煤粉燃烧器.电子教案.ppt
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1、煤粉燃烧器.燃烧器的性能要求燃烧器的性能要求:一、二次风的风速比要适当一、二次风的风速比要适当 着火迅速稳定,火焰充满程度好着火迅速稳定,火焰充满程度好 风粉混合强烈,燃烧迅速风粉混合强烈,燃烧迅速 流动阻力小流动阻力小 较大的调节范围较大的调节范围216 一、直流煤粉燃烧器的类型及特点一、直流煤粉燃烧器的类型及特点 (一)直流煤粉燃烧器的射流特性(一)直流煤粉燃烧器的射流特性 几个专业术语几个专业术语 射流射流 直流自由射流直流自由射流 湍流(紊流)湍流(紊流)自由射流自由射流 直流燃烧器各个喷口出来的射流,一般直流燃烧器各个喷口出来的射流,一般都具有比较高的初速,其雷诺数都具有比较高的初速
2、,其雷诺数ReRe都较高,一都较高,一般般Re10Re106 6,因而射流都是湍流。而且射流射入,因而射流都是湍流。而且射流射入炉膛的空间尺寸总是远远大于喷口的尺寸,射炉膛的空间尺寸总是远远大于喷口的尺寸,射流离开喷口后就不再受任何固体壁面的限制流离开喷口后就不再受任何固体壁面的限制,所所以直流燃烧器出来的射流都是湍流自由射流,以直流燃烧器出来的射流都是湍流自由射流,如下图所示。如下图所示。316416 煤粉空气射流在喷口以煤粉空气射流在喷口以初速初速、初温初温 、煤粉初始浓度煤粉初始浓度状态射人炉膛后,炉内状态射人炉膛后,炉内高温烟气就是射流的周围介质,在湍流高温烟气就是射流的周围介质,在湍
3、流扩散的作用下,射流边界上的流体微团扩散的作用下,射流边界上的流体微团就与周围介质发生质量交换和动量交换,就与周围介质发生质量交换和动量交换,将一部分周围介质将一部分周围介质(高温烟气高温烟气)卷吸卷吸到射到射流中来,并随同射流一起向前运动。流中来,并随同射流一起向前运动。卷吸卷吸使射流的使射流的横截面扩大横截面扩大,流量增流量增加,速度逐渐减慢加,速度逐渐减慢,煤粉浓度也逐渐降煤粉浓度也逐渐降低低。516616 射流的结构及术语射流的结构及术语等速核心区等速核心区射流外边界射流外边界射流内边界射流内边界射流的转折截面射流的转折截面射流初始段射流初始段射流主体段射流主体段射流扩散(展)角射流扩
4、散(展)角 因为射流的始段一般很短,仅为喷口直径的因为射流的始段一般很短,仅为喷口直径的2 2 4 4倍,这段距离在煤粉炉内往往处于尚未着火阶倍,这段距离在煤粉炉内往往处于尚未着火阶段,因此,我们主要研究主体段内的射流特性。段,因此,我们主要研究主体段内的射流特性。7168169161016 对对于于矩矩形形喷喷口口,其其高高宽宽比比ho/2bo对对射射流流特特性性也也有有一一定定的的影影响响。当当射射流流初初速速和和喷喷口口通通流流截截面面不不变变时时,ho/2bo愈愈大大,射射流流的的外外边边界界面面也也增增大大,从从而而使使射射流流卷卷吸吸周周围围介介质质的的能能力力增增加,但射流轴线速
5、度衰减加快,射程将缩短。加,但射流轴线速度衰减加快,射程将缩短。为组织燃烧和混合过程,要求射流具有为组织燃烧和混合过程,要求射流具有一定的射程。另外,射程对于确定燃烧器的一定的射程。另外,射程对于确定燃烧器的功率和炉膛尺寸等也是一个重要的依据。直功率和炉膛尺寸等也是一个重要的依据。直流煤粉燃烧器中,空气和燃料是通过几只喷流煤粉燃烧器中,空气和燃料是通过几只喷口喷入炉膛的。喷口的几何形状和尺寸以及口喷入炉膛的。喷口的几何形状和尺寸以及气流出口速度对炉膛内气流特性有很大影响。气流出口速度对炉膛内气流特性有很大影响。1116 至于直流射流的扩展角,一般不至于直流射流的扩展角,一般不大,只有大,只有1
