圆直径1，气流偏斜问题（1）上游邻角气流的撞击；（2）射流两侧“补气” 条件的影响；（3）燃烧器的宽高比。（4）实际切圆直径增加。,6.2 直流煤粉燃烧器,四、四角切圆燃烧气流偏斜及切圆直径1，气流偏斜问题2，切圆直径切圆直径过大（1）火焰易贴壁（2）容易烧坏喷口（3）过热器、再热器热偏差,6.2 直流煤粉燃烧器,五、一次风与二次风1，一次风量； 2，一次风速,6.2 直流煤粉燃烧器,五、一次风与二次风3，一次风温； 4，二次风量和风速5，二次风温,6.2 直流煤粉燃烧器,六、三次风、周界风、夹心风1，三次风 w3=5060m/s2，周界风 V周界=10%V二次风3，夹心风,6.2 直流煤粉燃烧器,七、摆动式燃烧器,6.2 直流煤粉燃烧器,八、大容量锅炉的典型燃烧器结构,6.2 直流煤粉燃烧器,九、直流燃烧器布置方式1，一、二次风不等切圆布置；2，一次风正切，二次风反切布置；3，一次风对冲、二次峰切圆布置,6.2 直流煤粉燃烧器,十、四角切圆燃烧锅炉的残余旋转,小结：各种直流燃烧器适用的煤种,小结：直流燃烧器的环保、安全性能,6.3 旋流煤粉燃烧器,一、旋流燃烧器的工作原理,6.3 旋流煤粉燃烧器,二、可动叶片双调风旋流燃烧器,6.3 旋流煤粉燃烧器,二、可动叶片双调风旋流燃烧器,低NOx旋流燃烧器,旋流燃烧器 周围结渣照片,扬州二电厂630MW超临界锅炉,内蒙乌兰察布卓资电厂670t/h锅炉,旋流燃烧器区域结渣,旋流燃烧器区域结渣,6.3 旋流煤粉燃烧器,三、双调风旋流燃烧器的燃烧过程,6.3 旋流煤粉燃烧器,四、蜗壳式燃烧器,6.3 旋流煤粉燃烧器,五、旋流燃烧器的布置与供风方式,6.3 旋流煤粉燃烧器,六、单只燃烧器的热功率,6.3 旋流煤粉燃烧器,六、单只燃烧器的热功率,6.3 旋流煤粉燃烧器,六、单只燃烧器的热功率1，功率太大，易引起结渣；2，局部热负荷太高，使水循环恶化；3，切换或启停燃烧器对炉内火焰稳定性影响大4，切换或启停燃烧器对炉膛出口烟温影响较大5，一、二次风气流太厚，不利于风粉混合6，燃烧调节不太灵活。,6.3 旋流煤粉燃烧器,七、旋转火焰的特性,小结：旋流燃烧器适用的煤种,小结：旋流燃烧器的环保安全性能,6.4 煤粉炉炉膛,一、燃烧煤粉对炉膛的要求1，有利于着火、稳燃；2，”lST-1003，水冷壁不发生传热恶化4，降低NOx生成量5，对煤质和负荷变化有较好的适应性。,6.4 煤粉炉炉膛,二、评价炉膛结构的参数,(6-3),(6-4),(6-5),6.4 煤粉炉炉膛,二、评价炉膛结构的参数,6.4 煤粉炉炉膛,二、评价炉膛结构的参数,(6-6),(6-7),(6-8),6.4 煤粉炉炉膛,三、影响炉膛受热面结渣的因素1，受热面结渣的形成过程2，受热面积灰或结渣的危害（1）炉侧传热恶化，加剧结渣；（2）炉膛出口受热面结渣、超温；（3）未结渣的受热面金属表面温度升高，腐蚀性气体增加，引起高温腐蚀；,6.4 煤粉炉炉膛,三、影响炉膛受热面结渣的因素2，受热面积灰或结渣的危害（4）排烟温度升高，锅炉效率降低；（5）严重结渣时，大块渣落下，可能造成灭火、水冷壁破裂等事故；3，影响受热面结渣的主要因素（1）煤灰的化学组成；,6.4 煤粉炉炉膛,三、影响炉膛受热面结渣的因素3，影响受热面结渣的主要因素（2）炉膛的温度水平；（3）火焰贴墙；（4）过量空气系数；（5）煤粉细度；（6）吹灰；（7）混煤比例。,6.4 煤粉炉炉膛,三、影响炉膛受热面结渣的因素4，防止受热面结渣的基本条件（1）受热面足够多；（2）良好的一次、二次风气流结构；不冲刷受热面。四、火焰充满度1，炉膛容积没有得到充分利用；,6.4 煤粉炉炉膛,四、火焰充满度2，造成过热器、再热器热偏差。五、炉膛负压1，负压偏高，关小引风机开度。2，气流上翘，造成不完全燃烧。3，四角切圆燃烧锅炉，气流上翘，燃烧不稳定4，漏风量大，烟气体积增加，烟速加快；,6.4 煤粉炉炉膛,五、炉膛负压5，炉膛负压急剧升高，造成内爆。6，燃烧不稳定造成炉膛负压脉动。7，炉膛负压突然变成正压。自动或手动采取保护措施。六、炉膛内的爆炸性燃烧,小结：炉膛的作用,6.5 煤粉气流的燃烧,一、影响煤粉气流着火的因素1，燃料性质的影响2，锅炉低负荷时煤粉气流的着火,6.5 煤粉气流的燃烧,二、混煤的燃烧特性1，混煤的着火特性：着火不稳定。2，混煤的燃烧效率：下降,6.6 低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术,一、低负荷稳燃技术1，提高一次风中煤粉浓度；2，提高煤粉气流的初温；3，降低煤粉颗粒粒径。