【正文】 爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 14 第 4 章 直流煤粉燃燒器的 設(shè)計 引言 燃燒器的設(shè)計 包括一、二、三次風(fēng)的選取和燃燒器個噴口具體具體尺寸的設(shè)計。 本章 小結(jié) 為更好的組織四角切圓燃燒流場，本設(shè)計中爐膛的橫斷面設(shè)計為正方形，四個燃燒器分別置在爐膛下部四角處。 直吹式制粉系統(tǒng)中，磨制合格的煤粉全部直接送入鍋爐內(nèi)燃燒。由于中間有個煤倉，所以磨煤機(jī)的運行處理不必時刻與鍋爐配合，制粉量不必與燃煤量一致，故其運行有一定的獨立性，可以一直保持在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下運行，并保證整個設(shè)備和系統(tǒng)的可靠性。對于電站鍋爐，主要分為中間儲倉式和直吹式兩種制粉系統(tǒng)。 磨煤機(jī)的選用與煤種特性、要求經(jīng)濟(jì)細(xì)度及鍋爐負(fù)荷有關(guān)。鋼球磨煤機(jī)適應(yīng)煤種廣，尤其適合磨制其他磨煤機(jī)不宜磨制的煤種，如硬度大、磨損性強(qiáng)的煤及無煙煤、貧煤、高灰分和高水分的劣質(zhì)煤等。按照磨序號 名稱 符號 計算公式或來源 結(jié)果 單位 1 爐膛界面熱負(fù)荷 查表 8 841 3500 2 爐膛截面積 96 3 爐膛 寬度及深度 10 4 爐膛容積熱負(fù)荷 查表 838 135 5 爐膛容積 2483 6 冷灰斗底口寬度 設(shè)定 1 7 冷灰斗傾角 設(shè)定 60 8 冷灰斗高度 7 9 冷灰斗等分面到出口 煙窗高度 26 qF 2w/mKF j,? arFBQF qa a=FqV1V j,? arVBQF qhdlhd?hdh ( ) tan2hd hdal ??LH 1VF2mmmmm3w/mK3m?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 13 煤部件的轉(zhuǎn)速可分為：低速磨煤機(jī)、中速磨煤機(jī)和高速磨煤機(jī)。 磨煤機(jī)簡介 磨煤機(jī)是煤粉制備系統(tǒng)的主要設(shè)備。制粉系統(tǒng)的選用和設(shè)計是要在保證磨煤單位消耗最經(jīng)濟(jì)的情況下，安全可靠的將燃燒所需的煤粉通過燃燒器送入爐膛中懸浮燃燒 ，并提供一定的符合鍋爐穩(wěn)定燃燒需要的風(fēng)量和風(fēng)壓。本設(shè)計中為更好的組織四角切圓燃燒，爐膛橫斷面設(shè)計為正方形。39。39。39。煙氣特性及焓溫表得出之后，接下來便進(jìn)行鍋爐熱量和計算燃料消耗量的計算。在不同的煙道處，總煙氣的焓值也不同。 39。?pj? 39。煙氣特性如下表 32： 表 32 煙氣特性 序號 名稱 符號 計算公式或來源 爐膛與防渣管 過熱器 上級省煤器 上級空氣預(yù)熱器 下級省煤器 下級空氣預(yù)熱器 1 漏風(fēng)系 數(shù) 查表 43 2 出口過量空氣系數(shù) 查表 44 3 平均過量空氣系數(shù) 4 實際水蒸氣容積 5 實際煙 氣量 6 RO2容積份額 20NV20HOV2ROV0yV0V2 2 200RO N H OV V V??fh?fhG arfh100A?ar,10000 arAQzhA2HOVyV2ROr2020 .0 1 6 1 * ( 1) *H O avVV???220y 2 0( 1)?? ? ? ? ?RO N H O avV V V V V2 /RO gVV??39。 各部分的設(shè)計見以下各表（注：公式均匯總在表內(nèi)）。其作用是把爐膛空間內(nèi)燃燒后的高溫爐渣冷卻后以固態(tài)爐渣形式排出爐膛。 爐膛下部有一個倒錐形的斗，由前后墻水冷壁管傾斜形成。 固態(tài)除渣爐的橫斷面一般為長方形或者正方形。高溫?zé)煔庠跔t膛內(nèi)把一部分熱量主要通過輻射的方式傳遞給爐膛四周的受熱面上，以保證出口氣溫在允許的范圍內(nèi)。 煤粉鍋爐爐膛橫截面設(shè)計 爐 膛橫截面的設(shè)計與爐膛截面熱負(fù)荷的選取及計算燃料消耗量有關(guān)。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 7 第 3 章 爐膛及制粉系統(tǒng)的設(shè)計選取 引言 制粉系統(tǒng)、爐膛、燃燒器是煤粉鍋爐的主要燃燒設(shè)備。本設(shè)計使用的煤種是無煙煤，故燃燒器的型式采用分級配風(fēng)直流燃燒器，將一次風(fēng)噴口集中布置。 如下圖 21（ e）。 如下圖 21（ d）。 如下圖 21（ c）。如下圖 21（ b）。 如下圖 21（ a）。 