燃烧器参数选型诊断学习教案.pptx

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1、会计学1燃烧器参数燃烧器参数(cnsh)选型诊断选型诊断第一页，共84页。n n水泥回转窑作为水泥熟料生产的关键装备，其具燃料燃烧、气固水泥回转窑作为水泥熟料生产的关键装备，其具燃料燃烧、气固换热、化学反应、物料输送等多重功能，然而燃料释放能量的过换热、化学反应、物料输送等多重功能，然而燃料释放能量的过程是实现其它功能的基础。随着国内能源供应的日益紧张，目前程是实现其它功能的基础。随着国内能源供应的日益紧张，目前(mqin)(mqin)新型干法水泥厂普遍使用的煤炭，价格急速上涨，因此新型干法水泥厂普遍使用的煤炭，价格急速上涨，因此采用劣质煤尤其是低热值煤生产水泥熟料是降低水泥生产成本的采用劣质

2、煤尤其是低热值煤生产水泥熟料是降低水泥生产成本的必然趋势。必然趋势。第1页/共85页第二页，共84页。利用劣质煤（指无烟煤、贫煤及褐煤）代替优质烟煤煅烧水泥熟料，利用劣质煤（指无烟煤、贫煤及褐煤）代替优质烟煤煅烧水泥熟料，虽然可大大降低水泥成本，提高水泥厂的经济效益虽然可大大降低水泥成本，提高水泥厂的经济效益(jn(jn j xio y)j xio y)，但是劣质煤尤其是低热值煤的使用，易引起烧成带温度低、飞沙料但是劣质煤尤其是低热值煤的使用，易引起烧成带温度低、飞沙料增多，熟料产、质量下降。还可产生灰分沉积及窑内液相量的过早增多，熟料产、质量下降。还可产生灰分沉积及窑内液相量的过早出现，引起

3、窑内结圈，结蛋，磨蚀耐火砖，影响窑内通风和窑的运出现，引起窑内结圈，结蛋，磨蚀耐火砖，影响窑内通风和窑的运行，因此开发适应水泥预分解窑使用低热值煤的燃烧器是解决水泥行，因此开发适应水泥预分解窑使用低热值煤的燃烧器是解决水泥窑生产优质熟料的重要措施。窑生产优质熟料的重要措施。第2页/共85页第三页，共84页。燃烧器使用存在燃烧器使用存在(cnzi)问题问题n n燃烧器使用中的困惑n n.参数不全、不知n n（）设计几何尺寸不知n n（）设计各风道风速不知n n（）风机选型依据不知n n.调节范围不清楚n n燃烧器配置适应(shyng)煤种的范畴不知第3页/共85页第四页，共84页。n n.燃烧器

4、工作(gngzu)原理不熟悉n n（）扩散角度n n（）卷吸量、旋流强度n n（）煤燃烧距离第4页/共85页第五页，共84页。第5页/共85页第六页，共84页。第6页/共85页第七页，共84页。第7页/共85页第八页，共84页。第8页/共85页第九页，共84页。一次风机(fn j)第9页/共85页第十页，共84页。n n燃烧器与熟料燃烧器与熟料(sh lio)质量的关系质量的关系n n燃烧器特点、参数燃烧器特点、参数n n燃烧器适应性燃烧器适应性第10页/共85页第十一页，共84页。一、预分解一、预分解(fnji)窑熟料岩相窑熟料岩相n n优质水泥熟料来源于较高含量优质水泥熟料来源于较高含量(

5、hnling)(hnling)的硅酸盐矿物，而硅酸盐矿物含量的硅酸盐矿物，而硅酸盐矿物含量(hnling)(hnling)的高低与回转窑内的温度场密切相关。的高低与回转窑内的温度场密切相关。图图1 液相分布富裕区域的液相分布富裕区域的A矿，尺寸矿，尺寸 图图2液相分布富裕区域的液相分布富裕区域的A矿，矿，巨大、有一定量地包裹物，明显的不巨大、有一定量地包裹物，明显的不 尺寸巨大、外形不完整尺寸巨大、外形不完整(wnzhng)规则的层环带构造规则的层环带构造第11页/共85页第十二页，共84页。大窑熟料大窑熟料(sh lio)图3多孔区域分布的小堆 B矿及尺寸 图4 多孔区域分布的小堆 B矿及尺

