【正文】 對于點燃煤粉 (特別是貧煤 )強化燃燒有著特別重要的意義。 等離子發(fā)生器工作原理 發(fā)生器為強磁場控制下的空氣載體等離子發(fā)生器。它由線圈、陰極、陽極組成。其中陰極和陽極由高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率及抗氧化的特殊材料制成，以承受高溫電弧沖擊。線圈在高溫情況下具有抗直流高電壓擊穿能力。電源采用全波整流并具有恒流性能。其發(fā)火原理為：在一定輸出電流條件下，當(dāng)陰極 3前進同陽極 2接觸后，系統(tǒng)處在短路狀態(tài)，當(dāng)陰極緩緩離開陽極時產(chǎn)生電弧，電弧在線圈磁場的作用下被拉出噴管外部。壓縮空氣在電弧的作用下，被電離為高溫等離子體，為點燃煤粉創(chuàng)造了良好的條件。 發(fā)生器示意圖 穩(wěn)弧線圈 —— 產(chǎn)生合適的磁場，保證空氣等離子電弧的形狀及穩(wěn)定性。 陽極 —— 空氣等離子電弧的一極，它為空氣等離子電弧形成帶電粒子的通道。 電子發(fā)射槍 —— 空氣等離子電弧的另一極，它為空氣等離子電弧形成帶電粒子的通道，同時也是電弧啟動、控制電弧功率的具體執(zhí)行部件。 效益： 經(jīng)理論分析與實際應(yīng)用證明，等離子點火裝置用于電站鍋爐點火及穩(wěn)燃的直接成本低于燃油點火及穩(wěn)燃成本的 20％。由此測算，電力系統(tǒng) 99年火力發(fā)電機組啟動及穩(wěn)燃計劃內(nèi)用油 320萬噸，價值近百億元，若全部采用等離子點火裝置啟動及穩(wěn)燃，則可節(jié)約 80億元人民幣，經(jīng)濟效益十分巨大。 167。 64 液態(tài)除渣煤粉爐 : 對于揮發(fā)份少而灰熔點低的煤的燃燒問題 : (1)半開式 (2)開式 :爐溫高 ,排渣率高 ,煙氣中飛灰少 ,對管子的磨損少 . : (1)析鐵 煤粉粗時 ,發(fā)生下列反應(yīng) : (2)高溫腐蝕 :燃用多硫燃料時 ,水冷壁發(fā)生腐蝕 . (3)NOx大 . (4)不太適應(yīng)變負荷 . 二 .固態(tài)排渣煤粉爐的結(jié)渣問題 . (1)傳熱惡化 (2)爐膛出口煙溫升高 ,過熱器超溫 . (3)影響水循環(huán) . (4)結(jié)渣多后掉下來 ,砸壞冷灰斗的水冷壁 ,引起排渣口的堵塞 . 1)內(nèi)因 :燃煤灰分特性 :t1,t3. （ 1） t21350 ℃ 不結(jié)渣 。 t21200 ℃ 易結(jié)渣 . （ 2）灰成分 : 灰中含有如下成分灰熔點會降低 ,易結(jié)渣 : NaO,MgO,Fe2O3 灰中含有如下成分灰熔點會提高 ,不易結(jié)渣 : SiO2,Al2O3 2)外因：爐內(nèi)空氣動力特性 . 防止火焰中心位置偏移 . 防止火焰沖刷墻壁 . 合適的 α. 3)爐膛設(shè)計特性 . 受 qv與 qa的影響。 4)鍋爐負荷 . 負荷升高 ,溫度升高 ,結(jié)渣嚴重 . 167。 65 火床爐 (層燃爐 ) 特點 :具有一個金屬柵格 爐排 ,燃料在爐排上燃燒 . 一 .固定火床爐 固定火床爐的燃燒過程示意圖 ,落入正在燃燒的燃料層上 ,受到強烈的兩面點火 . 著火條件好 : 上部爐膛內(nèi)高溫火焰和爐墻的輻射 . 下部赤熱燃料層和高溫?zé)煔獾募訜?. 空氣自下而上 : 一方面爐排和灰渣被冷卻 . 另一方面 ,空氣被加熱 ,溫度上升 . . 氧與赤熱焦碳燃燒反應(yīng) ,生成 CO2和少量CO,放出大量熱 ,空氣中的氧逐漸減少 . 氧化層的厚度與煤粒大小有關(guān) ,為煤粒直徑的 34倍 . . 在還原層內(nèi) ,CO2被焦碳還原成 CO. :新燃料逐漸燃燒而下落 ,靠近爐排時 ,已成為灰渣 . 二 .鏈條爐 . 雖然兩面受熱 ,但上面溫度高 ,下面溫度低 ,故等溫線為斜線 . 新燃料區(qū) 揮發(fā)分析出和燃燒區(qū) 焦碳燃燒氧化區(qū) 焦碳氣化還原區(qū) 灰渣區(qū) . 