旋流煤粉燃烧器

1、第六章 燃烧原理和燃烧设备,1 燃料燃烧的基本原理 2 直流煤粉燃烧器 3 旋流煤粉燃烧器 4 煤粉炉炉膛 5 煤粉炉点火系统 6 煤粉燃烧新技术,3 旋流燃烧器,一、旋流射流 二、旋流煤粉燃烧器的形式,旋流燃烧器:出口气流包含有绕燃烧器轴线旋转的旋转射流。,炉膛（燃烧室） 燃烧器,燃烧设备,煤粉燃烧器 油燃烧器 点火装置,直流燃烧器 旋流燃烧器,一次风喷嘴 二次风喷嘴 三次风喷嘴,直流一次风、二次风 旋流二、三次风,电火花点火 电弧点火 半导体高能点火,空气雾化 蒸汽雾化,自冷灰斗至炉膛出口的燃烧空间,燃烧设备的基本概念,煤粉燃烧器种类,直流燃烧器 旋流燃烧器,回流型燃烧器 浓淡燃烧器,一次

2、旋流 一次直流+二次旋流 一次直流+二次旋流+三次旋流 一次旋流+二次旋流+三次旋流,气流没有切向流动速度分量,气流有切向 流动速度分量,燃烧器的作用与要求,保证充分混合、迅速着火、稳定燃烧，燃尽；炉温分布合理，受热面不结渣； 有较好的燃料适应性，以满足煤种在一定范围内变化时，仍能保证机组安全、稳定、经济运行； 有良好的负荷调节性能和较大的调节范围，以适合电网调峰的需要； 能通过燃烧控制NOX的生成，以满足环境保护的要求； 流动阻力较小，运行可靠，不易烧坏和磨损，便于维修和更换部件。,作用：将燃料与燃烧所需空气， 按一定的比例、速度和混合方式，经喷口送入炉膛。,要求：,进入煤粉炉燃烧器的空气不

3、是一次集中送进的，按对着火、燃烧有利而合理组织、分批送入，按作用不同，可分为三种: 一次风 携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要；,通过燃烧器的空气,二次风 待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用；,三次风 对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器排出的含有10%15%细粉的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风。,旋流燃烧器,出口气流包含有旋流射流的燃烧器；其出口气流可为几个同轴旋流射流组合，也可是旋流射流与直流射流的组合。,旋流燃烧器的原理图,旋流燃烧器,*旋流燃烧器:出口气流包含绕燃

4、烧器轴线旋转的旋转射流。 气流旋转的结果是在射流中心产生一个低压区，造成了径向和轴向的压力梯度。这将吸引中心部分的烟气沿轴线反射运动，在旋转射流内部产生回流区。这样，旋转射流就从内外两个边界卷吸高温烟气，这对煤粉的着火十分有利，特别是内回流区，是着火的主要热源。,1、旋流射流空气动力特性,*一、二次风用不同管道与燃烧器连接，燃烧器内一、二次风通道隔开。 *二次风射流为旋转射流,一次风射流可以是旋转射流,也可以是直流。,旋流射流的特点：,1、旋流射流空气动力特性,旋流射流具有比直流射流大得多的扩展角，射流中心形成回流区，射流内、外同时卷吸炉内高温烟气，卷吸量大。,旋流燃烧器适用于含挥发分较高的煤

5、种。,从燃烧器喷出的气流具有很高的切向速度和足够大的轴向速度，早期湍动混合强烈。,轴向速度衰减较快，射程短，后期扰动弱。,1、旋流射流空气动力特性,旋流强度(n): 表征旋转程度 (气流旋转动量矩/轴向动量)。 气流的切向旋转动量矩；,旋流射流空气动力特性,燃烧器喷口的特性尺寸。,气流的轴向旋转动量；,旋转射流的扩展角一般比直流射流大， 而且随着旋转强度的增大而增大。,旋流强度(n): 表征旋转程度 (气流旋转动量矩/轴向动量)。 随着n的不同，旋转射流有三种不同的流动状态: 封闭气流: n较小，弱旋或不旋，中心没有回流区或回流区较小，回流区负压小，主射流受到压缩，旋转射流呈封闭状态，特性接近

6、直流射流.,旋流射流空气动力特性,开放气流 n 较大，射流内、外侧的压力差逐渐接近，射流中心形成较大回流区，延长到速度很低处才封闭，形成开放式的结构,全扩散气流 n 和扩展角很大，射流外卷吸作用强烈，使外侧压力小于中心压力，整个射流向外全部张开，外侧回流区全部消失,2、旋流燃烧器的结构与形式,旋流燃烧器根据结构不同，分为: 蜗壳式旋流燃烧器: 采用蜗壳作旋流器 叶片式旋流燃烧器: 采用叶片作旋流器,旋流燃烧器的形式,直流蜗壳式 双蜗壳式 轴向可动叶轮式,旋流燃烧器的结构,4/6,旋流燃烧器图片,旋流煤粉燃烧器的结构,前墙旋流燃烧器及油枪,旋流煤粉燃烧器的结构,四通道煤粉燃烧器结构示意,双调风旋

7、流煤粉燃烧器,3、旋流燃烧器的布置方式,(a) 前墙布置； （b）两面墙对冲或交错布置； （b-1）两面墙交错布置； （b-2）两面墙对冲布置； （c）半开式炉膛对冲布置； （d）炉底布置； （e）炉顶布置,3、旋流燃烧器的布置,旋流燃烧器前墙布置： 不受炉膛截面宽、深比限制，布置方便，与磨煤机联接煤粉管道短。 主气流上下两端形成明显的停滞旋涡区，炉膛火焰的充满程度较差。 炉内火焰的扰动较差，不利于燃烧后期的扰动和混合。,燃烧器前后墙或两侧墙布置 两面墙上燃烧器喷出的火炬在炉膛中央互相撞击后，火焰大部分向炉膛上方运动，炉内的火焰充满程度较好，扰动性也较强 若对冲的两个燃烧器负荷不相同，则炉内高温火焰将向一侧偏移，造成结渣,旋流燃烧器的布