1、第一部分第一部分 燃料燃料2一、煤的成分及分析基准一、煤的成分及分析基准v一般通过一般通过 元素分析元素分析和和工业分析工业分析 来确定煤中各组成成分的含量。来确定煤中各组成成分的含量。3（一）煤的元素分析成分（一）煤的元素分析成分v （1）碳（）碳（C）碳是煤中含量最多的可燃元素碳是煤中含量最多的可燃元素，也是煤的，也是煤的基本成分，其含量约为基本成分，其含量约为 4585。 1kg碳完全燃烧碳完全燃烧约可放出约可放出32866kJ的热量。含碳量越高的煤，着火和燃的热量。含碳量越高的煤，着火和燃烧就越困难。烧就越困难。 v （2）氢（）氢（H）氢是煤中单位质量发热量最高的可燃元素。氢是煤中单
2、位质量发热量最高的可燃元素。氢在煤中的含量较少，约为氢在煤中的含量较少，约为36，地质年龄越长的，地质年龄越长的煤，其含量越少。煤，其含量越少。1kg氢完全燃烧时可放出氢完全燃烧时可放出120103kJ的热量，比碳的发热量高的热量，比碳的发热量高 35倍。氢的含倍。氢的含量越高，煤就越容易着火和燃烧。量越高，煤就越容易着火和燃烧。 4（一）煤的元素分析成分（一）煤的元素分析成分（3）硫（）硫（S）硫的含量一般不超过硫的含量一般不超过2，个别煤种含量高达，个别煤种含量高达310。 1kg硫完全燃烧时可放出约硫完全燃烧时可放出约 9040kJ的热的热量。量。硫是煤中有害的可燃元素。硫是煤中有害的可
3、燃元素。 （4）氧（）氧（O）和氮（）和氮（N）（5）水分（）水分（M）各煤种的水分含量差别很大，少的仅各煤种的水分含量差别很大，少的仅2左右，多的可达左右，多的可达5060。水分的含量一般随煤的地。水分的含量一般随煤的地质年代的延长而减小，同时也受开采方法、运输和储存条质年代的延长而减小，同时也受开采方法、运输和储存条件的影响。件的影响。 （6）灰分（）灰分（A）灰分是煤燃烧后剩余的不可燃矿物杂质，灰分是煤燃烧后剩余的不可燃矿物杂质，它与燃烧前煤中的矿物质在成分和数量上有较大区别。灰它与燃烧前煤中的矿物质在成分和数量上有较大区别。灰分的含量在各煤种中的变化很大，少的只有分的含量在各煤种中的变
4、化很大，少的只有45，多的高达多的高达 60 70。从燃烧的稳定性和运行的安全。从燃烧的稳定性和运行的安全性考虑，燃煤的灰分不宜超过性考虑，燃煤的灰分不宜超过40。 5（二）煤的工业分析（二）煤的工业分析v (通过干燥、加热、燃烧）通过干燥、加热、燃烧）（1）水分（）水分（M） v 全水分测定方法是全水分测定方法是：v 将煤样置于将煤样置于105110（褐煤相应的温度约为（褐煤相应的温度约为145）的烘箱内约的烘箱内约2h，使之干燥到恒重，其所失去的质量占原，使之干燥到恒重，其所失去的质量占原煤样质量的百分数为该煤的水分值。煤样质量的百分数为该煤的水分值。（2）挥发分（）挥发分（V） v 将失
5、去水分的煤样放火带盖的坩埚中。置于将失去水分的煤样放火带盖的坩埚中。置于900高温电高温电炉内隔绝空气加热约炉内隔绝空气加热约7min后，试样所失去的质量占原煤后，试样所失去的质量占原煤试样质量的百分数即为原煤的挥发分值。试样质量的百分数即为原煤的挥发分值。煤中挥发分含量越高，煤越容易着火，越容易燃尽。煤中挥发分含量越高，煤越容易着火，越容易燃尽。6（二）煤的工业分析（二）煤的工业分析v（3）固定碳（）固定碳（FC）和灰分（）和灰分（A）v原煤试样除掉水分，析出挥发分后，剩余部分就原煤试样除掉水分，析出挥发分后，剩余部分就是焦炭，焦炭由固定碳和灰分组成是焦炭，焦炭由固定碳和灰分组成。v测定方法