6、寸巨大(jd)的A矿晶体浸蚀程度较重 巨大(jd)的A矿晶体浸蚀程度较重第12页/共85页第十三页，共84页。大窑熟料大窑熟料(sh lio)图5 A矿晶体边缘发生分解，棱角(lngjio)不完整 图6 大部分A矿晶体发生分解1%硝酸酒精浸蚀，反光200X 1%硝酸酒精浸蚀，反光200X第13页/共85页第十四页，共84页。大窑熟料大窑熟料(sh lio)图7 集中分布(fnb)的树叶状、手指状 B矿 图8 集中分布(fnb)的树叶状、手指状 B矿第14页/共85页第十五页，共84页。小窑小窑 熟料熟料(sh lio)图图1 结晶结晶(jijng)规则的短柱状规则的短柱状A矿矿 图图2结晶结晶

7、(jijng)规则的短柱状规则的短柱状A矿矿 第15页/共85页第十六页，共84页。小窑熟料小窑熟料(sh lio)图3 A矿晶体(jngt)不规则，晶体(jngt)尺寸普遍偏小 图4 A矿晶体(jngt)不规则，晶体(jngt)尺寸 普遍偏小 第16页/共85页第十七页，共84页。图11 A矿受液相溶蚀，边缘残缺不全 图12 尺寸差异(chy)巨大的A矿第17页/共85页第十八页，共84页。n n因此，只有具有优良因此，只有具有优良(yuling)(yuling)性能的燃烧器性能的燃烧器(包括包括:型式、规格、设置部位型式、规格、设置部位等等)，才能保证喂入窑系统的燃料在燃烧空间内与高温二次

8、空气迅速混合，及，才能保证喂入窑系统的燃料在燃烧空间内与高温二次空气迅速混合，及时起火完全燃烧，并按照要求提供充足的热量，形成一个合理的温度场及热时起火完全燃烧，并按照要求提供充足的热量，形成一个合理的温度场及热工制度，从而使回转窑系统充分发挥其应有的功能，实现优质、高效、低耗、工制度，从而使回转窑系统充分发挥其应有的功能，实现优质、高效、低耗、长期安全运转，并满足环境保护规定的要求。长期安全运转，并满足环境保护规定的要求。第18页/共85页第十九页，共84页。二、燃烧器种类二、燃烧器种类(zhngli)、特、特点点n n回转窑燃烧器是烧成系统的重要工艺设备，它不仅影响窑系统的热耗及操作性能，

9、还对熟料质量和有害物质排放量产生影响，因此，一台好的燃烧器应有以下(yxi)特点：n n（1）在点火及操作期间火焰稳定；n n（2）着火点接近喷嘴；第19页/共85页第二十页，共84页。概念概念(ginin)n n（3）明亮有力的火焰；n n（4）火焰粗细(cx)及长度可调；n n（5）燃烧器端部可更换；n n（6）较低的一次风量；n n（7）结构紧凑、活动部件少；n n（8）可烧替代燃料；n n（9）较低的氮氧化物的排放。第20页/共85页第二十一页，共84页。n n 燃料的燃烧特性燃料的燃烧特性n n所有的燃烧过程都可分为以下几个步骤：所有的燃烧过程都可分为以下几个步骤：n n混合点火化学

10、反应热量混合点火化学反应热量(rling)(rling)的传播的传播n n1 1 燃料和空气混合燃料和空气混合n n对大多数燃烧器而言，燃料和气流的混合是因为燃对大多数燃烧器而言，燃料和气流的混合是因为燃烧器的喷射卷吸产生的。烧器的喷射卷吸产生的。第21页/共85页第二十二页，共84页。n n（1 1）自由射流的混合）自由射流的混合n n当燃烧器的喷射为自由射流时，因为射流边当燃烧器的喷射为自由射流时，因为射流边界与周围气流之间的摩擦力界与周围气流之间的摩擦力(卷吸力卷吸力(xl)(xl)，使周围气流加速进入射流，使射流范围扩，使周围气流加速进入射流，使射流范围扩大。这个过程由燃烧器的冲量控制

