天然氣助燃的無煙煤煤粉旋流燃燒器的設(shè)計開發(fā)開題報告模板-文庫吧
2025-04-25 09:36 本頁面
【正文】 風管， DRB型燃燒器靠旋流造成回流區(qū)的穩(wěn)燃能力有限，故一般適合于中等質(zhì)量以上煙煤的燃燒。 Bamp。W公司的鍋爐多采用中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，一次風溫較低。 日本 石川島播磨 IHI－ FW 雙流旋流燃燒器 燃燒器采用 IHIFW 型雙調(diào)風結(jié)構(gòu)，如圖 22，一次風通過渦殼切向進入燃燒器噴入爐膛，旋流方向與二次風相同。該燃燒器結(jié)構(gòu)與特性具有以下特點： 圖 22 IHIFWDF 型旋流燃燒器 1－流場分配器； 2－二次空氣噴嘴； 3－二次空氣導葉； 4－外筒； 5－內(nèi)筒； 6－可動內(nèi)筒； 7－三次空氣管； 8－煤粉入口管 （ 1） 內(nèi)套筒即為中心風管套筒，具有中心風管； （ 2） 一次風旋流，擴散角較大，煤粉容易造成貼壁； （ 3） 一次風噴口過分后縮，使煤粉與二次風提前混合，著火距離縮短； （ 4） 二次 風流速偏高，比國內(nèi)同類型燃燒器二次風速高 20%以上。在煤粉燃燒初期，燃燒火炬急劇膨脹，形成速度很高而擴散程度較大的火焰，在噴口外周產(chǎn)生熾熱回流區(qū)，極易生成環(huán)形渣丘。因此，鍋爐燃燒器配置不合理，導致燃燒器區(qū)域局部熱負荷過高；燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計不當，使燃燒器擴散角過大產(chǎn)生火焰貼壁，燃燒器區(qū)域嚴重結(jié)渣。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 徑向濃淡旋流燃燒器 近年來我國對以煤粉氣流的濃淡分離作為煤粉穩(wěn)燃和降低 NOx 排放的措施進行了廣泛的研究工作。對旋流燃燒器采用徑向煤粉濃淡分離已有廣泛報道。徑向煤粉濃淡分離原理和旋流燃燒器的基本結(jié) 構(gòu)大體類同，有以下幾個特點： （ 1）燃燒器設(shè)有中心風管，中心風管端部（出口）為帶有擴口的錐形結(jié)構(gòu)。 （ 2）一次風管和中心風管之間的環(huán)狀通道為一次風粉流道。其中設(shè)有煤粉的濃淡分離器，將煤粉氣流分離成濃淡兩股，靠近中心風管一股為濃煤粉氣流（煤粉顆粒也較粗）；另一股淡煤粉氣流（煤粉顆粒較細），包裹在濃煤粉氣流之外進入爐內(nèi)。其設(shè)計意圖是使?jié)夂痛值拿悍垩杆龠M入或接近中心回流區(qū)，盡快接受高溫煙氣的加熱，以利于煤粉穩(wěn)燃和完全燃燒。 （ 3）二次風分內(nèi)外兩個流道，內(nèi)二次風為旋轉(zhuǎn)氣流，外二次風為直流。 圖 23 徑向濃淡旋流燃燒器結(jié)構(gòu)圖 1－濃淡分離器； 2－中心風管； 3－直流二次風管； 4－旋流二次風管； 5－一次風管 花瓣燃燒器 東南大學總結(jié)現(xiàn)有旋流燃燒器不能很好燃燒貧煤、無煙煤的原因，設(shè)計出了一種新型穩(wěn)燃裝置 —— 花瓣穩(wěn)燃 器（ Patel Flame Stabilizer，簡稱 PFS），加裝花瓣穩(wěn)燃器的旋流燃燒器稱之為花瓣燃燒器（ Petal Swirl Burner，簡稱 PSB）。花瓣穩(wěn)燃器結(jié)構(gòu)如圖 25所示。 