6、是：测定方法是：将焦炭放入箱形电炉内；在将焦炭放入箱形电炉内；在 815 10的温度下的温度下灼烧灼烧2h，固定碳基本烧尽，取出冷却至室温，这，固定碳基本烧尽，取出冷却至室温，这时焦炭所失去的质量就是固定碳的质量，剩余部时焦炭所失去的质量就是固定碳的质量，剩余部分则是灰分的质量。而这两个质量各占原煤试样分则是灰分的质量。而这两个质量各占原煤试样质量的百分数，就分别是煤样的固定碳和灰分的质量的百分数，就分别是煤样的固定碳和灰分的含量。含量。 73 3煤的成分分析基准煤的成分分析基准v煤中的成分是以质量百分数表示的。煤中的成分是以质量百分数表示的。由于煤中的由于煤中的水分和灰分含量常随开采、运输、
7、储存等因素的水分和灰分含量常随开采、运输、储存等因素的变化而变化，即使同一种煤，由于水分和灰分的变化而变化，即使同一种煤，由于水分和灰分的变化，其他成分的含量也就随之变化，因此在给变化，其他成分的含量也就随之变化，因此在给出煤中的成分含量时，应注明其分析基准才有实出煤中的成分含量时，应注明其分析基准才有实际意义。常用的分析基准有际意义。常用的分析基准有收到基收到基、空气干燥基空气干燥基、干燥基干燥基和和干燥无灰基干燥无灰基四种，相应的表示方法是在四种，相应的表示方法是在各成分符号右下角加角标各成分符号右下角加角标ar、ad、d、daf。83 3煤的成分分析基准煤的成分分析基准9二、煤的主要特性
8、二、煤的主要特性1煤的发热量煤的发热量 发热量是煤的重要特性之一，单位质量的煤完全燃烧时所放发热量是煤的重要特性之一，单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量，称为煤的发热量，包括高位和出的热量，称为煤的发热量，包括高位和低位发热量低位发热量；用用Q表示，以表示，以kJ/kg为单位。为单位。 Qar,net标准煤标准煤 ： Qar,net = 29270KJkg 的煤称标准煤。的煤称标准煤。2灰的熔融性灰的熔融性 用灰的变形温度用灰的变形温度DT、软化温度、软化温度ST和液化温度和液化温度FT来表示。来表示。10二、煤的主要特性二、煤的主要特性v 变形温度变形温度DT灰锥顶端变圆或开始弯曲时的温度，
9、灰锥顶端变圆或开始弯曲时的温度， ；v 软化温度软化温度ST灰锥弯曲并触及托板或整个灰锥变成半球灰锥弯曲并触及托板或整个灰锥变成半球形时的温度，形时的温度， ；v 液化温度液化温度FT灰锥完全溶化成液态并能在托板上流动时灰锥完全溶化成液态并能在托板上流动时的温度，的温度，。 v 为防止炉膛出口附近的受热面上结渣，应使炉膛出口烟气为防止炉膛出口附近的受热面上结渣，应使炉膛出口烟气温度比灰的软化温度温度比灰的软化温度ST低低50100。11三、动力煤的分类三、动力煤的分类（用（用V Vdafdaf作为分类依据）作为分类依据）1无烟煤无烟煤 无烟煤无烟煤Vdaf10 。v 表面有明显的光泽，机械强度
10、高，密度较大，不易碾磨。表面有明显的光泽，机械强度高，密度较大，不易碾磨。无烟煤埋藏年代长，碳化程度最深，其含碳量最高（一般无烟煤埋藏年代长，碳化程度最深，其含碳量最高（一般 C 50，最高可达，最高可达95）。由于挥发分含量少，且）。由于挥发分含量少，且挥发分析出温度较高，故不易着火，也不易燃尽，但其发挥发分析出温度较高，故不易着火，也不易燃尽，但其发热量高，且燃烧时焦炭无黏结性，储存过程中不易风化。热量高，且燃烧时焦炭无黏结性，储存过程中不易风化。12三、动力煤的分类三、动力煤的分类2贫煤贫煤贫煤贫煤10 Vdaf 20v 碳化程度较无烟煤低，含碳量高碳化程度较无烟煤低，含碳量高 ， 挥发
