天然氣助燃的無(wú)煙煤煤粉旋流燃燒器的設(shè)計(jì)開發(fā)開題報(bào)告模板-在線瀏覽
2024-08-01 09:36本頁(yè)面
【正文】 60%。學(xué)位論文題目 天然氣助燃的無(wú)煙煤煤粉旋流燃燒器的設(shè)計(jì)開發(fā) 研究課題來(lái)源 課 題 的 意 義 以 及 研 究 的 主 要 內(nèi)容 1 研究 的背景 我國(guó)一次能源主要以煤炭為主，并且我國(guó)是世界上煤炭?jī)?chǔ)量最 豐富 的國(guó)家 之一 。我國(guó)一次性能源量的一大特點(diǎn)就是貧油、少氣、富煤炭 ， 在這樣的能源結(jié)構(gòu)背景下 ， 大力發(fā)展煤炭在工業(yè)中的應(yīng)用技術(shù)便成了時(shí)代的趨勢(shì) ， 煤炭資源也將在現(xiàn)在以及未來(lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)我國(guó)工業(yè)使用能源的主導(dǎo)地位 。 我國(guó)貧煤、無(wú)煙煤等低揮發(fā)分煤廣泛分布于湖北、河南、山西、福建、山東等地，資源極其豐富，約占我國(guó)煤炭資源的 16％以上。與其他煤種相比 ,無(wú)煙煤屬于埋藏年代久煤種 。 國(guó)內(nèi)對(duì)于難燃 的低揮發(fā)分煤，習(xí)慣上采用四角切圓燃燒方式。但四角切圓燃燒容易造成爐內(nèi)結(jié)渣和爐膛水冷壁管的高溫腐蝕。鍋爐容量越大，煙氣側(cè)偏差也越嚴(yán)重 。當(dāng)鍋爐采用墻式（對(duì)沖）布置的旋流燃燒器時(shí)，在爐內(nèi)結(jié)渣和煙溫偏差方面比四角切圓燃燒鍋爐具有明顯的優(yōu)越性。因此，相對(duì)于四角切圓燃燒方式，低負(fù)荷時(shí)旋流燃燒器應(yīng)該更容易獲得燃料著火所需的流場(chǎng)特性。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)旋流燃燒器的穩(wěn)燃和降低 NOx排放等問(wèn)題進(jìn)行了大量研究工作，但穩(wěn)燃作為低揮發(fā)分煤墻式旋流燃燒器可靠運(yùn)行的首要問(wèn)題，至今仍未很好 地 解決。據(jù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，在煤粉燃燒過(guò)程中，只要有 10%的煤粉能先著起來(lái)，就能維持整個(gè)煤粉氣流的穩(wěn)燃，因此保證這 10%煤粉能及時(shí)有效地著火，就能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)煙煤穩(wěn)定燃燒。 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 旋流燃燒器被認(rèn)為是無(wú)煙煤穩(wěn)定燃燒的比較理想的燃燒器，國(guó)內(nèi)外對(duì)旋流燃燒器的穩(wěn)燃做了很多研究。高溫回流區(qū)的存在是這類燃燒器的特點(diǎn)，它為煤粉燃燒提供穩(wěn)定的熱源，使煤粉氣流及時(shí)著火并穩(wěn)定燃燒。 國(guó)外研究現(xiàn)狀 德國(guó) Babcock 公司的 DS 燃燒器 DS燃燒器是德國(guó) Babcock公司 90 年代推出的第三代低 NOx旋流燃燒器，如圖 21，它既可用于優(yōu)質(zhì)煙煤，也可用于劣質(zhì)煙煤和貧煤，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和穩(wěn)燃措施為： 圖 21 DS 型燃燒器及齒環(huán)型穩(wěn)燃器照片圖 （ 1）采用直徑較大的中心風(fēng)管以增加一次風(fēng)與回流煙氣的接觸周界。 （ 3）一次風(fēng)通道內(nèi)加裝旋流葉片，采用旋流方式消除煤粉氣流經(jīng)過(guò)彎頭后產(chǎn)生的煤粉周向不均。 穩(wěn)燃環(huán)能造成穩(wěn)定的回流區(qū)，對(duì)煤粉著火有利；內(nèi)外二次風(fēng)向外擴(kuò)散，不會(huì)參與煤粉的點(diǎn)燃過(guò)程，煤粉氣流所需著火熱可減少到最低限度，即使燃用無(wú)煙煤也能穩(wěn)定燃燒。W 公司 DRB 型燃燒器 美國(guó) Bamp。W 燃燒器在一次風(fēng)管內(nèi)不設(shè)中心風(fēng)管，一次風(fēng)為直流。