切向燃燒方式通常有以下布置形式： （ 1） 正四角單切圓布置：四角燃燒器一、二次風(fēng)口的集合軸線相切于爐膛中心同一個圓。各個角燃燒器的煤粉氣流噴入爐內(nèi)，收到上游已燃高溫火焰的點燃而迅速燃燒，因此著火條件良好。燃燒器射出的四股氣流在爐膛中心形成一個穩(wěn)定的強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)火炬，在離心力的作用下氣流向四周擴(kuò)散。 直流燃燒器常采用四角布置形式，其出口氣流的集合軸線射向爐膛中心的一個假想切圓，組織切圓燃燒火焰，此即為切向燃燒方式。而爐內(nèi)氣體的運動狀況，影響著燃料的著火、燃燒和燃盡。這種燃燒器的型式比較適合無煙煤、貧煤和劣質(zhì)煙煤的使用。一次風(fēng)噴口集中布置，意味著煤粉氣流的著火和燃燒相對集中，有利于提高燃燒器區(qū)域局部熱負(fù)荷和溫度水平。故燃燒煙煤和褐煤使用較多。直流煤粉燃燒器根據(jù)一、二次風(fēng)噴口的布置情況，可分為均等配風(fēng)和分級配風(fēng)兩種形式。燃燒器噴口之間保持一定的距離，整個燃燒器成狹長型。 直流燃燒器的型式 直流燃燒器的出口是由一組圓形、矩形或多邊形的噴口組成。其主要燃燒設(shè)備為燃燒器。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 4 第 2 章 直流煤粉燃燒器的簡單介紹 引言 我國主要的常規(guī)能源是煤，占能源總消耗的 70%以上。包括爐膛截面設(shè)計、制粉系統(tǒng)的選定及燃燒器具體形式的設(shè)計。射流的擴(kuò)展角較大。 出口氣流包含有旋轉(zhuǎn)射流的燃燒器為旋流燃燒器。射流動量越大，越不容易偏轉(zhuǎn)，射流的剛性也越好。卷吸能力越強(qiáng)，速度衰減越快，射程也就越短。噴口尺寸越大初始速度越高，射程越長。由于氣流不旋轉(zhuǎn)，所以阻力小，直流射程相對旋流射程場， 對煙氣的貫穿能力也強(qiáng)，對后期混合有利。 出口氣流為直流射流（組）的燃燒器為直流燃燒器。近年來我國的燃燒器研制開發(fā)工作取得了很大進(jìn)展， 并 繼續(xù)對直流燃燒技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新 。 （ 3） 制粉系統(tǒng)基本上采用正 壓直吹式中速磨煤機(jī)。 （ 2） 總是采用可以上下擺動一定角度的煤粉燃燒器來調(diào)節(jié)爐膛出口煙氣溫度 ,從而達(dá)到調(diào)節(jié)過熱及再熱蒸汽溫度的目的。從早期的簡單裝配到現(xiàn)在的能滿足各種不同煤種及需要的燃燒器，其在理論及結(jié)構(gòu)上大發(fā)生了翻天覆地的變化，促進(jìn)了電力工業(yè)的發(fā)展。 （ 5） 控制污染物的排 放，保護(hù)環(huán)境。 （ 3） 運行可靠，不易燒壞和磨損，便于維修。一個好的燃燒器應(yīng)滿足下列要求： （ 1） 組織良好的空氣動力場，使燃料及時著火，與空氣適時混合，保證燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。 燃燒器的發(fā)展概況 燃燒器也稱噴燃器，是煤粉爐燃燒設(shè)備的主要組成部分。 關(guān)鍵詞 ： 直流燃燒器 ； 設(shè)計 ； fluent 軟件 ； 四角切圓 ； 流場計算 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） I The 430 t/H Pulverized Coal Furnace Flow Field of Applied DC Furnace Burner39。包括各噴口的形式、大小、布置的設(shè)計及一、二、三次風(fēng)的選取等 ,并用 CAD 繪出燃燒器的形式。根據(jù)其出口氣流的特征，煤粉燃燒器主要分 為直流燃燒器和旋流燃燒器兩大類，這兩種類型各有優(yōu)缺點。在燃燒煤粉的煤粉爐中，燃料是懸浮在爐膛空間內(nèi)進(jìn)行燃燒的，煤粉燃料是由燃燒器一次風(fēng)氣流攜帶噴入爐膛。哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） I 應(yīng)用直流燃燒器的 430T/H 煤粉爐爐膛流場計算 摘 要 火力發(fā)電是我國電能生產(chǎn)的主要形式，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，發(fā)電廠的機(jī)組容量逐漸增大，對大容量鍋爐的需求也逐漸增多。室燃爐是我國目前電廠鍋爐的主要類型，其中以煤粉爐為主得到了廣泛的應(yīng)用。