11、，直到周大。这个过程由燃烧器的冲量控制，直到周围气流与射流的速度相同时为止。燃烧器的围气流与射流的速度相同时为止。燃烧器的冲量越大，卷吸的气流越多。由于是自由射冲量越大，卷吸的气流越多。由于是自由射流，这个过程将持续到卷吸力流，这个过程将持续到卷吸力(xl)(xl)完全释完全释放为止。放为止。第22页/共85页第二十三页，共84页。n n（2 2）受限射流的混合大部分燃烧器，比如回转窑）受限射流的混合大部分燃烧器，比如回转窑用燃烧器的喷射用燃烧器的喷射(pnsh)(pnsh)都为受限射流，射流受两都为受限射流，射流受两种方式的限制：种方式的限制：n n（2.12.1）周围气流（比如二次风）的量

12、是受控制且）周围气流（比如二次风）的量是受控制且有限的；有限的；n n（2.22.2）射流的扩散边界受回转窑壳体的限制。）射流的扩散边界受回转窑壳体的限制。第23页/共85页第二十四页，共84页。n n当受限射流的冲量超过完全卷吸二次风量的需要当受限射流的冲量超过完全卷吸二次风量的需要时，时，将有回流产生。此时将有回流产生。此时(c(c sh)sh)，二次风像自由，二次风像自由射流一样，被射流卷吸，射流一样，被射流卷吸，当二次风被完全卷吸当二次风被完全卷吸时，过剩的冲量将把燃烧产生的废气卷吸回来，时，过剩的冲量将把燃烧产生的废气卷吸回来，产生外部回流。产生外部回流。第24页/共85页第二十五页

13、，共84页。n n2 2 一次风的作用一次风的作用(zuyng)(zuyng)n n（1 1）控制燃料和空气的混合。）控制燃料和空气的混合。n n （2 2）帮助火焰的稳定。）帮助火焰的稳定。第25页/共85页第二十六页，共84页。火焰(huyn)带回流的差别第26页/共85页第二十七页，共84页。燃烧器参数燃烧器参数(cnsh)n n回转窑用燃烧器的设计一般有两种常用回转窑用燃烧器的设计一般有两种常用(chn(chn ynyn)模式：模式：n n动能型：动能型：数学表达式为数学表达式为PV2PV2，即一次风量与风，即一次风量与风速平方的乘积。速平方的乘积。n n冲量型：冲量型：数学表达式为数

14、学表达式为PVPV，即一次风量与风，即一次风量与风速的乘积（速的乘积（mm s s）。一次风量为占化学需）。一次风量为占化学需氧量的百分数。氧量的百分数。第27页/共85页第二十八页，共84页。n n回转窑用燃烧器都是喷射卷吸型燃烧器，其回转窑用燃烧器都是喷射卷吸型燃烧器，其设计有两种方式：设计有两种方式：n n第一种：高动能第一种：高动能(dngnng)(dngnng)型。即：较高的型。即：较高的一次风一次风n n （300m/s300m/s），较低的一次风量，通常为），较低的一次风量，通常为n n 5 51010。n n第二种：高冲量型。即：相对较高的一次风第二种：高冲量型。即：相对较高的

15、一次风量，较低的一次风速，以提供足够的冲量来量，较低的一次风速，以提供足够的冲量来产生回流。产生回流。第28页/共85页第二十九页，共84页。n n如果燃烧器的冲量如果燃烧器的冲量(chngling)(chngling)不足而影响不足而影响燃料与二次风的混合，则每增加燃料与二次风的混合，则每增加1 1的过剩的过剩氧含量，就会增加氧含量，就会增加2 2的热耗。这也是低一的热耗。这也是低一次风量次风量n n燃烧器产生低的燃烧器产生低的NOx NOx 排放的主要原因。因排放的主要原因。因此，在设计燃烧器时，必须考虑降低一次风此，在设计燃烧器时，必须考虑降低一次风量及较低的过剩氧含量。量及较低的过剩氧

16、含量。第29页/共85页第三十页，共84页。n n水泥厂广泛使用的燃烧器都可归为这两大类型：水泥厂广泛使用的燃烧器都可归为这两大类型：高动能型和高冲量型。也可简单划分为高动能型和高冲量型。也可简单划分为“洪堡洪堡”型和型和“皮拉德皮拉德”型。型。n n随着煤质的变化，随着煤质的变化，特别是国内，优质烟煤价特别是国内，优质烟煤价格的越来越高，格的越来越高，劣质煤、无烟煤被广泛使用。劣质煤、无烟煤被广泛使用。很多厂更是使用劣质煤或无烟煤掺部分热值及很多厂更是使用劣质煤或无烟煤掺部分热值及挥发挥发(huf)(huf)分高的烟煤来满足煅烧要求。两分高的烟煤来满足煅烧要求。两种类型的燃烧器有逐渐融合的趋

