浅谈35 t／h煤粉锅炉燃烧器的设计及改进

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1、学兔兔www.xuetutu.com工业锅炉2014年第1期(总第143期)文章编号：1004—8774(2014)01-0026-03浅谈35t／h煤粉锅炉燃烧器的设计与改进王杰(鞍山锅炉厂有限公司，辽宁鞍山114016)DesignandImprovementof35t／hPulverizedCoalFiredBoilerBurnerWANGJie(LiaoningAnshanBoilerFactoryCo．Ltd．，Anshan114016，Liaoning，China)作者简介：王杰(1964一)，工程师，摘要：以35t／h煤粉锅炉燃烧器的设计为

2、例，阐述了在整个燃烧器选型设计过程中应注长期从事锅炉设计意和避免的问题及其改进方法，对广大工程技术人员在开发设计过程中有一定的借鉴作用。与研发工作。关键词：煤粉锅炉；燃烧器；四角喷燃中图分类号：TK223．23文献标识码：BO前言我国煤的储量已超过7000亿吨，是主要的一：·II===●，-T次能源。随着燃烧技术的不断完善，中小型煤粉锅l]]l《l二l哐炉得到了发展和推广应用，特别是在热电厂及集中：供热行业。=土f星7’翼＼／／一龟X＼／煤粉锅炉主要包括制粉系统、燃烧系统、锅炉受I／＼I／、热面等主要部分，而燃烧器设计是否合理关系到整f目民．l个锅炉能否

3、正常运行。下面对燃烧器设计作一简单9250、、f介绍。l：鼾j厂／1锅炉概述／＼．辽宁辽阳某化工厂的两台35t／h固态排渣煤一L【图一—匡_一7×＼粉炉由我公司设计及制造，为AG_35／3．82一M中L—●--lf温中压自然循环固态排渣煤粉锅炉，结构示意见图国1。ALbL其特点包括：1一锅筒2一炉室3一燃烧器4一排渣口5一高、(1)锅炉为单锅筒自然循环结构，采用“兀”形低温过热器6一高、低温省煤器7一高、低温空气预热器布置，前吊后支，膜式壁炉膛。图135t／h煤粉锅炉总图(2)燃烧器为直流式煤粉燃烧器，布置型式为2．2燃烧器基本参数四角喷燃、切圆燃烧，固

4、态排渣，平衡通风；制粉系统根据表1所给煤质数据，计算并确定燃烧器基为钢球磨中间储仓式，乏气送粉。本设计依据如下：(3)点火方式为轻油点火。计算燃料消耗量：B=6665．2kg／h2锅炉燃烧器设计总燃料消耗量：B=6871．4kg／h2．1锅炉设计煤种炉膛过量空气系数：Ot=1．2为混合烟煤，其化学分析和工业分析数据见表1。理论空气量：v0=4．621m／kg(标态)一次风温：60℃收稿日期：2013-09-27二次风温：315qC学兔兔www.xuetutu.com·探讨园地·浅谈35t／h煤粉锅炉燃烧器的设计与改进27表1混合烟煤化学分析和工业分析数据

5、本锅炉燃烧器为四角切圆布置，如图2所示。其中，炉内假想圆直径D应满足：Dlix=(0．05～0．12)B式中D——切圆直径，mm——炉膛断面平均宽度，film炉内假想圆直径Di是四角喷燃燃烧的一个重要参数。切圆的直径越大，最大切向速度和高温区越靠近炉墙和燃烧器，高温旋转的火焰和气流越容易直接冲刷炉墙，引起结渣和燃烧器烧坏。相反如果切圆直径选择过小，炉膛充满度不好，高温火焰集中在炉膛中心，则整个炉膛断面的温度分布不均，不利于着火。2．3燃烧器设计原则2．3．1燃烧器型式的选择煤粉燃烧器分旋流式和直流式两种：旋流式燃烧器煤粉气流的着火，主要是靠旋转射流中心形

6、成的回流区，卷吸高温烟气实现着火，每个燃烧器形成的火焰具有相对独立性。特点是：早期混合强烈，后期混合较弱，射流的射程短，适用于燃用高挥发分煤种锅炉。直流式燃烧器射流的射程较长，在炉内按一假想圆组织燃烧，其燃烧区形成一个稳定的旋转大火球。各个角的煤粉气流喷入炉内受到上游已燃1一假想圆2上、F一次风喷口高温旋转火焰的点燃而迅速达到燃烧温度，因此着3一上、中、下二次风喷El火条件良好，煤种的适应性强，几乎可燃用各种固体图2燃烧器炉膛四角布置图燃料。在该锅炉中B=4240mm，计算得到D=212由于近年来对危害人体健康的NO和NO：(统～508mm，选用的假想切

7、圆直径为50mm。称为NO)的排放日益重视，必须在燃烧器设计和燃2．3．4适当的燃烧器高宽比h／b烧组织中考虑尽可能降低NO的生成。试验表明，燃烧器高宽比h／b是反应气流抗偏转能力的重直流燃烧器组织切圆燃烧时炉内温度场的分布比旋要结构特征参数。h／b越大，其刚性越差即越容易流式燃烧器均匀，NO生成量就比较少。基于以上偏转。该燃烧器h=1190mm，b=210mm。原因并同时考虑到煤种的适应性问题，本燃烧器选2．4燃烧器设计参数及结构用直流式。我们设计的直流燃烧器结构如图3所示，设计2．3．2燃烧器应具有的工作特性参数见表2。包括：①组织良好的空气动力场；

8、②运行稳定表2燃烧器设计参数可靠，具有一定的调节范围，同时对煤种有较好的适应性；