燃燒器是煤粉鍋爐的主要燃燒設(shè)備，其性能對燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響 ,一個好的燃燒器應(yīng)組織良好的空氣動力場，并且運行安全可靠。本設(shè)計主要為直流煤粉燃燒器的設(shè)計，根據(jù)煤種和鍋爐參數(shù)的不同合理選取。最后用 Fluent 軟件計算四角切圓燃燒爐膛的流場 ,得出煤粉顆粒的運動軌跡。s Calculation Abstract The thermal power is the main form of energy production in China, with the development of the national economy, a power generation unit capacity gradually increases,and the demand for lagercapacity boiler is gradually increased. Room stoves are at present the main types of boilers in power plants in china, which has been widely applied to pulverized coal. In the pulverized coal boiler, the burning fuel were suspended in space of the furnace. The pulverized coal fuel were carried by primary air what were sprayed into the furnace. Burner is a main bustion of pulverized coalfired boiler equipment, its performance has a great influence on the bustion stability and economy. A good burner should be wellanized aerodynamic and safe and reliable operation. According to the characteristics of the outlet flow, the pulverized coal burner is divided into two categories:direct current(DC) burner and swirl burner. Each has advantages and disadvantages. The mean design of DC pulverized coal burner. According to the coal and the different parameters of boiler, the design of the burner should be selected reasonably, including the form, size, layout design of the vents and the selection of the Primary,secondary,tertiary air. And draw the form of burner by CAD. Finally calculate the Corner Tangential burning flow field in furnace using the Fluent software, and derive the trajectory of coal particles. Keywords: direct current(DC) burner, design, the Fluent software , the Corner Tangential,calculate the flow filed 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） II 目 錄 摘 要 .......................................................................................................................... I Abstract......................................................................................................................... I 目 錄 ..............................................................