17、势，即一次风种类型的燃烧器有逐渐融合的趋势，即一次风速（轴流风速）越来越高。速（轴流风速）越来越高。第30页/共85页第三十一页，共84页。各种(zhn)煤的工业分析第31页/共85页第三十二页，共84页。.燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n国外高动能型燃烧器的主要产品是国外高动能型燃烧器的主要产品是KHDKHD公司生产公司生产(shngch(shngch n)n)的的PYRO-JETPYRO-JET燃烧器；国内大部分燃烧燃烧器；国内大部分燃烧器也可归为此类型。一般可统称为三通道燃烧器。器也可归为此类型。一般可统称为三通道燃烧器。n n国外高冲量型燃烧器的主要产品是国外高冲量型燃烧器的主

18、要产品是FLSFLS公司生产公司生产(shngch(shngch n)n)的的DUOFLEXDUOFLEX燃烧器，燃烧器，PILLARDPILLARD公司公司生产生产(shngch(shngch n)n)的的PILLARDPILLARD燃烧器；国内也有几燃烧器；国内也有几家生此类燃烧器。一般可统称为四通道燃烧器。家生此类燃烧器。一般可统称为四通道燃烧器。第32页/共85页第三十三页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n2 21 KHD1 KHD公司公司PYROPYROJETJET燃烧器燃烧器n nPYRO-JET PYRO-JET 燃烧器的总体结构与一般的三通道燃烧器的总体结构与

19、一般的三通道燃烧器相似，为了保证较高的轴流风速，其轴燃烧器相似，为了保证较高的轴流风速，其轴流空气是由喷嘴环上的围成圆形状的圆流空气是由喷嘴环上的围成圆形状的圆n n 形小孔射出，喷口的数目、尺寸和位置取决形小孔射出，喷口的数目、尺寸和位置取决于生产能力和燃料种类。燃烧器为高动能型三于生产能力和燃料种类。燃烧器为高动能型三风道燃烧器，中间为油气点火装置，并增加了风道燃烧器，中间为油气点火装置，并增加了用于冷却点火装置的中心风（占一次风的比例用于冷却点火装置的中心风（占一次风的比例很小，很小，国内有叫第四风道，），由内向国内有叫第四风道，），由内向(ni(ni xinxin)外依次为旋流风，煤粉

20、及其输送空气和外依次为旋流风，煤粉及其输送空气和轴流风。轴流风。第33页/共85页第三十四页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)PYROJET 燃烧器原理图第34页/共85页第三十五页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n设计特点和应用情况设计特点和应用情况:n n（1 1）中心风为圆孔形喷射口的平行射流，所通）中心风为圆孔形喷射口的平行射流，所通过的流量少且喷射速度低，圆孔形喷射口喷射过的流量少且喷射速度低，圆孔形喷射口喷射的气流形成一个火焰内部回流区，该回流区阻的气流形成一个火焰内部回流区，该回流区阻止含碳粒的热烟气进入中心区内燃烧，阻止了止含碳粒的热烟气进入中心区

21、内燃烧，阻止了该部位因燃烧产生的结焦。该部位因燃烧产生的结焦。n n（2 2）适宜的内部旋流风，有利于燃料与空气的）适宜的内部旋流风，有利于燃料与空气的混合及挥发分的燃烧。混合及挥发分的燃烧。n n（3 3）煤粉输送风速尽可能降低，以减少煤粉对）煤粉输送风速尽可能降低，以减少煤粉对管路的磨损管路的磨损(m s(m s n)n)。同时煤粉喷口略向外倾斜，。同时煤粉喷口略向外倾斜，以增加火焰宽度。以增加火焰宽度。第35页/共85页第三十六页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n（4 4）轴流风是通过圆孔形喷嘴喷出，由于风速）轴流风是通过圆孔形喷嘴喷出，由于风速高，所产生的喷射流吸入了

