中文名 | 直流燃燒器 | 外文名 | Dc burner |
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組成部分 | 由一組矩形或圓形的噴口組成 | 燃燒方式 | 三種 |
性????質 | 科學 |
直流燃燒器布置在爐膛四角,每個角的燃燒器出口氣流的幾何軸線均切于爐膛中心的假想圓,故稱四角布置切圓燃燒方式。這種燃燒方式,由于四角射流著火后相交,相互點燃,有利于穩定著火。四股氣流相切于假想圓后,使氣流在爐內強烈旋轉,有利于燃料與空氣的擾動混合,而且火焰在爐內的充滿程度較好。
切圓燃燒方式直流燃燒器的布置方式有多種,如圖2所示。中小容量煤粉爐最常用的是正四角布置(圖2(a)),這種布置方式的爐膛截面為正方形或接近正方形的矩形,直流燃燒器布置在四個角上,共同切于爐膛中心的一個直徑不大的假想切圓,這樣可使燃燒器噴口的幾何軸線和爐膛兩側墻的夾角接近相等,因而射流兩側的補氣條件差異很小,氣流向壁面的偏斜較小,因而煤粉火炬在爐膛的充滿程度較好,爐內的熱負荷也比較均勻,而且煤粉管道也可以對稱布置。正八角布置(圖2(b))也有同樣的特點。現代大容量鍋爐常采用大切角正四角布置(圖2(c)),它是把爐膛四角切去,在四個切角上安裝燃燒器。這種布置除具有正四角布置的特點外,還因為四角切去,可形成切角形水冷壁,這樣既可增大燃燒器噴口兩側的空間,使兩側補充條件的差異更小,射流不易偏斜;同時燃燒器可與切角處的水冷壁連在一起,形成燃燒器的水冷套,以保護燃燒器噴口不易被燒壞。同向大小切圓方式(圖2(d))適用于截面深寬比較大的爐膛或由于爐膛四角有柱子,而不能作正四角布置,燃燒器只能布置在兩側墻靠角的位置。此時燃燒器噴口中的幾何軸線和兩側墻間的夾角差異很大,射流的補氣條件也有較大的差異,布置成大小切圓方式,即兩對對角燃燒器的射流分別和兩個直徑不同的假想切圓相切,可以改變氣流的偏斜,并可防止實際切圓的橢圓度過大。若采用正反雙切圓方式(圖2(e)),則由于兩股氣流反切,可減少實際切圓的橢圓度。兩角相切,兩角對沖方式(圖2(f)),可以減小氣流相切時的實際假想切圓的直徑,減低氣流的旋轉強度,雖可防止氣流的過分偏斜,避免爐膛水冷壁結渣,降低煙氣出口殘余旋轉,減少過熱器熱偏差,但卻使燃燒后期的混合擾動情況變差。更大容量的煤粉鍋爐(發電功率大于500MW),有時設計成雙室爐膛切圓方式(圖2(g))和大切角雙室爐膛方式(圖2(h)),此時兩個并排的爐膛(燃燒室)中問用雙面水冷壁隔開,使每個爐膛截面都成為正方形或接近正方形的矩形,在各自的爐膛的四角布置直流燃燒器,形成切圓燃燒方式。
從噴口噴出來的直流射流,具有較高的初速,一般其雷諾數Re≥106,因此燃燒器噴射出來的射流都是湍流射流。而且射流射入一個很大的空間后不受任何固體壁面的限制,這種氣流就是直流自由射流。
當射流射到大空間中去時,在湍流擴散的作用下,射流邊界上的流體微團就與周圍氣體發生熱質交換和動量交換,將一部分周圍氣體卷吸到射流中來,并隨射流一起運動,因而射流的橫截面不斷擴大,流量不斷增加,但卻使射流的速度逐漸減慢,射流的結構特性及速度分布如圖1(1 -噴口;2-射流等速核心區;3-射流邊界層;4-射流的外邊界;5-射流內邊界;6-射流源點;7-擴展角;8-速度分布)所示。
射流自噴口噴出后,僅在邊界層處有周圍氣體被卷吸進來。在射流中心尚未被周圍氣體混入的地方,仍然保持初速度,這個保持初速為w0的三角形區域稱為射流等速核心區,核心區內的流體完全是射流本身的流體。在核心區維持初速w0的邊界稱為內邊界,射流與周圍氣體的邊界(此處流速wx→0)稱為射流的外邊界。內外邊界問就是湍流邊界層,湍流邊界層內的流體是射流本身的流體以及卷吸進來的周圍氣體。從噴口噴出來的射流到一定距離,核心區便消失,只在射流中心軸線上某點處尚保持初速w0,此處對應的截面稱為射流的轉折截面。在轉折截面前的射流段稱為初始段,在轉折截面以后的射流稱為基本段,基本段中射流的軸心速度也開始逐步衰減。
