热力设备及系统-亚临界机组( 锅炉5 6 7 8)ppt课件.ppt

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1、锅炉原理(参照北仑1号炉）锅炉简史第一章锅炉设备整体介绍第二章蒸发设备及水冷壁第三章锅炉过热器和再热器第四章磨煤机及制粉系统第五章燃烧设备第六章点火器及燃烧器点熄火控制第七章燃烧中的问题第八章空气预热器………………第一节炉膛煤粉锅炉燃烧设备的组成：炉膛+燃烧器+点火装置燃烧设备的要求：燃烧效率高；着火和燃烧稳定、可靠，不发生熄火和回火等故障；运行、操作方便；制造、安装和检修简单、方便；尽可能减少污染物的排放；满足生产运行要求。第一节炉膛炉膛是锅炉中组织燃料燃烧的空间，也称燃烧室炉膛的任务：燃烧的场所，热交换(辐射)的场所。炉膛的设计应满足下列要求：(a)足够的容积

2、和高度，合理布置燃烧器，保证燃料完全燃烧。(b)良好的炉内空气动力场(c)能够布置合适的蒸发受热面(d)炉膛结构紧凑。(e)辐射受热面应具有可靠的水动力特性炉膛的几何特性：宽度a、深度b、高度h和几何形状炉膛的热力特性：每小时输入炉膛的燃料热量，炉膛热负荷第一节炉膛一、设计参数1.炉膛容积热负荷kW/m3定义：单位时间送入炉膛单位容积中的热量保证燃烧完全和足够的受热面/冷却维持炉内温度水平qv的选取：锅炉容量，燃烧方式、燃料特性固态排渣煤粉炉，燃用无烟煤时，取110～140；贫煤取120～165，烟煤取140～200；褐煤取90～150。大容量锅炉取低值第一节炉膛

3、一、设计参数2.炉膛截面热负荷qakW/m2按燃烧器区域炉膛单位截面计算，单位时间送入炉膛的热量qa高，A小，炉膛横截面周界也小，炉膛呈瘦高形。燃烧器附近温度高，对着火有利。但容易结渣、水冷壁发生膜态沸腾qa低，炉膛呈矮胖形，则烟气冷却不足，炉膛出口以后的受热面结渣；燃烧器区域温度降低，对着火不利。qa选取：燃料性质、燃烧方式和排渣方式3260-4650燃烧器为多层布置，每层燃烧器的qac，→各层燃烧器局部区域的温度水平。第一节炉膛一、设计参数3.燃烧器区域壁面热负荷qr减少NOx，趋向于采用单个热功率较小的燃烧器，多层布置qr→反映燃烧器分层或集中布置时的火焰分

4、散和集中情况、燃烧器区域的温度水平qr：按照燃烧器区域炉膛单位炉壁面积来计算，单位时间送入炉膛的平均热量第一节炉膛一、设计参数4炉膛辐射受热面热负荷qf炉壁热流密度qf：单位时间内单位炉膛辐射受热面吸收的平均热量qf：取决于燃料性质结渣qf：数值也可判断膜态沸腾是否会发生。第一节炉膛二、炉膛与燃烧器燃烧器作用：将燃料和空气送入炉膛，组织合理的空气动力工况，保证充分混合、及时着火和稳定燃烧。按送入空气的作用不同，空气分为一次风、二次风和三次风对煤粉炉燃烧器的基本要求：1)能使煤粉气流稳定地着火；2)着火后，一、二次风能及时合理混合，确保高燃烧效率；3)火焰在炉内的充

5、满程度好，且不会冲墙贴壁，避免结渣；4)较好的燃料适应性和负荷调节；5)减少NOx；6)阻力较小按其出口气流特性分两大类：1)直流燃烧器：其出口气流为直流射流或直流射流组；2)旋流燃烧器：其出口气流为旋转射流。第一节炉膛二、炉膛与燃烧器本锅炉设计及校核煤种为水城贫瘦煤燃烧器共设置六层煤粉喷嘴，每台磨煤机的出口由四根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时均投五层，另一层备用。燃烧器的一、二次风喷嘴呈间隔排列，顶部设有2层OFA二次风。连同煤粉喷嘴的周界风，每组燃烧器各有二次风挡板17组，均由电动执行器单独操作。汽温调节：燃烧器喷嘴采用摆动结构，

6、除OFA2喷嘴由一台气动执行器驱动作上下单独摆动外，其余喷嘴由内外连杆组成一个摆动系统，由另一台气动执行器集中带动作上下摆动，燃烧器二次风室中配置了三层共12支轻油枪，采用机械压力雾化方式，燃油容量按24%MCR负荷设计。第二节直流燃烧器一、直流射流结构及基本特性直流射流射入很大的不受约束的空间自由射流喷口尺寸相对于炉膛宽度和深度是很小的，近似自由射流。自由射流结构图湍流射流射流与周围介质进行热质交换，带动周围介质，射流质量逐渐增加，横截面积不断扩大，同时射流速度逐渐减小。射流外边界：射流与周围气体的边界(流速=0)。射流等速核心区：中心保持初速的三角形区域内边界

7、：核心区的边界湍流边界层：内外边界间初始段：射流转折截面基本段：轴心速度衰减扩展角：外边界线夹角第二节燃烧器出口风粉射流特性一、直流射流结构及基本特性初始段很短，喷口直径的2~4倍，煤粉尚处于着火准备阶段。因此，主要研究基本段的射流特性。射程：轴向速度衰减到0.05w0时，射流经过的距离喷口尺寸越大，射程越远，即射流对周围介质的穿透力越大基本段内主要特性参数的变化不等温射流结果相似二、直流燃烧器一次风和二次风从一组矩形或圆形喷口以直线形式喷入炉膛。各喷口之间保持一定的距离。直射流多为水平方向，也有向上或向下倾斜某一角度，有的运行时上下摆动一定的角度。布置在炉膛四角

8、、炉膛顶部