22、周围的慢速流动的高，所产生的喷射流吸入了周围的慢速流动的热二次风，易使燃料快速燃烧热二次风，易使燃料快速燃烧(rnsho)(rnsho)。同时，。同时，圆孔形喷嘴喷出的高速射流，可出现回流易使圆孔形喷嘴喷出的高速射流，可出现回流易使初始着火点接近其出口，因此在火焰中避免形初始着火点接近其出口，因此在火焰中避免形成陡峭的峰值温度，降低成陡峭的峰值温度，降低NOxNOx的形成。的形成。第36页/共85页第三十七页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n（5 5）燃烧器的旋流空气设置在煤风管道里层，）燃烧器的旋流空气设置在煤风管道里层，从而增加煤风的旋流强度，加强煤粉的混合，从而增加煤风

23、的旋流强度，加强煤粉的混合，同时轴流空气的喷速较高，在外层又可控制煤同时轴流空气的喷速较高，在外层又可控制煤风的旋流强度，风的旋流强度，因此更易调节火焰的形状。因此更易调节火焰的形状。同时圆孔形平行喷射的轴流空气所形成的火焰同时圆孔形平行喷射的轴流空气所形成的火焰外部回流有利于挥发分在靠近燃烧器喷口附近外部回流有利于挥发分在靠近燃烧器喷口附近着火燃烧，再加上中心空气的火焰内部回流区，着火燃烧，再加上中心空气的火焰内部回流区，使火焰出现平稳的较高的温度，此类燃烧器不使火焰出现平稳的较高的温度，此类燃烧器不仅对挥发分含量高的烟煤有效，而且仅对挥发分含量高的烟煤有效，而且(r qi)(r qi)对挥

24、发分低的无烟煤也适用，事实上有多台燃对挥发分低的无烟煤也适用，事实上有多台燃烧器已经连续使用烧器已经连续使用100100无烟煤和无烟煤和100100石油焦石油焦长达数年长达数年第37页/共85页第三十八页，共84页。图图12 奥地利奥地利 双通道喷煤管双通道喷煤管 第38页/共85页第三十九页，共84页。图图13 史密斯新型史密斯新型(xnxng)双调节伸缩式双调节伸缩式Duoflex喷煤管喷煤管 第39页/共85页第四十页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)22 FLS 燃烧器第三代FLS 燃烧器喷射(pnsh)口第三代FLS 燃烧器风道(fn do)布置第40页/共85页第四十一

25、页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n nFLSFLS第三代燃烧器（第三代燃烧器（DUOFLEXDUOFLEX燃烧器）已由原有燃烧器）已由原有的三风道燃烧器改为四风道燃烧器，旋流风由煤风的三风道燃烧器改为四风道燃烧器，旋流风由煤风道的里层移到煤风的外层，道的里层移到煤风的外层，在燃烧器出口，巧妙在燃烧器出口，巧妙地把旋流风道和轴流风道合二为一，减少风道的截地把旋流风道和轴流风道合二为一，减少风道的截面积，提高面积，提高(t go)(t go)出口风速。各风道的布置情况和出口风速。各风道的布置情况和喷射口如图。其特点如下：喷射口如图。其特点如下：第41页/共85页第四十二页，共84页

26、。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n（1）增设中心圆孔形喷射口的平行(pngxng)射流，以减少中心部位因燃烧产生的结焦。n n（2）煤粉输送空气在旋流空气内侧，在燃烧器中心形成一个富燃料区，燃料在还原气氛下燃烧，以减少NOx 的生成量。第42页/共85页第四十三页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n（3）旋流空气和轴流空气相邻，且在出口合二为一(h r wi y)，从而减少了一半左右的出风口面积，以大幅度提高出口喷速，增加燃烧器的冲量，来稳定火焰形状；并利用轴流风喷速来调节旋流强度，增加了调节的灵活性。n n（4）轴流空气与旋流空气高速喷出，组成大的火焰外部循环回流区，

27、并与中心风的内循环区相结合，加快了燃料的着火燃烧。第43页/共85页第四十四页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n（5）采用调节喷口面积大小来调节轴流和旋流的喷速，比原有的燃烧器依靠阀门(f mn)调节的动力消耗低。喷口面积调节时可降低一次风量，同时保持较高的轴流空气喷速。其一次风量为68，最大轴流喷速达到250m/s，其冲量约为12501780m/s。第44页/共85页第四十五页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n上述措施致使火焰的最大峰值(fn zh)温度平稳，达到保护窑皮和提高耐火砖的使用周期，同时还可降低NOx 的排放。第45页/共85页第四十六页，共8

