第五章煤粉燃烧理论及燃烧设备.课件

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1、煤粉燃烧理论基础及煤粉燃烧理论基础及燃烧设备燃烧设备第五章第五章本章内容本章内容n燃烧的基本理论燃烧的基本理论n煤粉气流的着火和燃烧煤粉气流的着火和燃烧n煤粉燃烧器及其炉内布置型式煤粉燃烧器及其炉内布置型式n煤粉炉点火设备煤粉炉点火设备n燃烧调整试验方法燃烧调整试验方法本章重点与难点本章重点与难点n n炭粒的燃烧过程与影响因素炭粒的燃烧过程与影响因素炭粒的燃烧过程与影响因素炭粒的燃烧过程与影响因素n n燃烧的三个区域燃烧的三个区域燃烧的三个区域燃烧的三个区域n n着火和熄火的热力条件着火和熄火的热力条件着火和熄火的热力条件着火和熄火的热力条件n n煤粉气流着火的影响因素煤粉气流着火的影响因素煤

2、粉气流着火的影响因素煤粉气流着火的影响因素n n燃烧完全的条件燃烧完全的条件燃烧完全的条件燃烧完全的条件n n直流射流的特性、直流燃烧器的种类、特点、布直流射流的特性、直流燃烧器的种类、特点、布直流射流的特性、直流燃烧器的种类、特点、布直流射流的特性、直流燃烧器的种类、特点、布置方式置方式置方式置方式n n旋流射流的特性、旋流燃烧器的种类与特点、布旋流射流的特性、旋流燃烧器的种类与特点、布旋流射流的特性、旋流燃烧器的种类与特点、布旋流射流的特性、旋流燃烧器的种类与特点、布置方式置方式置方式置方式燃烧的基本理论燃烧的基本理论第一节第一节燃烧的分类燃烧的分类n n单相燃烧（均相燃烧）单相燃烧（均相

3、燃烧）燃料与氧化剂同相燃料与氧化剂同相燃料与氧化剂同相燃料与氧化剂同相n n多相燃烧（异相燃烧）多相燃烧（异相燃烧）燃料与氧化剂燃料与氧化剂燃料与氧化剂燃料与氧化剂 不同相不同相不同相不同相化学反应速度化学反应速度n n定义定义：单位时间内反应物浓度的减少或生成物单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加，单位浓度的增加，单位 对于反应对于反应 瞬时化学反应速度可表示为瞬时化学反应速度可表示为影响化学反应速度的因素影响化学反应速度的因素n浓度浓度n温度温度n压力压力n催化反应催化反应氧的扩散速度氧的扩散速度n n炭粒与氧的燃烧化学反应是在炭粒表面进行炭粒与氧的燃烧化学反应是在炭粒表面进行的。

4、由于化学反应消耗氧，炭粒反应表面氧的。由于化学反应消耗氧，炭粒反应表面氧浓度浓度CB B小于周围介质中的氧浓度小于周围介质中的氧浓度COO，周围环，周围环境的氧不断向炭粒表面扩散。境的氧不断向炭粒表面扩散。氧扩散过程的氧扩散过程的快慢快慢用氧的扩散速度表示。用氧的扩散速度表示。扩散速度系数扩散速度系数炭粒多相燃烧反应阶段炭粒多相燃烧反应阶段n n氧气氧气扩散扩散到炭粒反应表面到炭粒反应表面n n氧气被炭粒表面氧气被炭粒表面吸附吸附n n在炭粒表面进行在炭粒表面进行燃烧化学反应燃烧化学反应n n燃烧产物由炭粒燃烧产物由炭粒解吸附解吸附n n燃烧产物离开炭粒表面燃烧产物离开炭粒表面扩散扩散到周围环

