新型煤粉燃烧技术参考38477.pptx
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1、新型煤粉燃烧技术新型煤粉燃烧技术参考参考第五节第五节 新型煤粉燃烧技术新型煤粉燃烧技术一两级燃烧和一两级燃烧和MACT燃烧技术燃烧技术两级燃烧是把燃烧所需要的空气量两段送两级燃烧是把燃烧所需要的空气量两段送入炉膛,第一级的空气量大约为入炉膛,第一级的空气量大约为80%左右,左右,从燃烧器的下部送入;第二级的空气量大从燃烧器的下部送入;第二级的空气量大约为约为20%左右,从燃烧器的上部送入,两左右,从燃烧器的上部送入,两级喷口之间的距离为级喷口之间的距离为1.52米。采用两级燃米。采用两级燃烧方式,主要用于降低烧方式,主要用于降低Ox的生成量。我的生成量。我国电站中已采用这种技术。国电站中已采用
2、这种技术。采用两级燃烧法,在燃烧中心区采用两级燃烧法,在燃烧中心区(第一段燃第一段燃烧区烧区)过量空气系数小于过量空气系数小于1,为缺氧燃烧。,为缺氧燃烧。由于燃料不能完全燃烧,火焰温度比较低,由于燃料不能完全燃烧,火焰温度比较低,因而温度型因而温度型Ox 的生成量减少;同时,由的生成量减少;同时,由于缺氧,燃料型于缺氧,燃料型Ox 的生成量也减少。当的生成量也减少。当第二级空气送入后,因炉膛的冷却作用,第二级空气送入后,因炉膛的冷却作用,火焰温度已降低。因此,在第二段燃烧区火焰温度已降低。因此,在第二段燃烧区域中,虽然过量空气系数大于域中,虽然过量空气系数大于1,火焰中有,火焰中有剩余氧存在
3、,但因温度低,燃料型和温度剩余氧存在,但因温度低,燃料型和温度型型Ox的生成量都大幅度降低。的生成量都大幅度降低。采用两组级燃烧法,应保证第二级空气与采用两组级燃烧法,应保证第二级空气与燃尽区火焰的混合良好,否则将造成不完燃尽区火焰的混合良好,否则将造成不完全燃烧;一次燃烧区内由于缺氧,形成还全燃烧;一次燃烧区内由于缺氧,形成还原性气氛,这将使灰熔点降低,不仅容易原性气氛,这将使灰熔点降低,不仅容易引起结渣,还会产生腐蚀;由于燃烧分段引起结渣,还会产生腐蚀;由于燃烧分段进行,火焰拉长,如果组织不好,焦炭难进行,火焰拉长,如果组织不好,焦炭难以燃尽,还会引起炉膛出口处的受热面结以燃尽,还会引起炉
4、膛出口处的受热面结渣。这些问题应运行中引起注意。渣。这些问题应运行中引起注意。日本三菱公司在日本三菱公司在PM型燃烧器的基础上,进型燃烧器的基础上,进一步发展了炉内三级燃烧的低一步发展了炉内三级燃烧的低Ox燃烧技燃烧技术术(MACT)。即在主燃烧器的上二次风。即在主燃烧器的上二次风OFA喷口上部设置一层附加空气喷口上部设置一层附加空气AA,在主燃烧,在主燃烧区生成的区生成的Ox到达到达OFA区时,由于缺氧又区时,由于缺氧又被还原成被还原成N2。据资料介绍,。据资料介绍,MACT燃烧技燃烧技术可将术可将Ox控制在控制在60150PPm内。内。二二 宽调节比燃烧器宽调节比燃烧器宽调节比燃烧器实际上
5、也是一种浓、淡型宽调节比燃烧器实际上也是一种浓、淡型煤粉燃烧器。这种燃烧器的主要性能是在煤粉燃烧器。这种燃烧器的主要性能是在低负荷下,不投油仍然能稳定燃烧。故其低负荷下,不投油仍然能稳定燃烧。故其对锅炉负荷变化时的燃烧调节范围比较宽。对锅炉负荷变化时的燃烧调节范围比较宽。图图 宽调节比燃烧器宽调节比燃烧器在一次风入口部位连接一个弯头,作为煤在一次风入口部位连接一个弯头,作为煤粉浓缩器。一次风管内设置一块隔板,把粉浓缩器。一次风管内设置一块隔板,把一次风管分为上、下两部分。一次风喷口一次风管分为上、下两部分。一次风喷口分为上、下两个可调角度的喷口。当煤粉分为上、下两个可调角度的喷口。当煤粉气流通