射流的內、外邊界都可近似地認為是一條直線,射流的外邊界線相交之點稱為源點,其交角稱為擴展角。擴展角的大小與射流噴口的截面形狀和噴口出口速度分布情況有關。因為射流的初始段很短,僅為噴口直徑的2~4倍,這段距離在煤粉爐中尚處于著火準備階段。因此,在實際鍋爐工作中,主要研究基本段的射流特性。這些特性參數包括速度分布、射程、擴展角等。
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1 清潔煤燃燒器的技術 摘 要 循環流化床燃燒技術是國際 80年代在鍋爐上得到成功應用 的清潔煤燃燒技術。 提高可靠性、經濟性和文明生產程度貫穿了循環 流化床燃燒技術的發展歷史。 圍繞分離器的形式和整體布置, 循環床 燃燒技術已經歷了三代的發展, 作者認為冷卻型緊湊布置的循環床燃 燒技術是未來的發展方向。 關鍵詞 循環流化床鍋爐 分離器 發展方向 引 言 循環流化床鍋爐 (CFB)燃燒技術是一項近 20年來發展起來的燃 煤技術。它具有燃料適應性廣、燃燒效率高、氮氧化物排放低、負荷 調節比大和負荷調節快等突出優點。自循環流化床燃燒技術出現以 來,循環流化床鍋爐已在世界范圍內得到廣泛的應用, 大容量的循環 流化床電站鍋爐已被發電行業所接受。 世界上最大容量的 250MW循環 流化床鍋爐已在 1997年投運,多臺 200~250MW大容量循環流化床鍋 爐也已投產。我國集中于中型 CFB的研制與
擺動直流式燃燒器的吊裝過程為:每個角的燃燒器按從下到上的過程吊出,即先吊出最下面第一層燃燒器,最后吊出最上面第五層燃燒器。回裝按吊出相反順序進行。更換吊裝的方法為:
(1)拆除一次風管的入口彎頭和擋板。
(2)用三臺手拉葫蘆把燃燒器吊出,放在旁邊的走臺上。
(3)用小車將燃燒器運到吊裝孔,吊到零米,運到爐外。
(4)燃燒器回裝時,需一人進入爐膛,用手拉葫蘆由外往里面拉。
(1)起吊用的起重工具使用前要仔細檢查,不合格的不允許使用。
(2)手拉葫蘆掛點和吊點的位置選擇合適,捆綁鋼絲繩的長度適當。
(3)如果在起吊過程中手拉葫蘆受力過大,要立即停止起吊,仔細檢查,如有吊住的地方,要用撬棍撬動。
(4)在起吊過程中,要避免燃燒器的擺動量過大,以防損壞設備或傷人。
此燃燒器可擺動的一次風噴口內裝有三角形擴錐,如圖《擺動式直流燃燒器》所示。可分別向上和向下擺動兩部分,上下兩部分張開時形成一個擴錐,使噴口外的一次風氣流中心形成一個高溫煙氣回流區,有利于提高煤粉氣流的著火性能,鍋爐在低負荷下也具有較好的燃燒穩定性。由于使用這種燃燒器時鍋爐能達到較高的負荷調節比,所以又稱為高調節比噴口。
如圖《直流燃燒器可擺動的一次風噴口》所示,(a)所示的噴口、擴錐結構較簡單,更為適宜。(b)所示的噴口錐角調節的靈活性大,但需要兩套擺動連桿機構,增加了制造和維護的工作量。這種燃燒器一次風人口彎頭不安裝氣流導向裝置。這樣在一次風的氣流經人口彎頭后,由于離心力的作用,在水平肋片上部的氣流中煤粉濃度較高,肋片下部的氣流中煤粉濃度較低,有利于整個噴口的煤粉氣流易著火和低負荷下保持穩定燃燒。
自然循環電站鍋爐的機組功率一般為300MV級和600MV級。配置300MV級機組鍋爐一般采用四角布置的擺動直流式燃燒器,射流在爐膛中形成φ700和φ1000的兩個假想切圓。四角布置的擺動直流式燃燒器,對調節燃燒中心的位置,改變汽油和煤粉燃燒的完全程度都是有相當作用的。