11、分较低，故一般挥发分较低，故一般不易点燃，但其发热量不低不易点燃，但其发热量不低 (18.5 103 kJkg)，且燃烧时火焰较短，不易结焦。对且燃烧时火焰较短，不易结焦。对 Vdaf低的贫煤，在燃低的贫煤，在燃烧性能方面与无烟煤相近。烧性能方面与无烟煤相近。 3烟煤烟煤 v Vdaf= 2040。烟煤外表呈灰黑色，有光泽，质地松软，一般碳的含量烟煤外表呈灰黑色，有光泽，质地松软，一般碳的含量Car=4070。灰分含量。灰分含量Aar=730，水分，水分含量含量Mar=318。由于烟煤的挥发分含量较高，着。由于烟煤的挥发分含量较高，着火及燃烧都比较容易，火焰也长，且发热量较高。但燃烧火及燃烧都
12、比较容易，火焰也长，且发热量较高。但燃烧时大多数烟煤有弱焦结性时大多数烟煤有弱焦结性。13三、动力煤的分类三、动力煤的分类4褐煤褐煤褐煤褐煤 Vdaf40(最高可达最高可达60）v外表多呈褐色或黑褐色，质软易碎。褐煤碳化程外表多呈褐色或黑褐色，质软易碎。褐煤碳化程度很浅，含碳量度很浅，含碳量Mar4050，水分含量，水分含量Mar2040，灰分含量，灰分含量Aar 640，水分、灰分含量较高，因而发热量较低。由，水分、灰分含量较高，因而发热量较低。由于挥发分含量高，且析出温度较低，故着火和燃于挥发分含量高，且析出温度较低，故着火和燃烧都比较容易，也很容易风化和自燃，不宜远途烧都比较容易，也很容
13、易风化和自燃，不宜远途输送和长时间储存。输送和长时间储存。 第二部分第二部分 燃烧原理燃烧原理 15一、煤粉气流燃烧过程一、煤粉气流燃烧过程v煤粉的燃烧过程可由下述过程粗略地描写：v煤粉受热煤粉受热，水分析出水分析出继续受热，绝继续受热，绝大部分挥发分析出，挥发分首先着火大部分挥发分析出，挥发分首先着火引燃焦碳，并继续析出残余的部分引燃焦碳，并继续析出残余的部分挥发分，挥发分与焦碳一道燃尽挥发分，挥发分与焦碳一道燃尽形形成灰渣。成灰渣。 16一、煤粉气流燃烧过程一、煤粉气流燃烧过程 （1）着火前的准备阶段）着火前的准备阶段 特点：水分蒸发、挥发分析出。（2）燃烧阶段）燃烧阶段 特点：挥发分燃烧
14、、碳燃烧。（3）燃尽阶段）燃尽阶段 特点：残碳继续燃烧17一、煤粉气流燃烧过程一、煤粉气流燃烧过程v大部分挥发分着火，燃尽时间仅占整个燃烧过程的10，约为0.20.5秒；而焦碳燃尽程度达到98的过程所占的时间很长，约为90，燃尽时间为12.8秒。从燃烧放热量来看，焦碳占煤粉总放热量的 6095。着火过程主要取决于煤中可燃基挥发分的大小，而燃尽过程主要取决于焦碳的燃烧速度。根据实际经验，一般着火时间长的燃料，所需的燃尽时间也相应地比较长。 18 煤燃烧的主要阶段：煤燃烧的主要阶段： 挥发份释放及大部分烧掉所占时间约为总燃烧时间的十分之一，绝大部分时间为焦碳的燃烧。 一般认为是串联，也有交叉过程。
15、19二、煤粉迅速完全燃烧的条件 （l） 相当高的炉内温度 （2）供应充足而又合适的空气量 （3）燃料和空气的充分混合 （4） 足够的炉内停留时间 20三、煤粉气流的燃烧三、煤粉气流的燃烧 1、影响煤粉气流、影响煤粉气流着火的因素着火的因素212、风量变化对燃烧的影响、风量变化对燃烧的影响（1）一次风与二次风）一次风与二次风 一次风量一次风量 ：三、煤粉气流的燃烧三、煤粉气流的燃烧 主要取决于煤的挥发分含量。主要取决于煤的挥发分含量。满足煤粉中挥发分着火燃烧所需的氧量，满足满足煤粉中挥发分着火燃烧所需的氧量，满足输送煤粉的需要。输送煤粉的需要。 22一次风速：一次风速不但决定着火燃烧的稳定性，一
16、次风速：一次风速不但决定着火燃烧的稳定性，而且还影响着一次风气流的刚度。而且还影响着一次风气流的刚度。 一次风速过低，对稳定燃烧和防止结渣也是不利的。原因在于： (1)煤粉气流刚性减弱，易弯曲变形，偏斜贴墙，切圆组织不好，扰动不强烈，燃烧缓慢； (2)煤粉气流的卷吸能力减弱，加热速度缓慢，着火延迟； (3)气流速度小于火焰传播速度时，可能发生“回火”现象，或因着火位置距离喷口太近，将喷口烧坏； (4)易发生空气、煤粉分层，甚至引起煤粉沉积、堵管现象。三、煤粉气流的燃烧三、煤粉气流的燃烧 23一次风温一次风温 ：一次风温既应满足使煤粉尽快着火，稳定燃烧的要求，又应保证煤粉输送系统工作的安全性。
