鳍片分离式浓淡燃烧器的开发与应用

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1、第12卷(6)热能动力工程1997年11月(f鳍片分离式浓淡燃烧器的开发与应用f，苗长信李李建生气／1融i酉—学卉究院)，，[摘要：适当提高煤将浓度，可改善燃烧稳定性；在试验研究的基础上开发了一种通用、低阻、高教的鳍片分离式浓发燃烧器，将煤耪浓度漱缩到着支距离的最佳值，提高了低负荷稳燃性能。奉文结合该型燃烧器在山东电网的应用实墙，介绍了试验结果厦设计要点关键词致墨巷开发应用十备中’【一Okg／kg左右．对于挥发分较高的烟煤，最佳煤0前言粉浓度值约为0．608kg／kg．因此适当提高煤粉浓度可缩短着火距离(如

2、图1)。煤粉浓淡燃烧是近几年发展起来的一种新的煤粉燃烧技术．这种燃烧技术研究与开发的关键是煤E柑气流中煤粉颗粒的分离与浓缩。由于采取了不同E的技术，国内出现了多种不同的高浓度煤粉燃烧器健通过大量的试验研究后，我们院研制开发了一种蝽■片分离式煤粉浓淡燃烧器(发明专利号92106425．X)，已应用于十几台锅炉的改造中。改造400后提高了锅炉的低负荷稳燃能力，取得了较好的效果l浓淡燃烧稳燃机理自1．1煤粉浓度对着火的影响i．OO．S0．33国内外研究表明：提高煤粉浓度，可缩短着火距离但是如果煤粉浓度过高，则因一

3、次风量太少，不足以使挥发分完全燃烧导致颗粒温度降低，反而囤1着戈距离与煤精浓度的关系延迟着火如果煤粉浓度过低，则因着火热增加，对着火不利。因此存在着一个最佳煤粉浓度值使着失1．2浓淡燃烧稳燃原理距离最短。根据Saka及徐明厚等^的试验研究认一次风煤粉气流经过浓缩，在燃烧器喷日前形为一：对于挥发分较低的贫煤，最佳煤粉浓度在07成高浓度煤粉气流，使浓煤粉气流处于向火恻，淡煤收稿日期1997—1)l2i收修改稿i9970402第6期(72鳍片分离式浓淡燃烧器的开发与应用．449．粉气流朝向背火侧被浓缩后的煤粉气流

4、可降低着火热和着火温度，加之卷吸邻角的高温烟气，从而使着火加速，缩短着火距离，形成稳定的着火源，提高r燃烧的稳定性(见示意图2】．2浓淡燃烧器的试验研究21实现浓淡燃烧的几种浓缩装置囤2左浓右波燃烧器结构原理图3实现求淡燃烧的几种堞粉浓缩装置】34度{盘螭分配装置}2，榷渍分流隔扳}3I80度液缩分配装置；42~4度液缩分配装置3煤粉浓缩装置是浓淡燃烧器的关键部分，国内外多是利用原有的一次风管，按照常规的煤粉浓度输送风粉，到了燃烧器前的某个位置时．与一新设置的浓缩装置结合，在该装置内实现煤粉浓缩(如图s中的

5、b．c)，然后将浓淡不同的两部分气流分品町用管路送往燃烧器不同部位的浓菠火嘴。有的刚是利用靠近燃烧器前的送粉管道弯头，借助煤粉气流流经弯头时的离心分离作用形成浓煤粉气流，在弯头出口处加装转换装置，换向后将浓煤粉气流谓整到丰¨反的方向，送人炉膛的向火侧(如图3力或者直接利用弯头分离加装分流隔板组成。图4鳍片分离式浓波燃烧器2．2鳍片式浓淡燃烧器的研究开发煤粉浓缩装置是浓姨燃烧器的重要组成部分=1．一次风昔2．煤粉管道弯头3．榷鳍分配装置已有的某些煤粉浓缩装置的结构复杂，体积较大，旧4}在溃廿流陌扳5、6分别为

6、棱、液^嘴7螺旋螭片锅炉改造时往往无合适的空间，实施困难。一些煤粉·450·热能动力I=程1997年～4十螺旋鳍片组成(见图4)。优化选型试验在双相流模化试验装置上进行，其模化试验条件、试验系统及试验方法详见“煤粉浓缩分配器的模拟试验。经过阻力系数测定，风量偏差试验，浓姨分配特性及圊管中难度比恢复性能，变粉尘浓度和变风速的模拟试验等．优选出了最佳结构参数(^／、L／、、)的螺旋鳍片式煤粉浓缩分配装置。试验结果(见图5，6)表明：该分配装置在台理的结构参数内有较高的浓挟比，其阻力小，性能稳定，可进行变形设计。

7、使用该装置构成的难淡燃烧器．可以将向火皇I煤粉浓度提高到0．75kg／kg，为背火侧挟煤粉浓度的3倍。3改造设计与现场应用3．1改造设计要点3．1．】浓缩分配装王的选型锅炉的一攻风管道现场布置方式差异较大，因此在采用螺旋靖片式煤粉浓缩分配装置时．需结台具体的空间布置结构确定换向角口，选择浓缩分配装置的结构参数及旋向，它将直接影响着改造效果。在确定r换向角卢，螺旋升角及管道尺寸等之后．可由口一arctg(360L／d~)求相应参数。3．1．2递耪管道弯头的利用已有的试验结果表明利用弯头的离心分离作用实现浓渣分

8、离的最佳弯头角e为45～115。在离心分离的作用下，绝大部分的煤粉颗粒贴近弯头的外侧流动，对于115。115o的弯头由于煤粉气流浓缩装置还不同程度地存在着阻力太、磨损快、易堵赢过时受湍动的影响．分离效果变差，可在弯头的多管、浓挟比低、通用性差