5、境中到周围环境中慢慢慢慢炭粒的燃烧速度炭粒的燃烧速度n n定义：定义：炭粒单位表面上的实际反应速度。炭粒单位表面上的实际反应速度。当燃烧过程稳定时当燃烧过程稳定时燃烧区域燃烧区域n动力燃烧区动力燃烧区n扩散燃烧区扩散燃烧区n过渡燃烧区过渡燃烧区加强燃烧的措施加强燃烧的措施减小粒径减小粒径不同炉型所处的燃烧区域不同炉型所处的燃烧区域层燃炉层燃炉扩散区扩散区煤粉炉煤粉炉中心区以外中心区以外过渡区动力区过渡区动力区粗粉高温区粗粉高温区扩散区扩散区扰动扰动炭粒直径炭粒直径强制通风强制通风扰动扰动、炭粒直径、炭粒直径温度温度、燃料性质、燃料性质煤粉气流的煤粉气流的着火和燃烧着火和燃烧第二节第二节煤粉的燃

6、烧过程煤粉的燃烧过程n n着火前的准备阶段着火前的准备阶段n n燃烧阶段燃烧阶段n n燃尽阶段燃尽阶段 用时最长用时最长用时最长用时最长75757575n n三个过程既串联又并联三个过程既串联又并联三个过程既串联又并联三个过程既串联又并联用时用时用时用时25252525着火和熄火着火和熄火n n煤粉气流的着火煤粉气流的着火 由缓慢的氧化状态转化到由缓慢的氧化状态转化到快速的燃烧状态的瞬间过程称为着火，转快速的燃烧状态的瞬间过程称为着火，转变时的瞬间温度称为着火温度变时的瞬间温度称为着火温度n n着火、熄火的热力条件着火、熄火的热力条件 煤粉气流燃烧时要煤粉气流燃烧时要放出热量放出热量，同时又向

7、周围介质，同时又向周围介质散热散热。这两。这两个互相矛盾过程的发展，可能使燃烧过程个互相矛盾过程的发展，可能使燃烧过程发生（着火）或者停止（熄火）发生（着火）或者停止（熄火）着火和熄火的热力条件着火和熄火的热力条件n煤粉气流燃烧时的放热量煤粉气流燃烧时的放热量Q1 1为为n向周围介质的散热量向周围介质的散热量Q2 2为为着火和熄火的热力条件着火和熄火的热力条件着火热着火热n n定义定义 将煤粉气流加热到着火温度所需要的热量将煤粉气流加热到着火温度所需要的热量n n计算计算一次风一次风煤粉煤粉水分水分炉后水分炉后水分影响煤粉气流着火的因素影响煤粉气流着火的因素n n燃料性质燃料性质n n一次风性

8、质一次风性质n n炉内散热条件炉内散热条件n n燃烧器结构特性燃烧器结构特性n n锅炉负荷锅炉负荷燃烧完全的条件燃烧完全的条件n n供应充足而又合适的空气量（供应充足而又合适的空气量（Air）n n适当高的炉温适当高的炉温(Temperature)n n空气和煤粉的良好扰动和混合空气和煤粉的良好扰动和混合(Turbulence)n n在炉内要有足够的停留时间在炉内要有足够的停留时间(Time)n n燃烧效率燃烧效率煤粉燃烧器煤粉燃烧器及其炉内布置型式及其炉内布置型式第三节第三节燃烧器的作用燃烧器的作用 将携带煤粉的一次风和助燃的二次将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构

9、，风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉使煤粉迅速稳定的着火迅速稳定的着火；及时供应空气，；及时供应空气，使燃料和空气充分混合，达到煤粉在炉使燃料和空气充分混合，达到煤粉在炉内迅速内迅速完全燃烧完全燃烧。燃烧器的要求燃烧器的要求n组织良好的空气动力场，及时着火，保组织良好的空气动力场，及时着火，保证燃烧的证燃烧的稳定性和经济性稳定性和经济性。n有较好的有较好的燃料适应性燃料适应性和和负荷调节范围负荷调节范围。n能减少能减少NOx生成，生成，减少对环境的污染减少对环境的污染。n运行可靠运行可靠，不易烧坏和磨损，不易烧坏和磨损n易于自动控制易于自动控制炉膛的作用炉膛的作用n n燃烧空间燃烧空间n

