燃烧设备和煤粉燃烧技术课件.pptx

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1、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. 2

2、008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

3、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

4、 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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、，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

10、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

11、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

12、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,

13、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）

14、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

15、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,