煤粉炉炉膛课件.ppt

1、 具有合适的热强度，以保证炉内足够的高温，使煤粉进入炉膛后具有合适的热强度，以保证炉内足够的高温，使煤粉进入炉膛后能迅速稳定地着火；同时能满足煤粉气流在炉内充分发展、均匀混能迅速稳定地着火；同时能满足煤粉气流在炉内充分发展、均匀混合和完全燃烧（即燃料在炉膛内有足够的停留时间）。合和完全燃烧（即燃料在炉膛内有足够的停留时间）。具有良好的炉内空气动力特性，一是避免火焰冲撞炉墙，保证水具有良好的炉内空气动力特性，一是避免火焰冲撞炉墙，保证水冷壁不结渣；二是使火焰在炉膛中有较好的充满程度，减少炉内停冷壁不结渣；二是使火焰在炉膛中有较好的充满程度，减少炉内停滞旋涡区，减少不完全燃烧热损失；三是尽可能减少

2、污染物的生成滞旋涡区，减少不完全燃烧热损失；三是尽可能减少污染物的生成量（炉膛出口的量（炉膛出口的NONOX X和和SOSOX X等排放量应符合环保要求），保护环境。等排放量应符合环保要求），保护环境。炉膛空间内能布置足够的受热面，将炉膛出口烟浊降到灰分软化炉膛空间内能布置足够的受热面，将炉膛出口烟浊降到灰分软化温度温度STST以下，保证炉膛出口及其受热面不结渣。以下，保证炉膛出口及其受热面不结渣。炉膛燃烧器炉膛燃烧器布置方式布置方式型炉型炉切向燃烧切向燃烧半开式半开式型型炉切向燃烧炉切向燃烧型炉对冲型炉对冲（交错）燃烧（交错）燃烧型炉型炉前墙燃烧前墙燃烧W型炉型炉W燃烧燃烧 炉膛炉膛 型式型

3、式 排渣方式排渣方式固态固态液态液态固态固态固态固态固态固态燃烧器燃烧器型式型式直流式直流式直流式直流式旋流式旋流式旋流式旋流式旋流式旋流式直流式直流式lowNOxconcentricfiringsystem低低NOx同轴燃烧系统同轴燃烧系统 typicaloverfireairboiler典型的过热空气锅炉典型的过热空气锅炉直流燃烧器的布置，如图直流燃烧器的布置，如图6-12所示的几种形式：所示的几种形式：四角布置切圆燃烧方式一、二次风不等切圆布置 一次风靠向火侧布置，二次风靠炉墙侧布置，二次风与一次风之间偏转一定角度。其优点是：保持了邻角气流相互点燃的优势；将火焰与炉墙“隔开”，形成“气幕

4、”，使火焰不贴墙，减轻或避免水冷壁结渣；降低NOx的生成量。其缺点是：容易引起煤粉气流与二次风的混合不良、可燃物的燃烧不充分。四角布置切圆燃烧方式切圆燃烧的炉内空气动力特性 影响一次风煤粉气流偏斜的主要因素有：上游邻角射流的横向推力与一次风射流的刚性 炉膛的断面形状会影响射流两侧的补气条件，如图6-15所示。燃烧器的结构特性：高度和高宽比越大，越不利假想切圆直径的影响：切圆直径大的好处：可使邻角火炬的高温烟气更易于到达下角射流根部，有利于煤粉气流着火；可使炉膛内旋转气流的旋转强度也大，扰动更强烈，使燃烧后期混合加强，有利于燃尽过程。切圆直径大的坏处：一次风射流的偏斜也增大，更容易引起水冷壁结渣

5、；会因炉内旋转气流到达炉膛出口时，仍有较大的残余旋转而引起烟温和过热器汽温偏差。四角切圆燃烧方式存在的主要问题炉内容易结渣；炉膛出口及水平烟道两侧烟温的偏差较大，大容量锅炉这一问题更加严重。运行中各角二次风分配不均，影响炉内火焰中心位置，影响煤粉的燃尽度。采用摆动式燃烧器需经常维护，影响其灵活性。有折焰角的前墙布置方式有折焰角的前墙布置方式旋流煤粉燃烧器的布置形式，旋流煤粉燃烧器的布置形式，如图如图6-16所示的几种形式：所示的几种形式：有折焰角的有折焰角的前后墙对冲布置方式前后墙对冲布置方式前前墙墙燃燃烧烧器器后后墙墙燃燃烧烧器器烟气烟气前墙布置前墙布置（L形火焰）形火焰）两面墙对冲布置两面