4，在难燃的煤中混入易燃的煤。,6.6 低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术,一、低负荷稳燃技术,6.6 低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术,二、低NOx燃烧技术1，NOx生成机理（1）热力型NOx （2）燃料型NOx （3）快速型NOx,6.6 低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术,二、低NOx燃烧技术2，低NOx燃烧器（1）PM燃烧器,6.6 低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术,二、低NOx燃烧技术2，低NOx燃烧器（2）WR燃烧器,6.6 低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术,二、低NOx燃烧技术2，低NOx燃烧器（3）A-PM燃烧器,6.6 低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术,二、低NOx燃烧技术2，低NOx燃烧器（4）新型低NOx燃烧器,6.6 低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术,二、低NOx燃烧技术2，低NOx燃烧器（4）新型低NOx燃烧器,6.6 低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术,二、低NOx燃烧技术3，炉内脱氮技术 （1）MACT （2）A-MACT,6.6 低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术,二、低NOx燃烧技术3，炉内脱氮技术 （3）扩大还原燃烧技术,6.7 W火焰燃烧技术,一、W型火焰锅炉的炉膛形状,6.7 W火焰燃烧技术,二、W型火焰锅炉的燃烧器,6.8 油燃烧器与点火器,一、油燃烧的特点雾化蒸发燃烧,6.8 油燃烧器与点火器,二、油喷嘴 1，压力雾化油喷嘴,6.8 油燃烧器与点火器,二、油喷嘴 2，蒸汽雾化油喷嘴,6.8 油燃烧器与点火器,三、平流式调风器,6.8 油燃烧器与点火器,四、高能点火器,6.8 油燃烧器与点火器,四、高能点火器,6.9 循环流化床燃煤锅炉,一、流态化的描述及其性质,(6-9),6.9 循环流化床燃煤锅炉,一、流态化的描述及其性质,6.9 循环流化床燃煤锅炉,二、循环流化床锅炉炉内工作原理,6.9 循环流化床燃煤锅炉,三、CFBB的主要特点1，煤种适应性好；2，燃烧效率与煤粉炉相当；3，传热强烈；4，低温燃烧、NOx排放量低；5，锅炉占地面积小；6，负荷调节性能良好；,6.9 循环流化床燃煤锅炉,三、CFBB的主要特点6，负荷调节性能良好；（1）炉膛温度均匀，水循环安全；（2）负荷变化时，具有良好的汽温特性；（3）可以实现低负荷稳燃；7，灰渣可以综合利用；8，厂用电率高于煤粉炉；,6.9 循环流化床燃煤锅炉,6.9 循环流化床燃煤锅炉,6.9 循环流化床燃煤锅炉,四、CFB燃煤锅炉的构成1，燃烧室 2，布风板,6.9 循环流化床燃煤锅炉,四、CFB燃煤锅炉的构成3，飞灰分离器,6.9 循环流化床燃煤锅炉,四、CFB燃煤锅炉的构成 4，飞灰回送装置5，EHE热交换器6，灰渣排放处理系统7，点火系统,6.9 循环流化床燃煤锅炉,四、CFB燃煤锅炉的构成 7，点火系统,床下点火,补充：各种锅炉的火焰温度,补充：煤粉炉的用途,补充：CFB锅炉的用途,补充：硫元素的转化过程,补充：氮元素的转化过程,第六章 授课内容结束,请同学们提问。,锅炉原理,延伸阅读 01第六章 基本要求,1，掌握直流煤粉燃烧器的结构特点与应用范围2，掌握旋流煤粉燃烧器的结构特点与应用范围3，掌握炉膛与燃烧器的关系4，掌握油燃烧器、点火器与燃烧器的关系,延伸阅读 02第六章 重点,1，煤粉气流燃烧过程的特点2，各种煤粉锅炉的低NOx燃烧技术3，低负荷稳燃技术4，影响结渣、结焦的因素5，影响高温腐蚀的因素,延伸阅读 03 第六章 难点,1，W火焰锅炉结构特点和应用范围2，流化床锅炉的“燃料性能参数变化幅度不能太大”的原因3，四角切圆布置燃烧器与水冷壁、过热器、再热器的热偏差的关系。,延伸阅读 04 第六章 关键词,
