锅炉原理-XXXX-06-燃烧设备

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garzhr1krqzh1zfgr100100MQBVccMcttQ(6-1)arzf+gr1qzh4.191002150t100100MQMtc(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=50~60m/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直流燃烧器一次风喷嘴均等布置一次风喷嘴相对集中布置一次风喷嘴集中布置+三次风喷嘴燃烧烟煤燃烧贫煤燃烧无烟煤、褐煤小结：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，θ”lST-100℃3，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ar,net2AkW/mABQq(6-3)ar,net2RRkW/m2a+bHBQq(6-4)ar,net3VLkW/mBQqV(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minsyLw(6-6)jyy273m/s2a+b273BVw(6-7)al0.9(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§6.7W火焰燃烧技术一、W型火焰锅炉的炉膛形状§6.7W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/pMA(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煤粉炉CFB锅炉链条炉四角切圆前后墙对冲W型火焰1500℃1500℃1700℃流态化燃烧870~900℃1000℃固定床燃烧补充：煤粉炉的用途四角切圆前后墙对冲W型火焰烟煤、贫煤无烟煤烟煤、贫煤八角切圆褐煤补充：CFB锅炉的用途Lurgi型CFBBPyroflow型CFBB劣质无烟煤优质无烟煤FW型CFBB优质无烟煤、贫煤补充：硫元素的转化过程硫化铁硫气态SO2有机硫气态SO2硫酸盐硫飞灰、底渣颗粒煤中所含硫元素补充：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第六章关键词风率、风速、风温炉膛截面热负荷均等配风直流燃烧器燃烧器区域壁面热负荷一、二、三次风容积热负荷周界风、夹心风煤粉在炉膛的停留时间炉膛的作用高温腐蚀