10、 n换热部件换热部件对炉膛的要求对炉膛的要求n n足够的空间和合理的结构，以足够的空间和合理的结构，以组织燃组织燃烧，减小不完全燃烧损失烧，减小不完全燃烧损失n n有合理的温度场和良好的炉内空气动有合理的温度场和良好的炉内空气动力特性，力特性，保证稳定完全燃烧保证稳定完全燃烧；避免火；避免火焰冲墙，焰冲墙，防止水冷壁结渣防止水冷壁结渣n n布置足够的辐射受热面，布置足够的辐射受热面，保证炉膛出保证炉膛出口烟温口烟温，防止炉膛出口及其后的受热防止炉膛出口及其后的受热面结渣面结渣n一次风一次风 携带煤粉携带煤粉送入燃烧器的空气。主要送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需作用是

11、输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要，用于挥发分的燃烧要，用于挥发分的燃烧n二次风二次风 着火后着火后单独送入单独送入的空气，补充后期的空气，补充后期燃烧所需空气，用于焦炭燃烧，并起到气流燃烧所需空气，用于焦炭燃烧，并起到气流的扰动和混合的作用的扰动和混合的作用n三次风三次风 对中间储仓式热风送粉系统，为充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分利用细粉分离器排出的含有10%15%细粉细粉的乏气，由的乏气，由单独的喷口送入单独的喷口送入炉膛燃烧炉膛燃烧燃烧器中的燃烧器中的“风风”燃烧器的分类燃烧器的分类n n直流燃烧器直流燃烧器n n旋流燃烧器旋流燃烧器直流射流直流射流直流射流

12、的特性直流射流的特性n n射程射程 射流轴向速度射流轴向速度w wm m与射流初始速度与射流初始速度w w0 0的比值降低到的比值降低到某一不为零的数值（如某一不为零的数值（如0.050.05）时的截面与喷口间的）时的截面与喷口间的距离距离 n n卷吸能力卷吸能力n n刚性刚性 射流抗偏转的能力射流抗偏转的能力n n扩展角扩展角 直流煤粉燃烧器的型式直流煤粉燃烧器的型式n n均等配风均等配风 适用于燃用高挥发分煤种，常称为适用于燃用高挥发分煤种，常称为烟烟煤、褐煤型煤、褐煤型配风方式。配风方式。n n分级配风分级配风 适合于燃用低挥发分煤种或劣质煤，常适合于燃用低挥发分煤种或劣质煤，常称为称为

13、无烟煤和贫煤无烟煤和贫煤配风方式。配风方式。直流燃烧器均等配风直流燃烧器均等配风 一一、二二次次风风喷喷口口相相间间布布置置，即即在在二二个个一一次次风风喷喷口口之之间间均均等等布布置置一一个个或或二二个个二二次次风风喷喷口口，各各二二次次风风喷喷口口的的风风量量分分配配较较均均匀匀。一一、二二次次风风口口间间距距较较小小，有有利利于于一一、二二次次风风的的较较早早混混合合，使使一一次次风风煤煤粉粉气气流流着着火火后后能能迅迅速速获获得得足足够够的的空空气气，利利于于挥挥发发份份高高的的烟烟煤煤、褐褐煤煤燃烧燃烧直流燃烧器均等配风直流燃烧器均等配风一次风一次风二次风二次风二次风二次风直流燃烧器

14、分级配风直流燃烧器分级配风 一次风喷口相对一次风喷口相对集中布置集中布置，并靠近燃烧，并靠近燃烧器的下部，器的下部，二次风喷口则分层布置二次风喷口则分层布置，一、，一、二次风喷口间二次风喷口间保持较大的距离保持较大的距离，燃烧所需，燃烧所需要的要的二次风分阶段送入二次风分阶段送入燃烧的煤粉气流中，燃烧的煤粉气流中，有利于挥发份低的无烟煤、贫煤燃烧。有利于挥发份低的无烟煤、贫煤燃烧。直流燃烧器分级配风直流燃烧器分级配风二次风二次风分级风分级风一次风一次风二次风二次风分级配风图典型燃烧器结构典型燃烧器结构 各级二次风的布置及作用各级二次风的布置及作用n上、下二次风上、下二次风n周界风周界风n夹心风