6、墙对冲布置（双（双L形火焰）形火焰）两面墙交错布置两面墙交错布置（双（双L形火焰）形火焰）旋流燃烧器的旋流燃烧器的布置方式有：布置方式有：一、固态排渣煤粉炉的炉膛炉膛结构参数 炉膛容积热强度 炉膛容积热强度是指在单位时间、单位炉膛容积内，燃料完全燃烧释放的热量，即 式中 燃料消耗量，kg/h；燃料收到基低位发热量，kJ/kg；炉膛容积，m3。,ar net pVlBQqVB,ar net pQlV1.炉膛容积热强度 炉膛容积热强度在一定程度上反映了煤粉和烟气在炉内停留时间的长短和出口烟气被冷却的程度。，煤粉在炉内停留时间缩短，燃烧可能不完全；同时由于 炉内所能布置的受热面少，烟气冷却不够可能引

7、起炉膛出口受热面结渣。相反，不仅会使锅炉造价和金属耗量增加，还会导致炉膛温度过低，燃烧速度减慢，燃烧不完全。对固态排渣煤粉炉，炉膛容积热强度 大致在90200kW/m3之间。VqVqVqlVlVlV一、固态排渣煤粉炉的炉膛 炉膛结构参数炉膛截面热强度 炉膛截面热强度是指在单位时间、燃烧器区域单位炉膛横截面积上，燃料完全燃烧放出的热量，即 式中 炉膛橫断面面积，m2。,ar net pAlBQqAlA炉膛截面热强度 炉膛的大体形状由 和 一起来确定。当 一定时，炉膛就瘦长些，此时，燃烧器区域燃料放出大量热量没有足够的水冷壁受热面来吸收，就会使燃烧器区域的局部温度过高，导致燃烧器区域的结渣；，炉膛

8、就矮胖些，这样燃烧器区域温度太低，又不利于燃料稳定着火。对低挥发分煤，为改善着火条件，应取大些；对灰熔点ST较低的煤，为避免结渣，就取小些。的推荐值随着锅炉容量的增大而增大。值一般在36MW/m2之间。AqAqAqAqAqAqAqVqVqlAlA一、固态排渣煤粉炉的炉膛 炉膛结构参数燃烧器区域壁面热强度 燃烧器区域壁面热强度是指在单位时间内，燃烧器区域的单位炉壁面积上，燃料完全燃烧放出的热量，即 式中 燃烧器区域壁面面积，m2。,ar net pRRBQqARA一、固态排渣煤粉炉的炉膛 炉膛结构参数燃烧器区域壁面热强度 不仅反映了燃烧器区域的温度水平，还能反映燃烧器在不同布置下火焰的分散与集中

9、情况。越大，说明火焰越集中，燃烧区域的温度水平就越高，这对燃料的着火和维持燃烧的稳定是水利的。但是，过高，就意味着火焰过分集中，致使燃烧器区域局部温度过高，容易造成燃烧器区域水冷壁结渣。一般固态排渣煤粉炉 值多在0.92.1MW/m2之间。RqRqRqRq三、煤粉炉的结渣 在炉膛火焰温度为14001600的情况下，灰分呈熔化或软化状态，灰粒是以液态或半液态的形式黏到受热管壁上，然后被受热面管壁冷却形成一层密实的灰渣层，称为结渣。其危害是：使传热减弱、工质吸热量减少，排烟温度升高，排烟热损失增大，锅炉效率降低；炉膛受热面结渣导致炉膛出口烟温升高，过热蒸汽超温，为维持汽温稳定，有时运行中不得不限制