圖 25 1－中心風管； 2－花瓣穩(wěn)燃器 花瓣穩(wěn)燃器具有如下優(yōu)點： （ 1）花瓣穩(wěn)燃器的周界長，增加了一次風粉氣流與高溫回流煙氣的接觸面積。 （ 2）花瓣穩(wěn)燃器除中心回流區(qū)外，在每個花瓣的后面都存在一個徑向和一對軸向回流區(qū)，這種特殊的流場，加速了一次風粉氣流和高溫回流煙氣之間的混合。 （ 3）花瓣的特殊形狀和每片花瓣后徑向 回流區(qū)的存在，可促使一次風粉氣流中一部分煤粉顆粒進入高溫回流區(qū)，并可在回流區(qū)內(nèi)循環(huán)一定時間。煤粉顆粒在回流區(qū)內(nèi)燃燒，既可提高回流區(qū)中煙氣的溫度，又延長了煤粉顆粒在爐內(nèi)的燃燒時間，使燃燒較完全。 （ 4）在中心回流區(qū)內(nèi)煤粉是在缺氧條件下進行燃燒，有利于降低 NOx 的排放。 （ 5）花瓣穩(wěn)燃器本身為流線型，流動阻力小，且氣粉流的磨損較輕，使用壽命長。 天然氣與煤粉混燒的技術(shù) 20xx 年新奧燃氣控股有限公司姜謀提出天然氣與煤粉混燒在工業(yè)鍋爐上的應用，并作出了實驗。實驗是在鏈條爐的基礎(chǔ)上，以煤粉、天然氣的懸浮燃燒方式 配合火床燃燒的節(jié)能改造技術(shù)，對一臺 20t /h 快裝鏈條爐進行改造，如圖 24所示，實驗結(jié)果表明： 圖 24 天然氣 /煤粉混合燃燒器結(jié)構(gòu) （ 1） 鍋爐啟動時升溫速度提高，負荷調(diào)節(jié)的響應時間大大縮短。 （ 2）鍋爐灰渣含碳量由原來的 20% 左右降低到 5%以下，機械不完全燃燒損失大大降低。 （ 3）過量空氣系數(shù)由改造前的 降低至 ，大幅減少了鍋爐排煙量，降低了鍋爐排煙熱損失。 （ 4） 鍋爐熱效率由改造前的 62% 提高至改造后的 77% 80%。 天然氣代替渣油助燃煤粉技 術(shù)可行性研究 20xx 年天津大學王偉慶等研究了煤粉旋風爐中天然氣代替渣油的可行性，天然氣在煤粉爐中燃燒的安全性。他們對旋風爐點火系統(tǒng)進行了改造，配合爐膛結(jié)構(gòu)對天然氣在煤粉燃燒過程的作用進行了試驗與分析。實驗結(jié)果表明經(jīng)改造后的鍋爐節(jié)約了大量燃料成本，并且證明了天然氣能保證煤粉的穩(wěn)定安全燃燒。 3 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點 主要研究內(nèi)容 （ 1） 對福建無煙煤的燃燒特性進行分析研究，并確定燃燒方案。本文主要針對福建無煙煤的特性進行開發(fā)設(shè)計。福建煤的主要特點是碳化程度高，揮發(fā)份極低；燃燒化學性差，熱傳導能力低，著火溫度高 ，難著火；發(fā)熱量高，灰熔點高；煤中細粉含量大；煤質(zhì)硬而脆，煤粒在燃燒過程中發(fā)生嚴重熱破碎，長生大量片狀和 粉狀 細顆粒；燃燒性能差，燃燒時間長。由此 特 點，本文決定以補入天然氣的方式變相增加福建無煙煤的揮發(fā)分含量，針對某種特定煤粉細度的無煙煤煤粉、蒸發(fā)量為 4t/h 的煙煤工業(yè)鍋爐進行設(shè)計，配合旋流燃燒器保證煤粉高效穩(wěn)定燃燒，燃盡。 （ 2） 定量提出補入天然氣的量。本文將從物質(zhì)成分和能量傳遞兩個角度提出天然氣的配比方案，并根據(jù)實際要求作出方案的選擇： 從物質(zhì)成分角度計算。首先，選取比較容易燃燒的煙煤作為參照，然后，通過補充相 應質(zhì)量的天然氣替代揮發(fā)分含量的方式，使
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