著火特性 :單面著火 爐膛中的氣體成分分布特性 % 21% 0 a1 a1 a1 O2 co CO2 H2 CH4 (1)分段送風(fēng) . 采用分段送風(fēng) ,沿各段所需空氣量供應(yīng)空氣 ,如中間多 ,兩端少 ,按理論分段送風(fēng)的段數(shù)越多 ,對燃燒越有利 ,實際上分為 46段 . (2)爐拱 . 爐拱 是指緊靠爐排上部 ,做成特殊形狀的爐膛前后墻 ,并分別稱為前拱和后拱 . 作用 :及時著火 ,促進可燃氣體與多余氧的混合 . ① 燒無煙煤時 ,前拱短而高 ,后拱矮而長 . 無煙煤的著火較長 ,高溫區(qū)在后部 ,后拱矮而長迫使后面的高溫?zé)煔庖暂^高的速度往前沖 ,前拱短以便新煤盡可能接受多的煙氣輻射 . ,加強對新燃料的輻射加熱 . ,強化煙氣對新燃料和前拱的對流放熱 . . ② 優(yōu)質(zhì)煙煤拱 與無煙煤拱相比 ,后拱高而短 (優(yōu)質(zhì)煤易著火 .) ③ 一般煙煤拱 前拱類似優(yōu)質(zhì)煙煤拱 ,后拱類似無煙煙煤拱 . (3)二次風(fēng) ①原因 :由燃燒特性知 ,爐排前后端上方的爐膛空間里存在過量空氣 ,而可燃氣體大多集中在中部 ,為了增加擾動 ,可考慮二次風(fēng) . ② 布置 :小鍋爐 ,總風(fēng)量不大 ,采用前墻或后墻布置 . 容量較大的鍋爐 ,風(fēng)量較大 ,可前、后墻同時布置 . ③ 作用： 1)增強爐膛內(nèi)氣流擾動 . 2)有利著火 (與爐拱布置相配合 ,將高溫?zé)煔庖龑?dǎo)到前拱下方 ) 3)氣流渦流流動利于新煤引燃和消除煙氣 ,降低飛灰攜帶損失 . 4)改善氣流時爐膛的充滿程度 ,延長可燃氣體、灰粒在爐膛內(nèi)停留時間 ,促使燃料燃燒 . ④ 因二次風(fēng)的主要作用是擾動，可使用空氣、煙氣、燃氣、水蒸氣。 ⑤風(fēng)量和風(fēng)速：風(fēng)量： 5~15% 風(fēng)速：50~80m/s. 燃料層的出力取決于燃料層的厚度、送風(fēng)量、爐排速度 ,為了使燃燒工況正常 ,此三因素必須合理配合 . 燃料層厚度：借助于煤閘門來調(diào)節(jié) . ① 厚度一般在 100150mm左右 (根據(jù)煤種 ,煤質(zhì) ,顆粒度 ) 粘結(jié)性煙煤 :60120mm 不粘結(jié)性煙煤 :80140mm 無煙煤 ,貧煤 :100160mm ② 易著火的 Vr大的燃料 ,進給速度快 ,燃料層要薄些 . Wy多的劣質(zhì)煤 ,采用較厚煤層 ,降低爐排速度 . ③ 煤粉含量多時 ,煤層應(yīng)稍薄 ,否則通風(fēng)阻力上升 . 運行中鍋爐出力主要調(diào)節(jié)送風(fēng)量和爐排速度。即負荷變化時，先調(diào)節(jié)送風(fēng)量，再調(diào)節(jié)爐排速度與之配合。 . (1)粘結(jié)性適中 (2)水分 :Wy20% (3)干燥基灰分 : 10% Ag30% Ag30%,焦碳裹灰太厚 ,不利于燃燒 . Ag10%,使?fàn)t排上有一層一定厚度的灰渣墊 ,起保護爐排作用 . (4)熔化溫度 t31200℃ ,避免結(jié)渣 . (5)煤種大小適宜 最大尺寸 40mm 06mm的粉末不應(yīng)超過 5055%. 167。 66 沸騰爐 一 .種類和結(jié)構(gòu) . (1)種類 . 全沸騰式 固定風(fēng)板 ,煤粒全部被吹起 ,在沸騰狀態(tài)下燃燒 . 半沸騰式 爐排是傾斜布置的 ,前部為沸騰池 ,后部用鏈條爐燃燒 ,燃燒和傳熱不如全沸騰爐 ,結(jié)構(gòu)復(fù)雜 . 循環(huán)流化床 流化速度最高為 10米 /秒 ,在爐后布置分離器 ,將煙氣中飛灰分離下來 ,經(jīng)回料器把飛灰重新送入爐內(nèi) . (2)結(jié)構(gòu) :風(fēng)室 ,布風(fēng)板 ,加煤口 ,埋管受熱面 ,灰渣溢流口 . 二 .工作原理 . 當(dāng)風(fēng)氣流作用于 (通過）燃料層： 若氣流對煤粉升力 煤粉重力時 ,燃料層在床內(nèi)不動 .固定床鍋爐 氣流對煤粉升力 煤粉重力時 ,煤粉被帶走（輸送速度） .