拐彎后過(guò)大的上下偏差，在一次風(fēng)管內(nèi)部設(shè)有擴(kuò)流錐，以消除周向的煤粉不均，但這種結(jié)構(gòu)又在一次風(fēng)管內(nèi)形成外濃內(nèi)淡的風(fēng)粉分布。 由于不設(shè)中心風(fēng)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。W公司的鍋爐多采用中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，一次風(fēng)溫較低。該燃燒器結(jié)構(gòu)與特性具有以下特點(diǎn)： 圖 22 IHIFWDF 型旋流燃燒器 1－流場(chǎng)分配器； 2－二次空氣噴嘴； 3－二次空氣導(dǎo)葉； 4－外筒； 5－內(nèi)筒； 6－可動(dòng)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(fēng)管套筒，具有中心風(fēng)管； （ 2） 一次風(fēng)旋流，擴(kuò)散角較大，煤粉容易造成貼壁； （ 3） 一次風(fēng)噴口過(guò)分后縮，使煤粉與二次風(fēng)提前混合，著火距離縮短； （ 4） 二次 風(fēng)流速偏高，比國(guó)內(nèi)同類型燃燒器二次風(fēng)速高 20%以上。因此，鍋爐燃燒器配置不合理，導(dǎo)致燃燒器區(qū)域局部熱負(fù)荷過(guò)高；燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，使燃燒器擴(kuò)散角過(guò)大產(chǎn)生火焰貼壁，燃燒器區(qū)域嚴(yán)重結(jié)渣。對(duì)旋流燃燒器采用徑向煤粉濃淡分離已有廣泛報(bào)道。 （ 2）一次風(fēng)管和中心風(fēng)管之間的環(huán)狀通道為一次風(fēng)粉流道。其設(shè)計(jì)意圖是使?jié)夂痛值拿悍垩杆龠M(jìn)入或接近中心回流區(qū)，盡快接受高溫?zé)煔獾募訜?，以利于煤粉穩(wěn)燃和完全燃燒。 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(fēng)管； 3－直流二次風(fēng)管； 4－旋流二次風(fēng)管； 5－一次風(fēng)管 花瓣燃燒器 東南大學(xué)總結(jié)現(xiàn)有旋流燃燒器不能很好燃燒貧煤、無(wú)煙煤的原因，設(shè)計(jì)出了一種新型穩(wěn)燃裝置 —— 花瓣穩(wěn)燃 器（ Patel Flame Stabilizer，簡(jiǎn)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(jiǎn)稱 PSB）。 圖 25 1－中心風(fēng)管； 2－花瓣穩(wěn)燃器 花瓣穩(wěn)燃器具有如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）花瓣穩(wěn)燃器的周界長(zhǎng)，增加了一次風(fēng)粉氣流與高溫回流煙氣的接觸面積。 （ 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(fēng)粉氣流中一部分煤粉顆粒進(jìn)入高溫回流區(qū)，并可在回流區(qū)內(nèi)循環(huán)一定時(shí)間。 （ 4）在中心回流區(qū)內(nèi)煤粉是在缺氧條件下進(jìn)行燃燒，有利于降低 NOx 的排放。 天然氣與煤粉混燒的技術(shù) 20xx 年新奧燃?xì)饪毓捎邢薰窘\提出天然氣與煤粉混燒在工業(yè)鍋爐上的應(yīng)用，并作出了實(shí)驗(yàn)。 （ 2）鍋爐灰渣含碳量由原來(lái)的 20% 左右降低到 5%以下，機(jī)械不完全燃燒損失大大降低。 （ 4） 鍋爐熱效率由改造前的 62% 提高至改造后的 77% 80%。他們對(duì)旋風(fēng)爐點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行了改造，配合爐膛結(jié)構(gòu)對(duì)天然氣在煤粉燃燒過(guò)程的作用進(jìn)行了試驗(yàn)與分析。 3 主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
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