300MW电站锅炉直流煤粉燃烧器设计+CAD图纸(3)

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（2）一次风集中布置的分级配风直流燃烧器

分级配风直流燃烧器适用于燃烧着火比较困难的煤，如挥发分低的贫煤、无烟煤或劣质烟煤。其特点：几个一次风喷口集中布置在一起，一、二次风口中心间距较大。由于一次风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，希望推迟煤粉气流和二次风的混合，所以将二次风分为先后两批送入着火后的煤粉气流中。一次风集中布置的问题在于着火区煤粉浓度高，可能造成着火区供氧不足，延缓燃烧过程[5,6]。论文网

1.2 新型燃烧器的发展

煤粉炉运行的经济性和安全性都与煤粉火炬的稳定性有密切的关系。为提高煤粉火炬的稳定性首先使煤粉稳定燃烧；针对我国新经济形式对电力的需求状况和环保的要求，保证煤粉锅炉在符合变动的情况下仍然能高效、稳定和低污染地燃烧尽量减低对低负荷投油稳燃的依赖，在20世纪90年代后期，我国发展了新的煤粉燃烧设备，以下简单介绍它们的原理和性能指标。

1.2.1 WR燃烧器

美国燃烧工程公司设计的WR（wide range宽调节比）燃烧器，其全名是直流式宽调节比摆动燃烧器，主要是为提高低挥发份煤的着火稳定和在低负荷运行时着火、燃烧的稳定性而设计的。这种燃烧器的煤粉喷嘴是一种浓淡分离的高浓度煤粉燃烧器，煤粉喷嘴的一次风道与煤粉管道的连接处有一个弯头，因此，WR燃烧器时煤粉浓淡分离的工作原理，就是利用煤粉气流通过这个管道弯头时，依靠离心离力的作用，大部分煤粉紧贴着弯头外侧进入煤粉喷嘴，而放在煤粉喷嘴中间的水平肋片，将使煤粉气流顺势分成两股，上部分是高浓度煤粉气流，下部是低浓度煤粉气流，并将其保持到离开喷嘴以后的一段距离，从而提高了煤粉气流喷嘴出口处上部煤粉气流的煤粉浓度。同时在喷嘴出口处装有一个扩流锥，它可以在喷嘴出口形成一个稳定的回流区。实践证明，WR燃烧器能有效地燃用低挥发份的无烟煤和贫煤[6]。

1.2.2 水平浓淡低NOx燃烧器

这种燃烧器是针对贫煤和无烟煤开发的。并以此为核心发展成了系列浓淡煤粉燃烧技术。它的工作原理是：在一次风道内采用百叶窗式煤粉浓缩器，使煤粉气流在流经百叶窗时发生不同程度的偏转，导致煤粉和气流惯性分离，经分流隔板后形成浓淡两股煤粉气流射流。被分离后的浓淡煤粉气流，浓煤粉气流的空气供应量低于挥发分燃烧所需的量，对于焦炭燃烧而言更加不足，使着火后在燃烧器出口的NOx生成量大大降低。随后淡煤粉气流及时混入，形成局部区域的分级燃烧，并保证了燃烧效率。

水平浓淡燃烧器布置在四角切圆的同一个水平面内。淡煤粉气流在背火侧喷入炉膛，形成外侧假想切圆；浓煤粉气流在向火侧喷入炉膛，形成内侧假想切圆。淡煤粉气流在水冷壁附近区域形成比普通燃烧器强的多的氧化性气氛。这种布置不仅起到了稳燃和降低NOx的作用，而且还同时避免了浓煤粉气流在外侧燃烧时形成的还原性气氛，在烟气中含硫较高的时候对水冷壁的高温腐蚀现象[5,6]。

1.2.3 钝体燃烧器

钝体燃烧器就是在常规应用的四角切圆布置燃烧直流燃烧器靠近一次风喷口处安装一个三角形的钝体，它是华中理工大学的研究成果。

钝体燃烧器在国内大都应用在燃用劣质烟煤、贫煤或无烟煤的锅炉上，起到稳定火焰、改善燃烧的作用，并提高了燃烧效率，还可在额定负荷的55%~60%的低负荷下稳定运行而不用投油助燃。其工作原理：在煤粉气流流经钝体后，在钝体后产生一个较大的回流区，由于回流区的高温烟气反向流向火炬根部，使煤粉气流在喷口出口附近形成一个高温区，对煤粉气流的着火非常有利；同时，煤粉空气混合物从一次风喷口喷出，遇到钝体后，由于煤粉颗粒比空气流有较大的轴向运动惯性，使大量煤粉在回流区边缘附近集中，使这里的煤粉浓度比原一次风的煤粉浓度增加了近1.5倍，形成一个高煤粉浓度区域。这个区域与高温区同在回流区附近，使得钝体后的回流区附近，成为煤粉气流一个稳定的着火点。另外，在钝体的导流下，一次风射流的扩展角也比原来的显著增大，射流外边界卷吸温烟气的能力也有所增加。因此，钝体燃烧器对燃烧低挥发份的切圆燃烧方式的稳燃有很大的作用[7]。