15、夹心风n十字风十字风三次风三次风n位于燃烧器上方位于燃烧器上方n具有一定的下倾角（具有一定的下倾角（715）n风速：风速：50 60m/s改进的直流燃烧器改进的直流燃烧器n宽调节比燃烧器（宽调节比燃烧器（WR燃烧器）燃烧器）nPM燃烧器燃烧器原理：煤粉稳燃技术原理：煤粉稳燃技术 低低NOxNOx燃烧技术燃烧技术宽调节比（宽调节比（WR）燃烧器）燃烧器煤粉气流通过管道弯头时，受离心力作用分成煤粉气流通过管道弯头时，受离心力作用分成浓淡两股浓淡两股煤粉喷嘴出口处的波纹扩流锥，可在喷嘴出口形成一个煤粉喷嘴出口处的波纹扩流锥，可在喷嘴出口形成一个稳定的回流区稳定的回流区一次风喷嘴设有一次风喷嘴设有周界

16、风周界风，可避免一次风喷口烧坏；，可避免一次风喷口烧坏；PM燃烧器燃烧器直流燃烧器的布置方式直流燃烧器的布置方式n切向燃烧方式切向燃烧方式nU型火焰燃烧型火焰燃烧nW型火焰燃烧型火焰燃烧切向燃烧方式切向燃烧方式特性特性 旋流燃烧器旋流燃烧器旋流燃烧器旋流燃烧器 出口气流是一股绕燃烧器轴线旋转出口气流是一股绕燃烧器轴线旋转的旋转射流，煤粉气流着火热量，来源于旋转射流的旋转射流，煤粉气流着火热量，来源于旋转射流内、外边界同时卷吸炉内高温烟气的热量。卷吸量内、外边界同时卷吸炉内高温烟气的热量。卷吸量较大但射程短，适用于挥发份较高的煤种。较大但射程短，适用于挥发份较高的煤种。旋流射流旋流射流旋流射流的

17、特性旋流射流的特性n n射程射程 射流轴向速度射流轴向速度w wm m与射流初始速度与射流初始速度w w0 0的比值的比值降低到某一不为零的数值（如降低到某一不为零的数值（如0.050.05）时的截面）时的截面与喷口间的距离与喷口间的距离 n n卷吸能力卷吸能力n刚性刚性 射流抗偏转的能力射流抗偏转的能力旋流射流旋流射流旋流射流的型式旋流射流的型式n n根据气流的旋流强度的大小，旋流式燃烧器形成根据气流的旋流强度的大小，旋流式燃烧器形成的火焰形状可能有三种：封闭式火焰、开放式火的火焰形状可能有三种：封闭式火焰、开放式火焰、飞边火焰。焰、飞边火焰。旋流煤粉燃烧器的型式旋流煤粉燃烧器的型式n n单

18、蜗壳旋流煤粉燃烧器单蜗壳旋流煤粉燃烧器n n双蜗壳旋流煤粉燃烧器双蜗壳旋流煤粉燃烧器n n轴向叶片型旋流煤粉燃烧器轴向叶片型旋流煤粉燃烧器n n切向叶片式旋流煤粉燃烧器切向叶片式旋流煤粉燃烧器n n双调风低双调风低NOx x煤粉燃烧器煤粉燃烧器旋流燃烧器的布置方式旋流燃烧器的布置方式北仑电厂北仑电厂1#600MW机组机组制粉燃烧系统（控制循环）制粉燃烧系统（控制循环）n n制粉系统：正压直吹式制粉系统配6台碗式中速磨，5台可带MCR负荷，一台备用。6台磨共24根煤粉管道在磨煤机上引出分6层布置成水平走向引至炉膛四角n n燃烧系统：四角切圆燃烧，摆动式燃烧器，每角6只煤粉喷口，6只二次风喷口北仑