6、515 2222。射流的扩展角决。射流的扩展角决定了射流的外边界,也就决定了射流的定了射流的外边界,也就决定了射流的形状。在直流燃烧器中,射流扩展角的形状。在直流燃烧器中,射流扩展角的大小,决定了大小,决定了相邻两股气流的开始混合相邻两股气流的开始混合点,点,直接影响煤粉的着火和燃烧情况。直接影响煤粉的着火和燃烧情况。1216(二)直流煤粉燃烧器(二)直流煤粉燃烧器 直直流流煤煤粉粉燃燃烧烧器器的的出出口口是是由由一一组组圆圆形形、矩矩形形或或多多边边形形的的喷喷口口所所组组成成。煤煤粉粉气气流流、燃燃烧烧所所需需空空气气以以及及由由制制粉粉系系统统来来的的乏乏气气(三三次次风风)分分别别由由
7、不不同同喷喷口口以以直直流流射射流流形形式喷进炉膛。式喷进炉膛。直直流流煤煤粉粉燃燃烧烧器器大大多多布布置置在在炉炉膛膛四四角角上上,由由四四角角的的燃燃烧烧器器喷喷出出的的四四股股气气流流在在炉炉膛膛中中心心形形成成一一个个或或两两个个“假假想想切切圆圆”。这这种种组组织织燃燃烧烧的的方方法法常常称称为为“切切圆圆燃燃烧烧”。我我国国采采用用直直流流煤煤粉粉燃燃烧烧器器的的锅锅炉炉很很多多,大大都采用此种都采用此种“四角布置切圆燃烧四角布置切圆燃烧”的方式。的方式。13161416 根据煤种的不同,直流煤粉燃烧器的根据煤种的不同,直流煤粉燃烧器的一次风喷口和二次风喷口有各种不同的布一次风喷口
8、和二次风喷口有各种不同的布置方式,使燃料稳定地着火、煤粉与空气置方式,使燃料稳定地着火、煤粉与空气有效地混合、完全燃烧和避免结渣。有效地混合、完全燃烧和避免结渣。直流燃烧器可分为均等配风燃烧器和分直流燃烧器可分为均等配风燃烧器和分级配风燃烧器两种形式。级配风燃烧器两种形式。1516 1.1.均等配风直流煤粉燃烧器均等配风直流煤粉燃烧器 均均等等配配风风方方式式是是指指一一、二二次次风风喷喷口口相相间间布布置置,即即在在两两个个一一次次风风喷喷口口之之间间均均等等布布置置一一个个或或两两个个二二次次风风喷喷口口,或或者者在在每每个个一一次次风风喷喷口口的的背背火火侧侧均均等等布置二次风喷口。布置
9、二次风喷口。在在均均等等配配风风方方式式中中,由由于于一一、二二次次风风喷喷口口间间距距相相对对较较近近,一一、二二次次风风处处自自喷喷口口流流出出后后能能很很快快得得到到混混合合,使使煤煤粉粉气气流流着着火火后后不不致致由由于于空空气气跟跟不不上上而而影影响响燃燃烧烧,故故一一般般适适用用于于烟烟煤煤和和褐褐煤煤,所所以以又又叫做烟煤褐煤型直流煤粉燃烧器。叫做烟煤褐煤型直流煤粉燃烧器。典典型型的的均均等等配配风风直直流流煤煤粉粉燃燃烧烧器器喷喷口口布布置置方方式式如图如图5 53 3所示。所示。161617161816 2.2.分级配风直流煤粉燃烧器分级配风直流煤粉燃烧器 分分级级配配风风方
10、方式式是是指指把把燃燃烧烧所所需需要要的的二二次次风风分分级级分分阶阶段段地地送送入入燃燃烧烧的的煤煤粉粉气气流流中中,即即将将一一次次风风喷喷口口较较集集中中地地布布置置在在一一起起,而而二二次次风风喷喷口口分分层层而而置置,且且一一、二二次次风风喷喷口口保保持持较较大大的的距距离离,以以便便控控制制一一、二二次次风风的的混混合合时时间间,这这对对于于无无烟烟煤煤的的着着火火与与燃燃烧烧是是有有利利的的。故故此此种种燃燃烧烧器器适适用用于于无无烟烟煤煤、贫贫煤煤和和劣劣质质煤煤,所所以又叫做无烟煤型直流煤粉燃烧器。以又叫做无烟煤型直流煤粉燃烧器。典典型型的的分分级级配配风风直直流流煤煤粉粉燃
11、燃烧烧器器喷喷口口布布置置方式如图方式如图5 54 4所示。所示。19162016 分分 级级 配配 风风 直直 流流 燃燃 烧烧 器器 的的 特特 点点 是是:(1 1)一一次次风风喷喷口口狭狭长长,即即高高宽宽比比h ho o/2b/2bo o比比较较大大,这这样样可可以以增增大大煤煤粉粉气气流流的的迎迎火火周周界界,从从而而增增加加对对高高温温烟烟气气的的卷卷吸吸能能力力,有有利利于于煤煤粉粉气气流流着着火火。但但狭狭长长喷喷口口会会使使气气流流的的刚刚性性减减弱弱,造造成成成成气气流流过过分分偏偏斜斜而而贴贴墙墙,形形成成炉炉墙墙结渣。结渣。(2 2)一一次次风风喷喷口口集集中中布布置
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