浓淡燃烧技 术在煤粉锅炉中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com余热锅炉2002．329浓淡燃烧技术在煤粉锅炉中的应用杭州锅炉集团有限公司梁梅燕摘要本文对煤粉浓淡燃烧技术在煤粉锅炉应用中的稳燃特点、低NOx排放特性和技术应用的利弊等作了详细分析。关键词煤粉锅炉浓淡燃烧应用1前言2浓淡燃烧技术的稳燃特点煤粉浓淡燃烧技术是近一、二十年来国煤粉气流燃烧是极为复杂的带悬浮颗粒内外广泛采用的一种新型煤粉燃烧技术。国的气固两相燃烧过程，其着火与稳定问题必内外的研究及实际运行经验表明，煤粉

2、浓淡然涉及两相流中不同粒径煤粉颗粒的浓度分分离燃烧具有高效燃烧、低负荷稳燃、低布、温度分布和气体成份分布。煤粉气流着NOx排放等优点。国外的浓淡燃烧技术如日火是煤粉燃烧过程中的关键过程，也是煤粉本三菱技术PM(pollutionminimum)燃烧器，燃烧研究的重点领域之一。清华大学徐旭常美国CE公司WR燃烧器，日本IHI—WR—教授等在8O年代提出的稳定煤粉火焰的PC采用离心卧式分离器的燃烧器等技术，“三高区”原理：应使煤粉气流能在燃烧室与锅炉整体配套设计，具有诸多优势；同时局部地区形成高煤粉

3、浓度、高温和氧浓度适也存在运行调节复杂、投资大或设备改造复当高的煤粉着火有利区，从而使煤粉火焰保杂、阻力大等缺点，不完全适用于我国旧燃持稳定。烧设备的改造。国内开发的浓淡燃烧器大多煤粉气流喷到炉膛中后受对流传热和辐是利用一次风管弯管的惯性分离特征，或进射传热而升温着火。煤粉气流的燃烧速度远一步采用撞击块分离或扭曲板等技术达到向低于气体燃料与空气可燃预混物的燃烧速火侧的浓气流分配，在燃烧器喷口达到左右度，根据我国多年来的实测与研究，发现煤或上下浓淡分离，应用于四角切圆的直流式粉气流着火所需热量的7

4、0％～9o％来自卷燃烧器中，同时也用于实现旋流煤粉燃烧器吸炉烟的对流换热，10％～30％来源于炉内内外浓淡分离技术的改造。一般而言，利用高温火焰的辐射。一次风弯头将风粉进行浓稀分离，浓相煤粉研究表明，高浓度煤粉容易着火和稳浓度(煤粉空气比)可达到约0．8kkg，稀燃。表1为不同煤粉浓度下，烟煤和无烟煤相煤粉浓度可降至0．2kkg以下，而目前粉的着火热。表2为不同煤粉浓度对应的着大多数电厂锅炉采用的一次风煤粉浓度约火温度。0．3～0．7kg／kg。维普资讯http://www.cqvip.com学

5、兔兔www.xuetutu.com30余热锅炉2o02．3表1不同煤粉浓度下煤粉的着火热(MJ／kg)煤粉浓度(kg／kg)O．51．O1．52．O3．O4．O5．O烟煤1．661．16O．990．91O．860．79O．76无烟煤2．151．441．2l1．0l0．970．940．92表中假定烟煤着火温度为500~C，无烟煤着火温度为900~C。表2不同煤粉浓度对应的着火温度煤种无烟煤烟煤煤粉初始浓度kg／kgO．515．O10．O0．433．O5．O着火温度℃120o800730540370

6、325目可见，在煤粉浓度提高后，煤粉气流的、√着火热和着火温度均减小，这样，煤粉气流趁加热到着火温度所需时间减少，着火时间也将在一定范围内缩短。枷目前，国内外已有许多高煤粉浓度燃烧的研究成果，研究表明，对应于不同煤种都400存在一个最佳煤粉浓度，在该浓度下火焰传播速度最大。有关人员测定了不同煤种煤粉气流的着火距离与浓度的关系，表明存在一个最佳煤粉浓度，使着火距离最短，如图1。图中还示出了我国西山贫煤和大同烟煤试验结果。从图中可看出两种煤种的最佳煤粉浓度分别为1．Okg／kg(C／A)和O．74k

7、g／kgO(C／A)。在燃烧过程中，往往保持一次风出口速图1着火距离与煤粉浓度的关系度不变。为此，还研究了一次风速不变时煤鉴于一次风管中的煤粉浓度受到气力输粉浓度对于煤粉着火和燃烧温度的影响，得送的影响，不可能有很大改变，因此采用浓到了不同煤种和一次风温时的最佳煤粉浓淡煤粉燃烧器的设计思路无论在锅炉改造还度。综合国内外的研究结果，对于无烟煤，是输粉系统初始设计上都是切实可行的。浓其最佳煤粉浓度为1．0～1．5kg／kg(C／A)。淡燃烧器采用浓缩装置将一次风分成浓淡二对于无烟煤和贫煤，常规设计的

8、煤粉浓股气流(二股的风速基本不变)，使得浓侧度值远低于最佳浓度值，因此在燃烧器设计的煤粉浓度达到最佳浓度，同时保持最佳的时应该把煤粉浓度作为一个重要参数予以考虑。浓淡比例分配，使得浓侧煤粉首先着火，然维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com余热锅炉2002．331后带动淡侧的煤粉着火，两者相互作用保证对煤粉燃烧NOx生成特性的研究表明，煤粉燃烧器的稳定着火和燃烧。NOx的生成量与一次风煤比有关，普通煤粉在锅炉满负荷运行时与低负荷运行时对燃烧器的NOx生