19、电厂北仑电厂2#600MW机组机组制粉燃烧系统（自然循环）制粉燃烧系统（自然循环）n n制粉系统：正压直吹式制粉系统配6台HP-983碗式中速磨，5台可带MCR负荷，一台备用。n n燃烧系统：旋流燃烧器前、后墙对冲布置，36只双调节旋流燃烧器以前、后墙各布置3层，每层6个燃烧器，同墙面、同标高的6个燃烧器共用1个二次风室，也通过6根煤粉管道与同一台磨煤机连接，即同层燃烧器与同一个煤粉子系统相对应。煤粉炉点火设备煤粉炉点火设备第四节第四节点火装置的作用及分类点火装置的作用及分类n n作用作用 机组启动时点燃主燃烧器的煤粉气流机组启动时点燃主燃烧器的煤粉气流 低负荷运行时稳定着火和燃烧低负荷运行时

20、稳定着火和燃烧n n分类分类 三级点火装置（电火花点火器）三级点火装置（电火花点火器）二级点火装置（电弧点火器、二级点火装置（电弧点火器、高能点高能点火器火器）高能点火器高能点火器蒸汽雾化油喷嘴蒸汽雾化油喷嘴燃烧调整试验方法燃烧调整试验方法第五节第五节燃烧调整试验的目的燃烧调整试验的目的在以下情况下：在以下情况下：n n新投产或大修后的锅炉新投产或大修后的锅炉n n燃料种类、燃烧设备、炉膛结构改变燃料种类、燃烧设备、炉膛结构改变通过试验来确定通过试验来确定n n确定最合理、最经济的安全确定最合理、最经济的安全运行方式运行方式和和参数控制要求参数控制要求冷态空气动力场试验冷态空气动力场试验n n

21、一次风调平一次风调平n n二次风挡板调节，确定风速、风量二次风挡板调节，确定风速、风量n n四角：飘带法确定切圆位置、大小四角：飘带法确定切圆位置、大小n n旋流：调整旋流强度改变射流形式旋流：调整旋流强度改变射流形式性能试验（热态试验）性能试验（热态试验）n n负荷特性试验（最大负荷、最低稳燃负荷、经负荷特性试验（最大负荷、最低稳燃负荷、经济负荷）济负荷）n n风量分配试验（结合冷动场试验）风量分配试验（结合冷动场试验）n n热效率试验热效率试验n n磨最大出力磨最大出力/单耗单耗n n一次风调平（考虑运行后煤粉管道与之前冷动一次风调平（考虑运行后煤粉管道与之前冷动场的不同）场的不同）n n

22、单个设备的试验（空预器漏风、分离器效率）单个设备的试验（空预器漏风、分离器效率）浓度的影响浓度的影响n n根据根据质量作用定律质量作用定律，对于，对于单相反应单相反应n对于炭粒的对于炭粒的多相燃烧多相燃烧来说，化学反应是在炭粒来说，化学反应是在炭粒表面上进行的，可以认为炭粒的浓度表面上进行的，可以认为炭粒的浓度CA A不变化，不变化，温度的影响温度的影响n n阿累尼乌斯定律阿累尼乌斯定律E活化能活化能T反应温度反应温度活化能活化能定义：定义：使某一反应得以进行，分子所需的最低使某一反应得以进行，分子所需的最低能量即为活化能。能量达到或超过活化能的能量即为活化能。能量达到或超过活化能的分子为活化