28、4页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)四风道(fn do)燃烧器第46页/共85页第四十七页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n2.3 PILLARD 燃烧(rnsho)器n nPILLARD燃烧(rnsho)器与FLS燃烧(rnsho)器的设计特点类似：n n（1）增设中心圆孔形喷射口的平行射流，减少该部位燃烧(rnsho)结焦。第47页/共85页第四十八页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n（2）中心部位除设置(shzh)油燃烧器外，还增加天然气点火装置。n n（3）旋流空气设置(shzh)在煤粉和输送空气风道外侧和轴向空气组成火焰外部循环气流；在燃烧器中

29、心形成一个富燃料区，燃料在还原气氛下燃烧，以减少NOx 的生成量。第48页/共85页第四十九页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n（4）相对较高的一次风比例和较低的轴向喷速（新燃烧器也在大幅度提高风速）。n n（5）旋流风道和轴流风道均能前后调节，从而改变(gibin)其喷射口面积，达到调节其喷射风速的目的。第49页/共85页第五十页，共84页。燃烧器型式燃烧器型式(xn sh)n n（6）在轴流风道喷口外端，设置拢焰罩，防止火焰过于粗大而损坏窑皮。n n以上措施有利于增加(zngji)火焰长度及产生平稳的峰值温度，保护窑皮和减少NOx 的生成量。第50页/共85页第五十一页，

30、共84页。3 几种几种(j zhn)燃烧器燃烧器的分析对比的分析对比第51页/共85页第五十二页，共84页。3 几种几种(j zhn)燃烧器燃烧器的分析对比的分析对比三种燃烧器结构性能(xngnng)比较第52页/共85页第五十三页，共84页。3 几种燃烧器的分析几种燃烧器的分析(fnx)对比对比第53页/共85页第五十四页，共84页。3 几种几种(j zhn)燃烧器燃烧器的分析对比的分析对比各公司燃烧器使用(shyng)特点第54页/共85页第五十五页，共84页。n n通过上面的分析比较可以看出，高动能型（三风道）和高冲量(chngling)型（四风道）燃烧器并没有明显的优劣之分。高动能型燃

31、烧器由于煤粉在旋流风和轴流风之间，火焰形状易于调节，适合原燃料不是很稳定的水泥厂使用。由于轴流风风速高，需要的一次风量低，但风压较高（有的高达6080kPa），系统能耗不一定最低。第55页/共85页第五十六页，共84页。n n高冲量型燃烧器由于煤粉在旋流风和轴流风的里层，火焰形状稳定，适合原燃料稳定的水泥厂使用。由于一次风量相对高一些，但风压较低（最高在30kPa 左右），也不一定增加(zngji)系统能耗。第56页/共85页第五十七页，共84页。.旋流旋流(xun li)(xun li)度：度：三、燃烧器参数三、燃烧器参数(cnsh)第57页/共85页第五十八页，共84页。第58页/共85页

32、第五十九页，共84页。流体密度流体密度rr任意半径任意半径(bnjng)(bnjng)U U、WW和和分别为旋转射流任一截面上的轴分别为旋转射流任一截面上的轴向和切向速度分量以及静压力。向和切向速度分量以及静压力。第59页/共85页第六十页，共84页。n n 轴向管流中设螺旋轴向管流中设螺旋(luxun)(luxun)叶片的旋流叶片的旋流器简图器简图第60页/共85页第六十一页，共84页。旋流(xun li)度变成旋流(xun li)数第61页/共85页第六十二页，共84页。第62页/共85页第六十三页，共84页。n n阻塞阻塞(z(z s)s)系数系数第63页/共85页第六十四页，共84页。

33、皮拉得燃烧器现场(xinchng)测试第64页/共85页第六十五页，共84页。第65页/共85页第六十六页，共84页。n n旋流旋流(xun li)(xun li)数数第66页/共85页第六十七页，共84页。速度(sd)场第67页/共85页第六十八页，共84页。卷吸量第68页/共85页第六十九页，共84页。外内风比例对外回流(hu li)的影响随着外内风量比由4:1减小到3:1，外回流区长度由4.60m缩短为3.51m，宽度由0.30m收缩为0.21m，起点由4.87m延迟至5.89m处;随着外内风量比降至2:1，外回流区消失。因此，外内风量比对外回流区的形成和大小作用(zuyng)十分明显，

