锅炉技术直流煤粉燃烧器煤粉燃烧器的作用煤粉燃烧器是燃煤锅炉燃烧设备的主要部件。其作用是:(1)向炉内输送燃料和空气;(2)组织燃料和空气及时、充分的混合;(3)保证燃料进入炉膛后尽快、稳定的着火,迅速、完全的燃尽。在煤粉燃烧时,为减少着火所需的热量,迅速加热煤粉,使煤粉尽快达到着火温度,以实现尽快着火。故将煤粉燃烧所需的空气量分为一次风和二次风。一次风的作用是将煤粉送进炉膛,并供给煤粉初始着火阶段中挥发分燃烧所需的氧量。二次风在煤粉气流着火后混入,供给煤中焦炭和残留挥发分燃尽所需的氧量,以保证煤粉完全燃烧。直流燃烧器一般由一列矩形喷口组成。煤粉气流和热空气从喷出后,形成直流射流。直流煤粉燃烧器的类型直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置方式大致上有两种类型。一类适用于燃烧容易着火的煤,如烟煤、挥发分较高的贫煤以及褐煤。这类燃烧器的一、二次风喷口一般交替间隔排列,相邻两个喷口的中心间距较小。我们称为均等配风方式,这样的形式适合烟煤的燃烧。因一次风携带的煤粉非常容易着火,故希望在一次风中煤粉着火后及时、迅速地和相邻二次风喷出的热空气混合。这样,在火焰根部不会因为缺乏空气而燃烧不完全,或导致燃烧速度降低。因而沿高度相间排列的二次风喷口的风量分配就接近均匀。一次风集中布置的分级配风直流式燃烧器适用于燃烧着火很难的煤,如贫煤、无烟煤或劣质煤。这种燃烧器的特点是:几个一次风喷口集中布置在一起,一、二次风喷口中心间距较大。由于一次风中携带的煤粉着火很难,一、二次风的混合过早,会使火焰温度降低,引起着火不稳定。为维持煤粉火焰的稳定着火,希望推迟煤粉气流与二次风的混合,因此进一步将二次风分为先后两批送入着火后的煤粉气流中,这种配风方式称为分级配风。分级配风的目的是:在燃烧过程不同时期的各个阶段,按需要送入适量空气,保证煤粉既能稳定着火、又能完全燃烧。(1)一次风集中布置的特点使着火区保持比较高的煤粉浓度,以减少着火热;燃烧放热比较集中,使着火区保持高温燃烧状态,适用于难燃煤;煤粉气流刚性增强,不易偏斜贴墙。同时,卷吸高温烟气的能力加强。(2)一次风集中布置的问题着火区煤粉高度集中,会造成着火区供氧不足,延缓燃烧进程;一次风喷嘴附近为高温区,喷嘴易变形,使喷嘴出口附近气流速度分布不均,有可能会出现空气、煤粉分层现象。为了消除这种现象,有时将一次风分割成多股小射流,使气流扰动增强,提高着火的稳定性。一次风喷口附近处于高温,且一次风速较低,喷口易烧坏。为了冷却一次风喷口,可在一次风喷口上加装夹心风或周界风。当然,夹心风或周界风也可增强一次风气流卷吸高温烟气的能力。(三)、四角布置直流燃烧器的工作原理直流燃烧器一般布置在炉膛四角上。煤粉气流在射出喷口时,虽然是直流射流,但当四股气流到达炉膛中心部位时,以切圆形式汇合,形成旋转燃烧火焰,同时在炉膛内形成一个自下而上的旋涡状气流。直流燃烧器的工作过程:(1)煤粉气流卷吸高温烟气而被加热的过程;(2)射流两侧的补气及压力平衡过程;(3)煤粉气流的着火过程;(4)煤粉与二次风空气的混合过程;(5)气流的切圆旋转过程;(6)焦碳的燃尽过程。上述几个过程虽然有先后顺序或某几个过程一起进行,但各过程之间的相互影响是十分显著的。主气流卷吸高温烟气的过程从燃烧器喷出的气流依然保持着高速流动。由于气流的紊流扩散,带动周围的热烟气一道向前流动,此现状叫“卷吸”。由于“卷吸”,射流逐步扩大,不断向四周扩张。同时,主气流的速度由于衰减而不断减小。正是由于射流的这种“卷吸”作用,将高温烟气的热量源源不断地运输给进入炉内的新煤粉气流,煤粉气流才得到不断加热而升温,当煤粉气流吸收足够的热量并达到着火温度后,便首先从气流的外边缘开始着火,然后火焰迅速向气流深层传播,达到稳定着火状态。,四股气流具有“自点燃”作用。即煤粉气流向火的一侧受到上游邻角高温火焰的直接撞击而被点燃。这是煤粉气流着火的主要条件。背火的一侧也卷吸炉墙附近的热烟气,但这部分卷吸获得的热量较少,另外,一次风与二次风之间也进行着少量的过早混合,但这种混合对着火的影响不大。煤粉气流着火的热源部分来自炉内高温火焰的辐射加热,但着火的主要热源来自卷吸加热,约占总着火热源的60~70%。当煤粉气流只有少数的着火热源时,虽然局部的煤粉经过加热也可达到着火温度,并在瞬间着火,但这种着火不能稳定进行,即着火后还容易灭火。这样的着火极易引起爆燃,因而是一种十分危险的着火工况。,~,在离开喷口1~2米的范围内,煤粉中大部分挥发分析出并烧