23、分子分子为活化分子。不同的燃料具有不同的活化能，不同的燃料具有不同的活化能，高挥发高挥发分煤的活化能较小，低挥发分煤的活化能较分煤的活化能较小，低挥发分煤的活化能较大。大。压力的影响压力的影响 在反应容积不变的情况下，反应系统在反应容积不变的情况下，反应系统压力的提高压力的提高，就意味着，就意味着反应物浓度增加反应物浓度增加，从而使反应速度加快。从而使反应速度加快。实际工作过程中，锅炉多采用平衡通实际工作过程中，锅炉多采用平衡通风，炉膛内微负压状态，风，炉膛内微负压状态，压力不会明显变压力不会明显变化，化，因而不会对反应速度造成影响。因而不会对反应速度造成影响。催化反应的影响催化反应的影响 催

24、化剂可影响化学反应速度，但化催化剂可影响化学反应速度，但化学反应却不能影响反应进行的程度。催学反应却不能影响反应进行的程度。催化剂可以改变反应物的活化能。化剂可以改变反应物的活化能。锅炉实际生产过程要考虑成本和效锅炉实际生产过程要考虑成本和效益的平衡，一般益的平衡，一般不以投用催化剂不以投用催化剂作为加作为加速反应的手段。速反应的手段。动力燃烧区动力燃烧区n n燃烧反应速度决定于燃烧反应速度决定于化学反应动力因素化学反应动力因素，而，而氧的扩散过程对燃烧反应速度影响很小，这氧的扩散过程对燃烧反应速度影响很小，这个反应温度区称为动力燃烧区个反应温度区称为动力燃烧区温度温度、燃料性质、燃料性质扩散

25、燃烧区扩散燃烧区n n燃烧反应速度只决定于燃烧反应速度只决定于氧的扩散速度氧的扩散速度，即扩散，即扩散到反应表面氧远不能满足化学反应的需要，这到反应表面氧远不能满足化学反应的需要，这个反应温度区称为扩散燃烧区。个反应温度区称为扩散燃烧区。扰动扰动、炭粒直径、炭粒直径过渡燃烧区过渡燃烧区n n燃烧反应速度取决于燃烧反应速度取决于化学反应速度和扩散速度化学反应速度和扩散速度，这个反应温度称为过渡燃烧区这个反应温度称为过渡燃烧区 反应温度介于反应温度介于10001400时时 扰动扰动、炭粒直径、炭粒直径温度温度、燃料性质、燃料性质着火前的准备阶段着火前的准备阶段水分蒸发水分蒸发挥发分析出挥发分析出挥

26、发分着火挥发分着火措施措施预先干燥预先干燥炉温炉温扰动扰动n n吸热阶吸热阶段段燃烧阶段燃烧阶段挥发份燃烧挥发份燃烧焦炭燃烧焦炭燃烧措施措施（过渡区）（过渡区）（过渡区）（过渡区）空气空气炉温炉温扰动扰动n n放热阶放热阶段段燃尽阶段燃尽阶段焦炭的燃尽焦炭的燃尽措施措施扰动扰动n n放热阶放热阶段段三次风三次风n n不同燃料的着火、熄火温度不同不同燃料的着火、熄火温度不同n n同种燃料不同测试条件有不同的着火、熄同种燃料不同测试条件有不同的着火、熄火温度火温度燃料性质的影响燃料性质的影响一次风温一次风温一次风量一次风量总风量取决于炉膛出口过量空气系数。总风量取决于炉膛出口过量空气系数。同时，一

27、次风量还必须保证制粉系统中同时，一次风量还必须保证制粉系统中对干燥、输送煤粉的要求。对干燥、输送煤粉的要求。一次风速一次风速炉内散热条件炉内散热条件n n减小散热，提高燃烧器区域温度水平减小散热，提高燃烧器区域温度水平n n措施：措施：卫燃带卫燃带燃烧器结构燃烧器结构n n本质：本质：一、二次风混合情况一、二次风混合情况n n二次风分批混入，做到既不缺氧又不二次风分批混入，做到既不缺氧又不降低炉温，且混入要强烈降低炉温，且混入要强烈锅炉负荷锅炉负荷一般，不投油稳定着火负荷一般，不投油稳定着火负荷70（好的可到好的可到50）射程射程n n喷口尺寸喷口尺寸 卷吸能力卷吸能力n n喷口形式喷口形式

