对冲燃烧与切圆燃烧锅炉的对比

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1、第37卷第6期华电技术Vo1．37No．62015年6月HuadianTechnologyJun．2015对冲燃烧与切圆燃烧锅炉的对比杨帆，赵奇(1．神华(福建)能源有限责任公司，福州350005；2．神华福能发电有限责任公司，福建石狮362712)摘要：对燃烧器与配风、水冷壁、NO控制等锅炉的主要技术环节进行探讨，对比、总结了对冲燃烧和切圆燃烧锅炉的特点和不同。2种燃烧方式具有各自的优、缺点，在实际选择燃煤方式时还需综合考虑。关键词：大型化锅炉；对冲燃烧；切圆燃烧中图分类号：TK229．6文献标志码：B文章编号

2、：1674—1951(2015)06～0054—030引言随着我国电力工业的发展，燃煤锅炉超大型化已经成为必然趋势，百万燃煤超超临界机组不断涌现。在燃煤锅炉中，煤粉的燃烧是一个非常重要的环节。从世界范围看，切圆燃烧和对冲燃烧是2种应用最为广泛的煤粉燃烧方式。为了在日后电厂建设中更好地进行锅炉选型及锅炉燃烧控制，分析2种燃煤方式的特点是十分必要的。1对冲燃烧与切圆燃烧的特点与不同1．1燃烧方式对比1．1．1切圆燃烧燃烧器布置在炉膛4个角上，以一定角度朝向炉膛中央，4个燃烧器相互配合，在中央形成旋流燃烧火焰。切圆燃烧

3、采用直流燃烧器，燃料与空气混合后喷人炉膛中心进行燃烧；同时，锅炉内配有偏转二次风，以不同于火焰旋流的角度进行偏转或反切，控制燃烧和烟气速度分布。a切圆燃烧b对冲燃烧1．1．2对冲燃烧图1切圆燃烧与对冲燃烧燃烧器布置在前、后墙，燃烧器正对，在燃烧器器为固定式，调节火焰主要通过改变风量和煤粉输出口形成火焰。对冲燃烧采用旋流燃烧器，一次、二入量来实现。由于旋流燃烧火焰是单独组织的，个次风与燃料在燃烧器出ISl完成混合并燃烧。对冲燃别燃烧器的停运对运行燃烧器影响小。烧的燃烧器不具有角度调节功能。切圆燃烧采用直流式煤粉燃烧

4、器。燃烧器出口2种燃烧方式如图1所示。煤粉直流射入炉膛，四角燃烧器在炉膛中央形成旋1．2燃烧器与配风对比流和稳定火焰。相对于旋流燃烧器，直流燃烧器布对冲燃烧采用多级配风旋流式燃烧器。一次风置灵活、燃料适应范围广。直流燃烧器各喷口间的为煤粉与空气的混合物，二次风形成旋流，防止火焰距离和出口角度可调整，而旋流燃烧器一次、二次风贴壁，促进可燃物与空气}昆合。通过多级配风，在燃紧密相临，一般无调整空间。一次、二次风混合早适烧器出口实现回流，从而实现着火和稳燃。在对冲合挥发分高的煤，对高灰分低挥发分煤种的燃烧效燃烧中，由于

5、燃烧器之间的互相支持少，所以强调单果不如切圆燃烧炉。切圆燃烧中燃烧器间互相支个燃烧器的性能和单个燃烧器的煤粉空气比。燃烧持，因此对单燃烧器性能和煤粉空气比要求不如收稿日期：2014—07—09；修回日期：2014—11—25对冲燃烧高。旋流燃烧器为非完全固定式，水平方向第6期杨帆，等：对冲燃烧与切圆燃烧锅炉的对比·55·角度固定，垂直方向角度司调，通过调节垂直方向角和爆管。度，可以控制燃烧、改变火焰高度。1．4NO的控制对比在前、后墙对冲燃烧锅炉中，一面墙上的1层燃燃烧过程中产生的NO可以分为热力型、燃料烧器对应

6、1台磨煤机，并进行联动控制，一次风和二型和快速型，其中热力型和燃料型NO的生成量要次风都在燃烧器内。而在切圆燃烧锅炉中，燃烧器远大于快速型，控制它们的生成量就能有效降低被布置在锅炉4个角上，1层4个角上的燃烧器对NO总生成量。热力型和燃料型NO的产生主要应1台磨煤机，进行联动控制。切圆燃烧中，二次风受烟气温度峰值和局部过量空气系数的影响，所以为独立的喷El，单独可调，同样也是1层喷口联动。在对冲燃烧和切圆燃烧锅炉中，主要通过控制烟气目前煤粉燃烧器的类型主要有旋流式和直流温度和煤粉空气比来实现低NO燃烧。式。针对超

7、超临界机组，这些燃烧器有共同的特点：分级燃烧通过控制煤粉空气比，使煤粉在锅炉燃烧器配风多级化；设置火焰内还原脱氮措施；采用不同高度上分多次完成燃烧，这是对冲燃烧和切圆煤粉浓缩技术，实现燃烧器出口煤粉的浓淡燃烧，同燃烧锅炉普遍采用的一种燃烧模式。在主燃烧区内时增强着火区的热烟气回流稳定燃烧；改进燃烬风生成的NO在还原区内被还原成NH3和HCN等，的配置，提高炉内脱氮效果和燃烧效率。再在燃尽区的过量空气环境下反应生成Nz，从而达1．3水冷壁到降低NO生成量的目的。旋流燃烧器(对冲燃由于对冲燃烧和切圆燃烧在燃烧器内的布

8、置不烧)和直流燃烧器(切圆燃烧)都采用了煤粉浓淡分同，2种燃烧形式锅炉水冷壁的结构也不相同。对离燃烧技术，使浓、淡燃烧均偏离NO生成量高的冲燃烧炉膛下部采用螺旋水冷壁，上部采用垂直水化学当量比燃烧区，从而降低NO的生成量，同时冷壁；切圆燃烧由于燃烧器的布置比对冲燃烧复杂，使燃烧放热在高度方向上的集中度降低，降低了截采用螺旋水冷壁的结构处理难度大，一般只采用一面热负荷和壁面