 国内引进技术国产化的新一代超临界和超临界锅炉都采用了新型煤粉燃烧器新技术,其技术目标是:实现煤粉的高效燃烧、低NO、排放、低负荷不投油稳定燃烧、保证水冷壁可靠运行和减小受热面热偏差等。根据不同技术风格设计的各种燃烧器,其结构虽然各有区别,但燃烧机理具有一些共同的特点,展现出为实现同一目标而实施的不同技术构思。本文主要分析了国内超临界和超超临界锅炉采用的几种煤粉燃烧器的结构改进和相应的燃烧机理,为消化吸收各类燃烧器的技术优势,改进燃烧器设计和运行技术提供参考。燃烧器由入口一次风管道接口处的陶瓷内衬弯头、锥形的扩散器、用以优化煤粉气流流场的导向器、用以调节过渡区气流的可调节的滑动挡板、内外二次风的调节叶片、带线性执行机构的风量调节盘、燃烧器风量指示器、配高能点火器的油枪、火焰探测装置用套管和观察孔等组成。 燃烧器的主要特点是供风多级化,尤其是在一次风外围设置了直流过渡供风,使煤粉气流在着火区形成稳定的回流区,卷吸足够的高温烟气,同时形成可控的NO、还原区,即灵活控制二次风与煤粉气流的混合,在火焰内实现脱氮。燃烧器供风分为4部分:一次风空气和煤粉的混合物;环绕在一次风外围的直流过渡风;旋流内二次风;旋流外二次风。煤粉机燃料的初始燃烧阶段发生在煤粉浓度比较高的喷嘴附近。直流过渡风的作用是推迟内二次风与着火后的煤粉气流的混合,增强煤粉气流卷吸火焰核心区高温烟气,同时火焰外围富氧区形成的NO、被还原成氮气。内外二次风按一定的比例通过调风器进入燃烧器,提供煤粉充分燃烧所需的氧气,并且在锅炉炉墙附近保持氧化性的氛围。 磨煤喷粉机供风分为4级,一次风为煤粉空气的混合物,二次风通过轴向可动叶轮式旋流器产生旋转射流,三次风(即外二次风)沿火焰外围通过调节叶片形成弱旋转气流,既防止火焰贴壁,又满足火焰后期可燃物与空气的混合。 其主要特点是在轴向可动叶轮双调风旋流式燃烧器的基础上,在内二次风和三次风之间又增设了直流四次风。直流四次风的主要作用是在高温火焰外围形成空气屏蔽,推迟三次风与火焰的混合,以利还原火焰中的NO。 先看燃烧器前浓缩的结构。从煤粉离开煤粉仓(中储式系统)或磨煤机(直吹式系统)到燃烧器前这一段距离,由于不可能得到炉内高温烟气的回流加热,稳燃结构只能以降低一次风粉气流的着火热为目标。具体措施一种是通过提高一次风粉的煤粉浓度,降低着火温度来降低着火热;另一种是通过提高一次风粉的初温来达到降低着火热的目的。 引将这一范围的煤粉浓缩按其浓缩位置分为原始浓缩和煤粉燃烧器前浓缩。原始浓缩是指煤粉离开煤粉仓(中储式系统)或磨煤机(直吹式系统)时采取措施使煤粉浓度提高的方法。燃烧器前浓缩即在正常浓度的煤粉气流进入燃烧器一前利用气固分离装置把煤粉气流分成浓淡两股,分别送入燃烧器的浓淡喷,如高调节比WR燃烧器。 该燃烧器主要由缩放型通道、水平浓淡分离隔板及摆动式喷嘴三部分组成。 烘干机喷煤机煤粉流过一次风管与燃烧器连接的最后弯头时,由于惯性离心力的作用,在弯头外侧,煤粉浓度较高;弯头内侧,情况则相反。WR煤粉燃烧器水平浓淡分离隔板将一次风粉气流分为L浓下淡两股,在燃烧器出口,煤粉在高浓度区首先着火,然后点燃低浓度区,呈浓淡燃烧方式。 |