28、多个小喷口，周界面多个小喷口，周界面，卷吸力，卷吸力n n高宽比高宽比 高宽比高宽比，周界面，周界面，卷吸力，卷吸力刚性刚性n n动量动量 动量动量，刚性，刚性n n高宽比高宽比 高宽比高宽比，刚性，刚性扩展角扩展角 可决定射流的形状及两可决定射流的形状及两可决定射流的形状及两可决定射流的形状及两相邻射流开始混合点，相邻射流开始混合点，相邻射流开始混合点，相邻射流开始混合点，其位置对煤粉气流着火其位置对煤粉气流着火其位置对煤粉气流着火其位置对煤粉气流着火和空气的及时补充有很和空气的及时补充有很和空气的及时补充有很和空气的及时补充有很大影响，直流湍流自由大影响，直流湍流自由大影响，直流湍流自由大

29、影响，直流湍流自由射流的射流的射流的射流的 相对较小相对较小相对较小相对较小上、下二次风上、下二次风上二次风作用上二次风作用n n供应上排煤粉燃烧器所需空气供应上排煤粉燃烧器所需空气n n提供炉内未燃尽煤粉所需空气提供炉内未燃尽煤粉所需空气下二次风作用下二次风作用n n供应下排煤粉燃烧器所需空气供应下排煤粉燃烧器所需空气n n把煤粉气流中析出的粗煤粉托起把煤粉气流中析出的粗煤粉托起周界风周界风 作用作用n n冷却一次风喷口，防止喷口烧坏或变形冷却一次风喷口，防止喷口烧坏或变形n n少量热空气与煤粉火焰及时混合少量热空气与煤粉火焰及时混合n n周界风的速度比煤粉气流的速度要高，能周界风的速度比煤

30、粉气流的速度要高，能增加一次风气流的刚度，防止气流偏斜增加一次风气流的刚度，防止气流偏斜n n高速周界风有利于卷吸高温烟气，促进着高速周界风有利于卷吸高温烟气，促进着火，并加速一、二次风的混合过程。火，并加速一、二次风的混合过程。夹心风夹心风 作用：作用：n n 补充火焰中心的氧气，同时也降低了着补充火焰中心的氧气，同时也降低了着火区的温度火区的温度n n高速的夹心风提高了一次风射流的刚度，高速的夹心风提高了一次风射流的刚度，能防止气流偏斜，而且增强了煤粉气流能防止气流偏斜，而且增强了煤粉气流内部的扰动内部的扰动十字风十字风 作用：作用：n n冷却一次风喷口，防止喷口烧坏或变形冷却一次风喷口，

31、防止喷口烧坏或变形n n将一次风喷口分为四个小喷口，减少煤将一次风喷口分为四个小喷口，减少煤粉气流分布不均程度粉气流分布不均程度n n在燃烧器附近增大回流区和回流量，获在燃烧器附近增大回流区和回流量，获较强的高温烟气回流较强的高温烟气回流n n浓淡分离则可以提高燃烧器出口局部的浓淡分离则可以提高燃烧器出口局部的煤粉浓度煤粉浓度n n合理配风形成合理氧浓度分布合理配风形成合理氧浓度分布煤粉火炬的稳燃技术煤粉火炬的稳燃技术n n降低一次风煤粉气流的降低一次风煤粉气流的着火热着火热n n着火后着火后放热量增加放热量增加，促进着火并稳燃，促进着火并稳燃n n增加炉内火焰黑度和辐射吸热量，增加炉内火焰黑