17、二次风量和风速：二次风量和风速：二次风量、风速、风温和投入位置对着火稳定性和燃尽过程起着重要作用。对于大容量锅炉尤其要注意二次风穿透火焰的能力。 二次风是在煤粉气流着火后混入的。由于高温火焰的粘度很大，二次风必须以很高的速度才能穿透火焰，以增强空气与焦碳粒子表面的接触和混合，故通常二二次风速比一次风速提高一倍以上次风速比一次风速提高一倍以上。 三、煤粉气流的燃烧三、煤粉气流的燃烧 24三、煤粉气流的燃烧三、煤粉气流的燃烧v二次风温：二次风温：从燃烧角度看，二次风温愈高，愈能强化燃烧，并能在低负荷运行时增强着火的稳定性。但是二次风温的提高受到空气预热器传热面积的限制，传热面积愈大，金属耗量就愈多
18、，不但增加投资，而且将使预热器结构庞大，不便布置。25（2）三次风、周界风、夹心风）三次风、周界风、夹心风 三次风：三次风对燃烧有明显的不利影响三次风：三次风对燃烧有明显的不利影响： (A)使火焰温度降低，燃烧不稳定。 (B)火焰拖长，炉膛出口烟温升高，使过热器与再热器超温，汽温调节幅度增大。 (C)三次风高速射入，使火焰残余旋转增大，同时飞灰可燃物增加。 (D)三次风量较大时，风速也增大，易扰乱炉正常的空气流动，引起火焰贴墙结渣。三、煤粉气流的燃烧三、煤粉气流的燃烧 26 (A)冷却一次风喷口，防止喷口烧坏或变形。 (B) 就起着补氧作用。 (C)周界风的速度比煤粉气流的速度要高，能增加一次
19、风气流的刚度，防止气流偏斜；并能托住煤粉，防止煤粉从主气流中分离出来而引起不完全燃烧。 (D)高速周界风有利于卷吸高温烟气，促进着火，并加速一、二次风的混合过程。 周界风的风量一般为二次风量的10或略多一些，风速为3040ms，风层厚度为1525mm。周界风周界风 ：周界风的作用：周界风的作用 三、煤粉气流的燃烧三、煤粉气流的燃烧 27夹心风：夹心风：夹心风的作用：夹心风的作用：(A)补充火焰中心的氧气，同时也降低了着火区的温度。(B)高速的夹心风提高了一次风射流的刚度。 (C)夹心风速度较大时，一次风射流扩展角减小，煤粉气流扩散减弱，对于减轻和避免煤粉气流贴壁，防止结渣有一定作用。(D)可作
20、为变煤种、变负荷时燃烧调整的手段之一。 三、煤粉气流的燃烧三、煤粉气流的燃烧 28 四、煤粉气流着火、燃烧、燃尽及强化四、煤粉气流着火、燃烧、燃尽及强化1煤粉气流的着火与强化煤粉气流的着火与强化（1）组织强烈的煤粉与高温烟气的混合。（2）提高一次风温、采用合适的一次风量和风速。（3）采用较细较均匀和敷设卫燃带。煤粉气流的燃烧与强化。 292煤粉气流的燃烧与强化煤粉气流的燃烧与强化 （1）合理的送入二次风。（2）较高的二次风温和风速；（3）合理组织炉内空气动力工况。（4）保持较高的炉温。四、煤粉气流着火、燃烧、燃尽及强化四、煤粉气流着火、燃烧、燃尽及强化303煤粉气流的燃尽与强化煤粉气流的燃尽与
21、强化（1）保证煤粉在炉内停留的时间。（2）强化着火和燃烧区的燃烧。（3）改善火焰在炉内的充满程度。（4）保证煤粉细度，提高煤粉的均匀度。（5）选择合适的炉膛出口过量空气系数。四、煤粉气流着火、燃烧、燃尽及强化四、煤粉气流着火、燃烧、燃尽及强化314 .低负荷稳燃技术低负荷稳燃技术（1）提高一次风气流的煤粉浓度。）提高一次风气流的煤粉浓度。（2）提高煤粉气流的初温。）提高煤粉气流的初温。（3）提高煤粉颗粒细度。）提高煤粉颗粒细度。（4）在难燃煤中加入易燃燃料。）在难燃煤中加入易燃燃料。四、煤粉气流着火、燃烧、燃尽及强化四、煤粉气流着火、燃烧、燃尽及强化第三部分第三部分 燃烧设备燃烧设备 33煤粉