6、过弯头时,一次风管隔板上部的通气流通过弯头时,一次风管隔板上部的通道中形成浓煤粉气流,而在隔板下部的通道中形成浓煤粉气流,而在隔板下部的通道中形成淡煤粉气流,这两股煤粉气流径道中形成淡煤粉气流,这两股煤粉气流径上,下两个喷口射入炉膛。上,下两个喷口射入炉膛。宽调节比燃烧器宽调节比燃烧器宽调节比燃烧器喷口结构特点是在宽调节比燃烧器喷口结构特点是在喷口出喷口出口处装有扩流器。口处装有扩流器。扩流锥可以增加一次风扩流锥可以增加一次风气流和回流烟气的接触面;三角形扩锥出气流和回流烟气的接触面;三角形扩锥出口的翻边口的翻边对增加高温烟气的回流作用很大对增加高温烟气的回流作用很大。有的试验表明,这种燃烧器
7、可在有的试验表明,这种燃烧器可在20%负荷负荷下不投油稳定燃烧。下不投油稳定燃烧。第七节第七节 油燃烧器油燃烧器油燃烧器除了用于燃油锅炉外,燃煤锅炉通常都油燃烧器除了用于燃油锅炉外,燃煤锅炉通常都装有油燃烧器。燃煤锅炉冷态启动时,炉温很低,装有油燃烧器。燃煤锅炉冷态启动时,炉温很低,直接投入煤粉不易着火,故首先投入油燃烧器,直接投入煤粉不易着火,故首先投入油燃烧器,用于炉膛升温并保持稳定燃烧,经过几小时的加用于炉膛升温并保持稳定燃烧,经过几小时的加热,炉膛温度升高后,再投入煤粉。此外,在锅热,炉膛温度升高后,再投入煤粉。此外,在锅炉低负荷运行时,由于炉膛温度降低,煤粉着火炉低负荷运行时,由于炉
8、膛温度降低,煤粉着火不稳定,火焰发生脉动,这时也需要投入油燃烧不稳定,火焰发生脉动,这时也需要投入油燃烧器来稳定燃烧。器来稳定燃烧。一油燃烧的特点一油燃烧的特点电站锅炉燃用的油通常为重油,其燃烧特点是:电站锅炉燃用的油通常为重油,其燃烧特点是:首先用雾化喷嘴将重油雾化成很细小的雾状液滴首先用雾化喷嘴将重油雾化成很细小的雾状液滴群(即油雾),经过受热、蒸发,成为气态燃料。群(即油雾),经过受热、蒸发,成为气态燃料。当气态燃油与空气混合并达到着火条件时,便开当气态燃油与空气混合并达到着火条件时,便开始着火。液体燃料的着火温度比其气化温度高得始着火。液体燃料的着火温度比其气化温度高得多,油滴在气化后
9、才开始着火燃烧,所以液体燃多,油滴在气化后才开始着火燃烧,所以液体燃料的燃烧实际上转变为均相燃烧。其着火与燃尽料的燃烧实际上转变为均相燃烧。其着火与燃尽自然比煤粉容易得多。自然比煤粉容易得多。为了提高燃烧效率,必须保证油的雾化质为了提高燃烧效率,必须保证油的雾化质量,即雾化后的液滴应细而均匀,并使液量,即雾化后的液滴应细而均匀,并使液滴气化后迅速而均匀地与空气混合,避免滴气化后迅速而均匀地与空气混合,避免火焰根部缺氧产生碳黑。当然,也应尽可火焰根部缺氧产生碳黑。当然,也应尽可能实现低氧燃烧,以减少能实现低氧燃烧,以减少2向向3的的转换的机会,即减少转换的机会,即减少3的转换率,降低的转换率,降
