開題報告-200mw電站鍋爐旋流煤粉燃燒器系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2025-02-17 16:29 本頁面
【文章內容簡介】 中空氣和燃料是分布于幾只噴口噴入爐膛的,著火及燃燒的好壞與噴口的截面尺寸及氣流出口速度密切相關。我國大多數直流燃燒器是由一組圓形、矩形或多邊形的噴口所構成,煤粉和空氣分別由不同噴口噴進爐膛。根據不同的介質,噴口可分為一次風口、二次風口和三次風口。這些射流在爐膛中的作用情況基本上決定了燃燒的著火條件和燃燒強度。直流煤粉燃燒器噴口噴出的氣流是最簡單的圓形或平面紊流直流射流,直接進入充滿熱煙氣的爐膛中,由于氣流所受阻力小,射程相對較遠,對煙氣的貫穿能力強,是旋流式燃燒器所不能媲美的。目前投運的大中容量鍋爐, 主要有2 種形式: 均等配風式和分級配風式。均等配風式的一、二次風口間距相對較近,并且自噴口流出后能很快得到混合,故一般適用于煙煤和褐煤。均等配風式采用一、二次風口相間布置,即在2 個一次風口之間均等布置1 個或2 個二次風口, 這樣有利于一、二次風較早地混合,使一次風煤粉氣流在著火后就能獲得足夠的空氣。這種布置方式只適用于揮發(fā)分較高且很容易著火的煙煤或褐煤,并且隨著揮發(fā)分含量升高, 一、二次風口間距應越小。分級配風是把燃燒所需的二次風分級、分階段送入燃燒的煤粉氣流中, 通常將一次風口比較集中地布置在一起,而二次風口分層布置,且一、二次風口間保持較大的距離,以此來控制一、二次風射流在爐內混合點。燃煤的揮發(fā)分越低,灰分越高, 一、二次風口間的距離應大一些,兩者混合稍晚一些,改善煤粉著火條件。這種燒器適用于無煙煤、貧煤和劣質煙煤等。為保證煤粉穩(wěn)定著火,一般都采用熱風送風, 而磨煤干燥所耗的乏氣通過單獨設定的三次風口排入爐膛,以燒掉含量約10 % 的細煤粉, 這在國內燃用無煙煤的切向燃燒煤粉鍋爐上得到了廣泛的應用。實踐證明, 三次風口布置不當,會影響煤粉氣流的著火和燃燒, 使過熱器、再熱器金屬超溫發(fā)生爆管等事故, 所以一般將三次風口布置在燃燒器上方,與一、二次風口保持一定距離且有一定的下傾角。單以一組直流燃燒器來分析,著火條件并不理想, 因為其煤粉氣流成股束噴出,而爐膛高溫煙氣只能在氣流周圍混入。所以,首先著火的是氣流周界上的煤粉,然后逐漸點燃氣流中心的煤粉, 自身的卷吸高溫煙氣穩(wěn)燃能力弱。但從整個爐膛四角或多角切圓燃燒煙氣流看, 這種噴燃器的著火條件還是好的。從燃燒器實際情況看, 采用四角布置切圓燃燒, 系統(tǒng)簡單、經濟適用。由于爐膛四角噴出氣流的擴散燃燒,經過爐膛中部后, 就會有一部分逐漸直接滲入到相鄰噴燃器的根部著火區(qū),達到相鄰燃燒器的相互引燃?？梢? 直流燃燒器相互配合能直接改善爐膛中溫度較高煙氣的混入、加熱、引燃。采用四角布置直流燃燒器,火焰集中在爐膛中心, 釋放大量輻射熱, 對水冷壁不會產生沖刷等破壞。而且, 氣流在爐膛中心強烈旋轉,合理地配風, 使煤粉與空氣混合充分。隨著火焰上升,旋轉逐漸減弱,但整體看后期風粉混合條件還是比較好的。由于一、二次風射流阻力小、穿透能力大、爐膛內形成整體空氣動力場好, 并且設備布置緊湊、簡單,因此在大中容量鍋爐燃燒器中廣泛采用。根據文獻介紹，我認為旋流式燃燒器與直流式燃燒器工作原理是有區(qū)別的，對于鍋爐的內部結構設計不盡相同，不同形式的燃燒器對于鍋爐的影響是不同。所以，對于燃燒器系統(tǒng)的設計要求是很高的，它要適配整個鍋爐系統(tǒng)。從而保證鍋爐的工作狀態(tài)與鍋爐的燃燒效率。 調研情況旋流式燃燒器一般為圓形噴口，在旋流發(fā)生裝置的作用下，煤粉氣流或二次風發(fā)生旋轉，進入爐膛后形成旋轉射流。旋轉射流的中心區(qū)是負壓區(qū)，在壓力的作用下高溫煙氣回流，形成高溫回流區(qū)，有利于煤粉的著火。由于每個旋流器均可以形成高溫回流區(qū)并點燃煤粉氣流，因此每個燃燒器的火焰具有相對的獨立性。旋流式燃燒器的擴展角大，形成的回流區(qū)也大，早期混合強烈。但是旋流強度的增大也使得旋轉射流衰減很快，后期 昆合微弱，火焰行程較短。旋流式燃燒器在小容量鍋爐上一般采用前墻布置，在較大的爐型上采用前、后墻或兩側墻對沖布置，組織L形燃燒。根據旋流器的結構不同，旋流式燃燒器主要分蝸殼型、可動葉輪型等類。蝸殼式旋流燃燒器的工作原理：一次風、二次風從一側切向進入蝸殼，經蝸殼產生旋轉后進入爐膛。一次風、二次風旋向相同,但流動的旋轉運動軌跡有所不同，原因是一次風和二次風的蝸殼直徑大小不同，氣流在蝸殼外邊緣到中心的流動半徑軌跡在不斷地縮小，因而各點的氣流所具有的慣性離心力也就不同。當氣流進入蝸殼后，在圓周切向上的各點的離心力分布是不均勻的,導致射流進入爐膛后風速分布不均。在燃燒器噴口處，煤粉濃度和風速分布是不均勻的，這種分布不均現(xiàn)象對風粉混合、著火和燃燒都有一定影響。如某一區(qū)域氣流速度偏高則可能著火滯后，而氣流速度偏低則著火提前，燃燒溫度偏高，對結焦性較強的煤種來講,噴口附近區(qū)域就有可能發(fā)生結焦。另外，雙蝸殼旋流燃燒器運行時，調節(jié)擋板的調節(jié)方式比較簡單，阻力損失比較大。目前，老式(單) 雙蝸殼旋流燃燒器均已被改造。圖3 DNK XL 型單蝸殼旋流燃燒器簡圖圖4 SWK XL 型雙蝸殼旋流燃燒器結構簡圖為了改善鍋爐的燃燒狀況,已將鍋爐燃燒器區(qū)域的衛(wèi)燃帶增加了40 m2 ,具體位置見圖5。衛(wèi)燃帶增加以后,鍋爐燃燒情況有了一定改善,下一次風口標高處爐膛溫度有了明顯提高,燃燒的抗干擾能力有了很大增強,停油槍時可以很輕松地用自動方式停止油槍,鍋爐可以在80 MW負荷下不投油穩(wěn)定運行。燃燒器的進一步改進方案已
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