34、随着外轴流风比例的增加，对二次空气的引第69页/共85页第七十页，共84页。外内风量(fngling)比对碳燃尽速率(kg/s)的影响外内风量比对燃烧过程的影响由碳燃尽速率的变化可以清楚(qng chu)的表现出来，随着外内风量比由2:1、3:1增大到4:1，碳燃尽长度由3.52m、2.35m缩短为1.95m，表明燃烧速率提高，对于燃尽是有利的;同时，碳燃尽起始位置由距燃烧器喷口0.37m、0.52m后移至1.02m处，表明着火点后移，对于着火是不利的。第70页/共85页第七十一页，共84页。n n水泥窑煤粉燃烧器的旋流数不超过水泥窑煤粉燃烧器的旋流数不超过0.50.5，属弱旋，属弱旋转转(x

35、unzhu(xunzhu n)n)射流范畴，其本身对内回流区的射流范畴，其本身对内回流区的产生及尺寸影响不大。我院曾就大速并稳焰措产生及尺寸影响不大。我院曾就大速并稳焰措施在某水泥厂进行了工业性试验，可稳定燃烧施在某水泥厂进行了工业性试验，可稳定燃烧1670/kg1670/kg以下的高灰分煤，但大速差燃烧器消耗以下的高灰分煤，但大速差燃烧器消耗的压缩空气量较大，工厂长期使用并不经济。的压缩空气量较大，工厂长期使用并不经济。第71页/共85页第七十二页，共84页。在距燃烧器喷口小于在距燃烧器喷口小于O.65DO.65D的区域，混合强度的区域，混合强度沿径向一般呈先增大沿径向一般呈先增大(zn(z

36、n d)d)后急剧减小的后急剧减小的“单马鞍形单马鞍形”结构。结构。1.012.51D1.012.51D的区域，混合的区域，混合强度沿径向一般呈中间大强度沿径向一般呈中间大两边小的趋势，同样，也两边小的趋势，同样，也可用一个高斯分布来表示。可用一个高斯分布来表示。在距燃烧器喷口在距燃烧器喷口2.51D2.51D以以外的区域，混合强度沿径外的区域，混合强度沿径向基本保持不变。这向基本保持不变。这是因为随着卷吸量的进一是因为随着卷吸量的进一步增加，这一区域的速度步增加，这一区域的速度梯度基本消失的缘故。梯度基本消失的缘故。第72页/共85页第七十三页，共84页。四、燃料特点四、燃料特点(tdin)

37、分析分析n n表表1 水泥水泥(shun)窑用煤的品质要求窑用煤的品质要求第73页/共85页第七十四页，共84页。劣质燃料劣质燃料(rnlio)具有以下特具有以下特点：点：n n(1)着火性能(xngnng)下降。第74页/共85页第七十五页，共84页。着火着火(zho hu)性能下降性能下降第75页/共85页第七十六页，共84页。燃烧燃烧(rnsho)稳定性降低稳定性降低 第76页/共85页第七十七页，共84页。燃烧燃烧(rnsho)稳定性降低稳定性降低第77页/共85页第七十八页，共84页。燃尽性能燃尽性能(xngnng)第78页/共85页第七十九页，共84页。燃烧燃烧(rnsho)特性特

38、性第79页/共85页第八十页，共84页。n n可燃性指数(zhsh)第80页/共85页第八十一页，共84页。n n着火(zho hu)稳燃特性指数 第81页/共85页第八十二页，共84页。n n燃尽特性指数燃尽特性指数 n n式中，式中，f1f1为初始燃尽率，为着火为初始燃尽率，为着火(zho hu(zho hu)点对应的失重量与煤种可燃质含量的比值，即温点对应的失重量与煤种可燃质含量的比值，即温度为度为TiTi时的转化率，反映了挥发分、着火时的转化率，反映了挥发分、着火(zho hu(zho hu)特性的影响，值越大，煤的可燃性越好。特性的影响，值越大，煤的可燃性越好。f2f2为后期燃尽率，其表达式为为后期燃尽率，其表达式为0.98-f10.98-f1，反映了煤中碳的燃尽性能，与含碳量、碳的存在形态，反映了煤中碳的燃尽性能，与含碳量、碳的存在形态等煤质特性有关，值越大，燃尽性能越好。等煤质特性有关，值越大，燃尽性能越好。第82页/共85页第八十三页，共84页。第83页/共85页第八十四页，共84页。