10、低烟气中硫酸蒸汽的浓度,减轻低温腐蚀。烟气中硫酸蒸汽的浓度,减轻低温腐蚀。同时,也可减少同时,也可减少x的生成量。的生成量。油燃烧器包括油喷嘴和调风器。油喷嘴的油燃烧器包括油喷嘴和调风器。油喷嘴的作用是把燃油雾化成细小的油雾群,并保作用是把燃油雾化成细小的油雾群,并保持一定的雾化角与空气相交混合,油雾中持一定的雾化角与空气相交混合,油雾中心区形成回流区,卷吸热烟气,加热油雾。心区形成回流区,卷吸热烟气,加热油雾。调风器的作用是组织油燃烧时的空气供给,调风器的作用是组织油燃烧时的空气供给,并使空气与油雾充分混合。由于油雾燃烧并使空气与油雾充分混合。由于油雾燃烧时要求早期混合强烈,因此通常采用旋流
11、时要求早期混合强烈,因此通常采用旋流叶片,使一次风产生强烈旋转,促进油雾叶片,使一次风产生强烈旋转,促进油雾与空气的混合。与空气的混合。二油喷嘴二油喷嘴按照油的雾化方式,油喷嘴分为压力雾化按照油的雾化方式,油喷嘴分为压力雾化式、蒸汽雾化式、空气雾化式等。式、蒸汽雾化式、空气雾化式等。1压力雾化式油喷嘴压力雾化式油喷嘴将具有一定压力的燃油在油喷嘴内产生的将具有一定压力的燃油在油喷嘴内产生的高速旋转,从油喷嘴射出后,油膜被撕裂,高速旋转,从油喷嘴射出后,油膜被撕裂,形成雾状小液滴。形成雾状小液滴。这种油喷嘴由雾化片、旋流片、分油嘴组成。压这种油喷嘴由雾化片、旋流片、分油嘴组成。压力油经分油嘴小孔汇
12、合到一个环形槽中,均匀分力油经分油嘴小孔汇合到一个环形槽中,均匀分配到旋流片的切向槽中,再进入旋流片中心的旋配到旋流片的切向槽中,再进入旋流片中心的旋涡室,此时压力油便产生高速旋转,然后从雾化涡室,此时压力油便产生高速旋转,然后从雾化片的中心孔喷出后,在旋转力的作用下,克服了片的中心孔喷出后,在旋转力的作用下,克服了油的表面张力,被撕碎成细小的油滴,形成了具油的表面张力,被撕碎成细小的油滴,形成了具有一定雾化角的圆锥状油雾。有一定雾化角的圆锥状油雾。简单机械雾化油喷嘴的喷油量是油压来调节的。简单机械雾化油喷嘴的喷油量是油压来调节的。压力小,流量随着变小,但此时雾化质量差。但压力小,流量随着变小
13、,但此时雾化质量差。但这种油喷嘴结构及调节比较简单,适用于点火用这种油喷嘴结构及调节比较简单,适用于点火用油燃烧器。油燃烧器。回油式机械雾化油喷嘴回油式机械雾化油喷嘴回油式机械雾化油喷嘴的主要特点是在分流片上回油式机械雾化油喷嘴的主要特点是在分流片上有回油孔。回油孔的作用是让一部分油在喷出油有回油孔。回油孔的作用是让一部分油在喷出油喷嘴前,从旋涡室返回回油管路,用以调节喷油喷嘴前,从旋涡室返回回油管路,用以调节喷油量。分流片中心有回油孔的称为集中大孔回油喷量。分流片中心有回油孔的称为集中大孔回油喷嘴;分流片上有分散小回油孔的称为分散小孔回嘴;分流片上有分散小回油孔的称为分散小孔回油喷嘴。油喷嘴
14、。这种油喷嘴的调节特点是进油量可保持不变,只这种油喷嘴的调节特点是进油量可保持不变,只调节回油量就能改变喷油量,因而雾化质量不受调节回油量就能改变喷油量,因而雾化质量不受喷油量变化的影响。喷油量变化的影响。3蒸汽雾化油喷嘴蒸汽雾化油喷嘴蒸汽雾化油喷嘴它是利用高速蒸汽气流的蒸汽雾化油喷嘴它是利用高速蒸汽气流的喷射使燃油雾化,喷嘴头上有油孔、汽孔喷射使燃油雾化,喷嘴头上有油孔、汽孔和混合孔,形成和混合孔,形成“”形喷嘴。油压一般形喷嘴。油压一般为为0.52.0a,汽压一般为,汽压一般为0.61.0a。油与蒸汽在混合孔内相互撞击,形成。油与蒸汽在混合孔内相互撞击,形成乳化状态的汽混合物,再喷入炉内便
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