达冠生物质l颗粒燃烧机11
详细描述
达冠生物质燃烧机技术探讨
摘 要：生物质燃烧机是锅炉燃烧系统的重要组成部分，分析和研究了目前国内比较典型的多种直流生物质燃烧机，**后提出了一种满足我国燃煤要求的新型生物质燃烧机的构想，并进行了简要的分析。
目前国内对四角切圆燃烧锅炉直流生物质燃烧机进行了较多的研究，开发出了许多种不同类型的生物质燃烧机，其中较为成功的有浓淡型生物质燃烧机、预燃室型生物质燃烧机、钝体生物质燃烧机等几种，在解决较高挥发分煤的稳燃、降低NO。排放量等方面取得了较好的效果，但在煤种适应性尤其是燃烧低挥发分无烟煤方面尚待突破。在电力生产部门越来越重视提高经济效益和环保要求日益**的今天，寻求一种能燃用较宽煤种、**、清洁的生物质燃烧机对发展我国的电力事业具有重要意义。
1 目前国内较流行的直流生物质燃烧机分析
大部分直流煤粉生物质燃烧机布置在煤粉炉炉膛的四角或其附近，气流射向炉膛中的假想切圆，在炉膛中合起来形成火焰圈，向上汇集成略有旋转的上升火焰。比较典型的有浓淡型生物质燃烧机、预燃室型生物质燃烧机和钝体生物质燃烧机等几种。
1.1 浓淡煤粉分离型生物质燃烧机
1.1.1 浓淡煤粉分离型生物质燃烧机
浓淡型生物质燃烧机是将煤粉气流进行浓淡分离后，使浓、淡煤粉各自在偏离其燃烧当量的空气氛围中燃烧，从而降低了燃烧过程中NO。的生成量。同时由于适当提高了一次风煤粉浓度，达到了强化煤粉着火和稳定燃烧的目的，因比浓淡分离技术在我国得到了**的采用。
早期浓淡型生物质燃烧机主要通过弯头或裤衩管等分离装置利用煤粉气流通过弯头时煤粉粒子所受的离心力作用实现煤粉的浓淡分离。目前经过多年发展后，在采用挡板及百叶窗实现浓淡分离方面取得了长足**，已运用于工业生产。
浓淡煤粉分离型生物质燃烧机大致可以分为水平浓淡型和垂直浓淡型两种：
(1) 水平浓淡型
较为成熟的水平浓淡型生物质燃烧机有挡块调节型和百叶窗调节型生物质燃烧机。
一次风管中的煤粉气流撞击到挡块后，煤粉颗粒因反弹而转向，由于受惯性作用，煤粉在浓侧聚集。由此煤粉气流经撞击式挡块分离器后分成浓粉侧和淡粉侧。撞击挡块高度日是此种燃烧器调节煤粉气流浓淡比的主要手段，煤粉浓淡分离的效果随挡块高度的增加而变好。
浓淡两股气流射入炉膛后，浓粉侧位于向火侧，淡粉侧位于背火侧。浓侧粉流在向火侧高温烟气直接冲刷下首先点燃，然后引燃淡侧煤粉，从而形成稳定的煤粉火焰。
(2) 垂直浓淡型
垂直浓淡型生物质燃烧机主要代表为宽调节比(WR)宜流燃烧器和PM生物质燃烧机等。
宽调节比(WR)直流生物质燃烧机是由美国CE公司生产的一种摆动式直流生物质燃烧机。由于这种煤粉生物质燃烧机的一次风管和喷口相连的弯头中，煤粉向外侧分离，造成煤粉浓度不均匀，利用中间隔板使这种浓度差异一直保持到喷口，从而达到提高煤粉浓度、进行垂直方向浓淡燃烧的目的。在可摆动的一次风喷口内装设水平放置的三角形扩锥，促进高温热烟气卷吸混合，有利于提高煤粉气流的着火性能，使锅炉在低负荷下也能有较好的燃烧稳定性，以达到较大的负荷调节比，因此又称为宽调节比喷口。这种结构与喷口处带有不大的翻边扩锥出口共同使用，可以在低负荷（对于贫煤40%～60%，对于烟煤30%）不用油助燃保持稳定燃烧。
PM生物质燃烧机主要利用其转弯及一定的管内流速进行煤粉浓度的重新分配，其结构示意见图2。日本三菱重工PM燃烧器的浓淡比为2:1。哈尔滨锅炉厂设计制造的用于30042 电站系统工程
1.1.2浓淡煤粉分离型生物质燃烧机分析