22、炉的燃烧设备包括煤粉炉的燃烧设备包括v燃烧器燃烧器v点火装置点火装置v炉膛。炉膛。34一、煤粉燃烧器一、煤粉燃烧器v煤粉燃烧器是燃煤锅炉燃烧设备的主煤粉燃烧器是燃煤锅炉燃烧设备的主要部件。其作用是：要部件。其作用是：(1) 向炉内输送燃料和空气；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；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、稳定的保证燃料进入炉膛后尽快、稳定的着火，迅速、完全的燃尽。着火，迅速、完全的燃尽。 35一、煤粉燃烧器一、煤粉燃烧器v 进入煤粉炉燃烧器的空气不是一次集中送进的，按对着火、进入煤粉炉燃烧器的空气不是一次集中送进的，按对着火、燃
23、烧有利而合理组织、分批送入，按作用不同，可分为三燃烧有利而合理组织、分批送入，按作用不同，可分为三种种u 一次风一次风 携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要粉和满足燃烧初期对氧气的需要u二次风二次风 待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用。粉继续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用。u三次风三次风 对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器排出的含有离器排出的含有10%1
24、5%细粉的乏气，由单独的喷细粉的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风。口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风。36 一、煤粉燃烧器一、煤粉燃烧器 （一）直流燃烧器（一）直流燃烧器 1直流射流的特性直流射流的特性 2直流燃烧器布置及直流燃烧器布置及炉内燃烧工况炉内燃烧工况 直流燃烧器通常由一列矩形喷口组成。煤粉气流和热空气从喷口射出后，形成直流射流。37（一）直流燃烧器（一）直流燃烧器v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。（1）均等配风直流燃烧器。）均等配风直流燃烧器。（2）分级配风直流燃烧器。）分级配风直流燃烧器。381 1、均等配风直流燃烧器、均等配风直流燃烧
25、器v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、二次风喷口通常交替间隔排列，相邻两个喷口的中心间距较小。 v因一次风携带的煤粉比较容易着火，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口射出的热空气混合。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。391 1、均等配风直流燃烧器、均等配风直流燃烧器一次风一次风二次风二次风二次风二次风直流喷燃器配风图401 1、均等配风直流燃烧器、均等配风直流燃烧器 412一次风集中布置的分级配风直流式燃烧器v适用于燃烧着火比较困难的煤，如贫煤、无烟煤