煤粉爐 氣流對煤粉升力 相當(dāng) 煤粉重力 ,開始浮動沸騰 . 煤粒從固定態(tài)變?yōu)榉序v態(tài)時的最低氣流速度稱為 臨界速度 . 三 .優(yōu)缺點 . : (1)適用煤種廣 :著火條件好 ,燃燒條件好 ,燃燼條件好 . (2)強化傳熱 :埋管與高溫固體顆粒發(fā)生強烈的碰撞 ,使埋管的傳熱系數(shù)可達 230300W/般鍋爐對流面高幾倍 . (3)低溫燃燒 : 850950℃ ,可防止結(jié)渣及高溫腐蝕 . NOx含量少 . 可進行脫硫 . 灰渣綜合利用 . (4)負荷調(diào)節(jié)性能好 . （ 5）鍋爐體積小，可節(jié)省鋼材與安裝費用。 : (1)鍋爐效率低 (2)埋管磨損嚴重 . (3)電耗大 . 167。 67 循環(huán)流化床鍋爐 一 .循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展 : 七十年代末 ,八十年代初投入運行 . 美國 :70年代以來 20多臺 .最大 :420t/h 德國 :發(fā)展循環(huán)流化床鍋爐最早的國家 . 日本 :自行設(shè)計 35,54,50,225,250t/h. 中國 :研制了 10,20,35,75,220t/h. 二、流態(tài)化過程 當(dāng)流體向上流過顆粒床層時，當(dāng)流速較低時，顆粒靜止不動，流體只在顆粒之間的縫隙中通過。 當(dāng)流速增加到某一速度之后，顆粒不再由分布板所支持，而由流體的摩擦力所承托，每個顆?？稍诖矊又凶杂闪鲃觿?； 就整個床層而言，具有了許多類似流體的性質(zhì)。這種狀態(tài)就被稱為流態(tài)化。顆粒床從靜止?fàn)罱苻D(zhuǎn)變?yōu)榱骰癄顟B(tài)的最小速度叫做 臨界流態(tài)化速度 。 不同流速下固體顆粒床層的流動狀態(tài) 臨界流化速度為： dp：顆粒平均粒徑 νg：氣體的運動粘度 ρg：氣體密度 ρp：顆粒密度 5 2 0 5 5 8 ???????? ??ggpgpmfdu???? 流化床流體的動力特性： (1)在任一高度的靜壓近似于在此高度以上單位床截面內(nèi)團體顆粒的重量； (2)無論床層如何傾斜，床表面總是保持水平，床層的形狀也保持容器的形狀； (3)床內(nèi)固體顆?？梢韵窳黧w一樣從底部或側(cè)面的孔中排出； (4)密度高于床層表現(xiàn)密度的物體在床內(nèi)會下沉，密度小的物休會浮在床面上； (5)床內(nèi)顆?；旌狭己茫虼?，當(dāng)加熱床層時．整個床層的溫度基本均勻。 一般的液－固流態(tài)化，顆粒均勻地分散于床層中，稱之為 散式流態(tài)化 。 而一般的氣－固流態(tài)化，氣體并不均勻地流過顆粒床層，一部分氣體形成氣泡經(jīng)床層短路流出，顆粒則被分成群體作湍流運動，床層中的空隙率限位置和時間的不同而變化，這種流態(tài)化稱為 聚式流態(tài)化 。 三、循環(huán)流化床鍋爐的工作原理 : 如圖所示。 四、循環(huán)流化床的爐內(nèi)傳熱的基本形式 顆粒對流換熱 顆粒團以氣膜導(dǎo)熱方式、直接碰撞方式將熱量傳給受熱面。 氣體對流換熱 氣流在顆粒與受熱面之間進行對流換熱 輻射傳熱 五、優(yōu)缺點 : (1)優(yōu)點 : ① 燃料適應(yīng)性強 . ② 燃料效率高 . ③ 燃燒強度為鼓泡床的 3倍 . ④ 脫硫效果達 8590%,是鼓泡床的 1倍 . ⑤ NOx生成物少 . ⑥ 負荷調(diào)節(jié)性能好 . ⑦ 循環(huán)床內(nèi)無埋管 ,故無磨損與腐蝕 . ⑧ 循環(huán)床內(nèi)無埋管 ,啟動停爐方便 . ⑨ 給煤點數(shù)少 . ⑩ 灰渣含碳量低 ,可綜合利用 . (2)缺點 : ① 風(fēng)機電耗高 . ② 受熱面、耐火材料的砌筑部件磨損嚴重 . ③ 受熱面 ,耐火材料的砌筑部件厚度大 ,啟動時間長 . ④ 燃煤質(zhì)量 ,燃煤尺寸的篩分特性變化時 ,要穩(wěn)定燃燒并達到設(shè)計蒸發(fā)量存在困難 . ⑤ N2O含量高 . 演講完畢，謝謝觀看！