10、锅炉负荷；结渣往往不均匀，因而水冷壁结渣会对水循环系统安全性和水冷壁的热偏差带来不利影响；炉膛出口对流受热面结渣可能堵塞部分烟道，引起过热器热偏差，同时增加烟道阻力和风机电耗；受热面一旦结渣，管壁表面粗糙升高，导致结渣进一步加剧；炉膛上部的渣块掉落下来，会砸坏冷灰斗处的水冷壁管子，甚至堵塞排渣口而导致锅炉被迫停运。三、煤粉炉的结渣 影响结渣的因素：燃煤的灰分特性；炉膛的设计特性；燃烧器的安装、检修质量。防止结渣的措施防止受热面附近温度过高；避免炉内生成过多还原性气体；做好燃料管理，保持合适的煤粉细度；加强运行监视，及时吹灰打渣。结渣的产生结渣的产生液态的软化的渣粒在液态的软化的渣粒在凝固之前冲

11、刷凝固之前冲刷水冷壁或炉墙形成，结渣自动加剧。水冷壁或炉墙形成，结渣自动加剧。结渣的危害结渣的危害 受热面吸热减少受热面吸热减少，炉温升高，水冷壁高温腐蚀；燃烧工况恶化；，炉温升高，水冷壁高温腐蚀；燃烧工况恶化；燃料消燃料消耗量增加；耗量增加；炉膛出口烟温及排烟温度升炉膛出口烟温及排烟温度升,过热蒸汽超温过热蒸汽超温；降低锅炉出力和效率；降低锅炉出力和效率；炉膛炉膛结渣，煤耗量增加，炉膛出口结渣时，炉膛的负压值减小，严重时甚至会出现正压。结渣，煤耗量增加，炉膛出口结渣时，炉膛的负压值减小，严重时甚至会出现正压。大块焦渣自行脱落时大块焦渣自行脱落时可能压灭炉膛火焰，导致熄火，并会砸坏冷灰斗水可能

12、压灭炉膛火焰，导致熄火，并会砸坏冷灰斗水冷壁管，造成设备损坏；冷壁管，造成设备损坏；造成烟通的造成烟通的局部堵塞局部堵塞，增加烟道阻力和引风机的负荷，使厂用电增大。，增加烟道阻力和引风机的负荷，使厂用电增大。水冷壁水冷壁管外烟气温度最高，易发生结渣、高温腐蚀及水动力异常。管外烟气温度最高，易发生结渣、高温腐蚀及水动力异常。煤质特性煤质特性 煤灰熔点温度煤灰熔点温度STST低，灰粒向水冷壁运动过程中没有凝固，易形成结渣。低，灰粒向水冷壁运动过程中没有凝固，易形成结渣。高灰粘度的煤灰一旦在炉内形成结渣，会高灰粘度的煤灰一旦在炉内形成结渣，会自动加剧。自动加剧。炉内温度与空气动力场炉内温度与空气动力

13、场 切圆直径偏大，火焰偏斜、贴壁或冲墙形成炉内局部结渣切圆直径偏大，火焰偏斜、贴壁或冲墙形成炉内局部结渣 燃烧器区域壁面热负荷燃烧器区域壁面热负荷q qrrrr q qrrrr较大，燃烧器区域释放的热量大，炉温高，易引起炉内结渣较大，燃烧器区域释放的热量大，炉温高，易引起炉内结渣 卫燃带卫燃带 敷设敷设卫燃带的炉膛炉温较高，易在粗糙卫燃带壁面上形成结渣卫燃带的炉膛炉温较高，易在粗糙卫燃带壁面上形成结渣 选择适当的炉膛热强度及切圆直径；避免炉内温度过高选择适当的炉膛热强度及切圆直径；避免炉内温度过高 组织良好的空气动力场，组织良好的空气动力场，避免火焰偏斜、贴壁冲墙；炉内局避免火焰偏斜、贴壁冲墙；炉内局部温度过高部温度过高 保持适当的过剩空气量，过剩空气量大，炉膛出口温升高；保持适当的过剩空气量，过剩空气量大，炉膛出口温升高；过剩空气量太小，燃烧不完全，造成还原性气氛使灰熔点温度过剩空气量太小，燃烧不完全，造成还原性气氛使灰熔点温度降低，促进炉内结渣。降低，促进炉内结渣。避免锅炉超负荷运行避免锅炉超负荷运行 采用采用适当的煤粉细度，提高煤粉的均匀度适当的煤粉细度，提高煤粉的均匀度 加强运行监视，及时吹灰、清渣。加强运行监视，及时吹灰、清渣。1、四角布置的直流燃烧器的调节措施有哪些？2、简述影响一次风煤粉气流偏斜的原因及对锅炉运行的影响？