26、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。v由于一次风中携带的煤粉着火比较困难，一、二次风的混合过早，会使火焰温度降低，引起着火不稳定。为了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，所以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。 42二次风二次风分级风分级风一次风一次风二次风二次风图6-2分级配风图43适用于适用于无烟无烟煤、贫煤和煤、贫煤和劣质烟煤劣质烟煤。 2一次风集中布置的分级配风直流式燃烧器442一次风集中布置的分级配风直流式燃烧器(1)一次风集中布置的特点v 使着火区保持比较高的煤粉浓度，以
27、减少着火热；v 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；v 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v 着火区煤粉高度集中，可能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，容易出现空气、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。v 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。 453.四角布置直流
28、燃烧器的工作原理四角布置直流燃烧器的工作原理 v 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。 直流喷燃器四角切圆燃烧463.四角布置直流燃烧器的工作原理四角布置直流燃烧器的工作原理 v 煤粉气流在正常燃烧时，一般在距离喷口0.51.0米处开始着火，在离开喷口12米的范围内，煤粉中大部分挥发分析出并烧完，此后是焦炭和剩余挥发份的燃烧，需要延续1020米甚至更长的距离。当燃料到达炉膛出口处时，燃料中98以上的可燃物可以完全燃尽。 直流喷燃器四角切圆燃烧473.四角
29、布置直流燃烧器的工作原理四角布置直流燃烧器的工作原理v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。 483.四角布置直流燃烧器的工作原理四角布置直流燃烧器的工作原理v 从燃烧器喷口射出的气流仍然保持着高速流动。由于气流的紊流扩散，带动周围的热烟气一道向前流动，这种现象叫“卷吸”。v 卷吸加热，约占总着火热源的6070%。 直流喷燃器烟气卷吸49 直流燃烧器切圆燃烧方式，由于着火条件直流燃烧器切圆燃烧方式，由于着火条件较好
30、，后期混合强烈，还能根据不同煤种的较好，后期混合强烈，还能根据不同煤种的 燃烧要求，控制一、二次风混合时间，改善混燃烧要求，控制一、二次风混合时间，改善混合与燃尽程度，对煤种适应性较广。因此，在合与燃尽程度，对煤种适应性较广。因此，在我国大型煤粉锅炉中，得到普遍应用。我国大型煤粉锅炉中，得到普遍应用。50（二）旋流燃烧器v旋流式燃烧器由圆形喷口组成，燃烧器中装有各种型式的旋流发生器（简称旋流器）。煤粉气流或热空气通过旋流器时，发生旋转，从喷口射出后即形成旋转射流。利用旋转射流，能形成有利于着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混合。 图 旋转气流1旋流式燃烧器的工作原理旋流式燃烧器的工作原理 51
31、（二）旋流燃烧器v 内回流区卷吸炉内的高温烟气来加热煤粉气流，当煤粉气流拥有了一定热量并达到着火温度后就开始着火，火焰从内回流区的内边缘向外传播。v 外回流区也卷吸高温烟气来加热空气和煤粉气流。由于二次风也形成旋转气流，二次风与一次风的混合比较强烈，使燃烧过程连续进行，不断发展，直至燃尽。 图 旋转气流1旋流式燃烧器的工作原理旋流式燃烧器的工作原理 内回流区内回流区外回流区外回流区外回流区外回流区52（二）旋流燃烧器2旋流式燃烧器的类型旋流式燃烧器的类型 按照旋流器的结构，旋流式燃烧器可分为u蜗壳式u轴向叶片式u切向叶片式三大类。53双调风旋流式燃烧器双调风旋流式燃烧器 v 双调风式燃烧器是把