32、度和辐射吸热量，提高提高火焰传播速度火焰传播速度n n降低降低NOX的生成量（缺氧燃烧）的生成量（缺氧燃烧）高煤粉浓度对稳燃的好处高煤粉浓度对稳燃的好处NOx的生成机理的生成机理（NONO2 2）n n温度型（热力型）：温度型（热力型）：N2 2在在超过超过1500摄氏度摄氏度的高的高温下温下氧化氧化生成生成NOx x，温度越高，温度越高NOx的生成量的生成量越多。越多。2530 n n燃料型：燃料型：Narar受热受热分解和分解和氧化氧化生成生成NOx x。其占。其占NOx总量的总量的7080%n n快速型：快速型：N2 2和碳氢燃料先在高温下反应生成和碳氢燃料先在高温下反应生成中间产物中间

33、产物N、NCH、CN等，然后快速与氧反等，然后快速与氧反应，生成应，生成NOx x。低低NOx的燃烧技术的燃烧技术n n空气分级燃烧空气分级燃烧n n燃料分级燃烧燃料分级燃烧n n浓淡燃烧浓淡燃烧n n烟气再循环烟气再循环空气分级燃烧空气分级燃烧第一级第一级 送入理论空气量的送入理论空气量的80%80%左右，使燃料在左右，使燃料在缺氧、富燃条件下燃烧缺氧、富燃条件下燃烧 ，燃烧速度和炉膛温度降，燃烧速度和炉膛温度降低，抑制了低，抑制了NoNox x 的生成的生成第二级第二级 以二次风形式送入剩余空气，使燃料以二次风形式送入剩余空气，使燃料在空气过剩区域燃尽，空气量虽多，但火焰温度在空气过剩区域

34、燃尽，空气量虽多，但火焰温度较低，生成的较低，生成的NOxNOx也较少也较少 将燃烧所需的空气分两阶段送入将燃烧所需的空气分两阶段送入空气分级燃烧空气分级燃烧燃料分级燃烧燃料分级燃烧一次燃烧区（主燃烧区）一次燃烧区（主燃烧区）(80(8085)%85)%的燃料以正常过的燃料以正常过剩空气系数（剩空气系数（1 1）配置空气进行燃烧，为氧化性或）配置空气进行燃烧，为氧化性或稍还原性气氛稍还原性气氛再燃烧区（第二燃烧区）再燃烧区（第二燃烧区）其余其余(15(1520)%20)%的燃料以再的燃料以再燃燃料（二次燃料）的形式被喷入，形成富燃料燃燃料（二次燃料）的形式被喷入，形成富燃料（1 1）、还原性气

35、氛。燃烧生成碳氢化合物基团，）、还原性气氛。燃烧生成碳氢化合物基团，并与一次燃烧区内生成的并与一次燃烧区内生成的NONOX X 反应，反应，NONOX X 被还原为被还原为N2N2燃尽区燃尽区 送入二次风（顶部燃尽风），保证燃料燃送入二次风（顶部燃尽风），保证燃料燃尽（尽（1 1）燃料分级燃烧燃料分级燃烧优点优点n n着火着火 相邻煤粉气流互相引燃，高温气流回流相邻煤粉气流互相引燃，高温气流回流n n燃烧燃烧 直流射程长，卷吸好，旋转强烈直流射程长，卷吸好，旋转强烈n n燃尽燃尽 气流螺旋上升，火焰充满度好，煤粉气气流螺旋上升，火焰充满度好，煤粉气流停留时间长流停留时间长缺点缺点n n炉内易结渣炉内易结渣n n炉膛出口及水平烟道两侧烟温的偏差较大炉膛出口及水平烟道两侧烟温的偏差较大n n二次风的分配不均影响炉内火焰中心位置，二次风的分配不均影响炉内火焰中心位置，影响煤粉的燃尽度影响煤粉的燃尽度n n摆动式燃烧器的维护调节摆动式燃烧器的维护调节图 偏转二次风n保持了邻角相互点燃保持了邻角相互点燃的优势，的优势，n火焰不贴炉墙，防止火焰不贴炉墙，防止了结渣。了结渣。n但容易引起煤粉气流但容易引起煤粉气流与二次风的混合不良，与二次风的混合不良，可燃物的燃烧不充分可燃物的燃烧不充分双切圆布置方式双切圆布置方式