32、燃烧器的二次风通道分为两部分，一部分二次风一部分二次风进入燃烧器的进入燃烧器的内环形通道，内环形通道，另一部分二次另一部分二次风进入燃烧器风进入燃烧器的外环形通道。的外环形通道。 双调风旋流燃烧器54浓淡型煤粉燃烧器浓淡型煤粉燃烧器在一次风入口部位连接一个弯头，作为煤粉浓缩器。一次风管内设置一块隔板，把一次风管分为上、下两部分。一次风喷口分为上、下两个可调角度的喷口。当煤粉气流通过弯头时，一次风管隔板上部的通道中形成浓煤粉气流，而在隔板下部的通道中形成淡煤粉气流，这两股煤粉气流径上，下两个喷口射入炉膛。 浓煤粉气流淡煤粉气流55浓淡型煤粉燃烧器浓淡型煤粉燃烧器图 宽调节比燃烧器 宽调节比燃烧器
33、喷口结构特点是在喷口出口处装有扩流器。扩流锥可以增加一次风气流和回流烟气的接触面；三角形扩锥出口的翻边对增加高温烟气的回流作用很大。有的试验表明，这种燃烧器可在20%负荷下不投油稳定燃烧。 56带旋风分离器的煤粉燃烧器及其制粉系统带旋风分离器的煤粉燃烧器及其制粉系统 5758二、点火装置二、点火装置 煤粉锅炉的点火装置主要用于锅炉启动时点燃主燃烧煤粉锅炉的点火装置主要用于锅炉启动时点燃主燃烧器的煤粉气流，此外，当锅炉低器的煤粉气流，此外，当锅炉低 负荷运行或煤质变差时，负荷运行或煤质变差时，由于炉温降低影响着火稳定性，甚至有灭火的危险时，也由于炉温降低影响着火稳定性，甚至有灭火的危险时，也用点
34、火装置来稳定燃烧，或作为辅助燃烧设备。用点火装置来稳定燃烧，或作为辅助燃烧设备。 当前广泛采用两级点火方式：先用点火器点燃燃当前广泛采用两级点火方式：先用点火器点燃燃料油，再点燃主燃烧器中的煤粉气流。料油，再点燃主燃烧器中的煤粉气流。59三、炉膛三、炉膛1、煤粉炉炉膛的作用、煤粉炉炉膛的作用 炉膛是燃料燃烧和热交换炉膛是燃料燃烧和热交换（主要是辐射能交换）（主要是辐射能交换）的场所的场所 保证燃料燃烧完全保证燃料燃烧完全（燃料在炉膛内有足够的停留时间）（燃料在炉膛内有足够的停留时间） 布置合适的受热面、合理组织炉内热交换布置合适的受热面、合理组织炉内热交换 满足锅炉容量满足锅炉容量的要求；同时
35、使烟气到达炉膛出口时被冷却到使其后的对的要求；同时使烟气到达炉膛出口时被冷却到使其后的对流受热面不结渣和安全工作所允许的温度流受热面不结渣和安全工作所允许的温度 炉膛出口的炉膛出口的NOX和和SOX等排放量应符合环保要求等排放量应符合环保要求 炉膛结构紧凑，金属耗量少、；制造、安装、检修方便炉膛结构紧凑，金属耗量少、；制造、安装、检修方便2、影响炉膛设计的主要因素、影响炉膛设计的主要因素v 燃料特性、燃烧方式和排渣方式燃料特性、燃烧方式和排渣方式60煤粉锅炉炉膛型式煤粉锅炉炉膛型式炉膛及燃炉膛及燃烧器烧器布置方式布置方式型炉型炉切向燃切向燃烧烧半开式半开式型炉型炉切向燃烧切向燃烧型炉型炉对冲（
36、交错）对冲（交错）燃烧燃烧型炉型炉前墙燃前墙燃烧烧W型炉型炉W燃烧燃烧 炉膛炉膛 型式型式 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61炉膛的基本结构炉膛的基本结构1、炉膛中下部布置有喷燃、炉膛中下部布置有喷燃器。器。2、炉膛四壁布置水冷壁。、炉膛四壁布置水冷壁。3、后墙水冷壁在炉膛出口、后墙水冷壁在炉膛出口下方做成折焰角。下方做成折焰角。4、前后墙水冷壁在底部形、前后墙水冷壁在底部形成冷灰斗，成冷灰斗，5%20%的粗的粗渣由此排出。渣由此排出。5、炉膛上方布置有前屏过、炉膛上方布置有前屏过热器和后屏过热器。热器和后屏过热器。