(1) 在稳燃方面：水平浓淡型生物质燃烧机的浓粉侧位于炉膛的向火侧，煤粉气流进入炉膛后，浓粉气流在向火侧高温烟气冲刷下首先点燃，然后引燃淡粉侧煤粉，即使在较低负荷下也能形成稳定的火焰中心。从运行情况上来看，其稳燃能力强于垂直浓淡型。
(2)在排放指标方面：由于都采用了浓淡分离的技术来降低NO。排放量，理论研究和试验分析均表明二者在同一水平。
(3) 在喷口烧损及水冷壁高温腐蚀方面：由于浓淡分离后浓淡侧煤粉气流的速度降低，往往使喷口内钝体的淡粉一侧烧坏，影响生物质燃烧机寿命。浓淡分离型生物质燃烧机对烟气的卷吸较少，水冷壁高温腐蚀的现象较为少见。
由于浓淡煤粉分离型生物质燃烧机主要是通过提高煤粉浓度，煤粉受热后挥发分析出，形成高可燃质区域，从而实现煤粉的着火和稳燃，所以在燃烧较高挥发分的烟煤时，其应用较广。但当燃烧低挥发分的无烟煤时，在满足煤粉着火稳定及低负荷稳燃方面还存在一定的难度。
1.2 预燃窒型生物质燃烧机
预燃室型生物质燃烧机通过增大着火周界使商温热烟气回流来加热煤粉实现着火和稳燃。该技术在我国已经历了多年的发展，在煤粉燃烧方面的效果良好。
大速差射流型双通道生物质燃烧机是在煤粉预燃室基础上发展起来的（其结构示意见图3）。在这种生物质燃烧机中，上下侧各开一个一次风口，由于两股一次风射流动量很大，形成强烟气回流加热点燃煤粉。另外设置了高速射流管，其流速可在零至音速之间调节，可以通过改变高速射流的流量来调节炉膛烟气的回流量。
该种生物质燃烧机己应用于多个电厂，普遍反映稳燃效果良好，但笔者发现预燃室型生物质燃烧机易存在生物质燃烧机喷口烧坏及水冷壁高温腐蚀问题。由于对高温烟气卷吸过于厉害，大量的烟气回流使煤粉射流的阻力增大，射流衰减较快，火焰冲刷生物质燃烧机喷口及水冷壁，容易引起生物质燃烧机烧坏及水冷壁高温腐蚀等后果。所以该生物质燃烧机的使用需配合有良好的煤粉着火点位置控制手段，将着火点位置控制在生物质燃烧机出口处。
1.3钝体生物质燃烧机
钝体生物质燃烧机是利用钝体使气流方向发生突变，使高温热烟气回流加热点燃煤粉。在浓淡生物质燃烧机上也通常采用钝体以帮助稳燃。
设计良好的钝体生物质燃烧机可实现低负荷(50%～60%)稳燃，但在降低N0。排放方面效果不明显。值得注意的是该生物质燃烧机采用了小油**技术，大大节约了点火用油及低负苟助燃用油，具有很大的推广价值。小油**技术在双通道生物质燃烧机上得到了应用。
2.1 问题的提出
我国的无烟煤储量极为丰富，而许多无烟煤产地的火力发电厂由于燃烧方面的原因，不能燃烧本地的无烟煤，只能从外地运来挥发分较高的烟煤，造成了极大的经济损失。能不能开发出一种生物质燃烧机，可以燃烧无烟煤、不结焦、低NO。排放并具有较宽的煤种适应性呢？为适应这些要求，笔者提出一种新型生物质燃烧机的想法。
2.2 新型生物质燃烧机的构想
2.2.1 生物质燃烧机结构
生物质燃烧机大致由： 浓淡分离隔板、 浓淡调节装置、二次风、 夹心风、 开孔弧形板、 侧边风和温度热电偶等组成。按需要还可以设计小油**以节约锅炉点火用油。
2.2.2新型生物质燃烧机分析
(1)该生物质燃烧机在燃烧方面有以下特点：①采用水平浓淡生物质燃烧机的优点，通过浓度调节挡块（或百叶窗）调节煤粉浓度，使浓粉气流位于向火侧，有利于降低着火热，形成一个稳定
的着火中心；②将煤粉气流分成上下两个
径向空气分级燃烧改造前，二次风喷口内没有设置导流板，**部二次风射流以接近45。角的方向射向炉膛中心形成理想圆；径向空气分级燃烧改造后，二次风喷口内设置导流板(图4)，使得部分二次风射流（大约15%～20%）偏向炉墙，远离燃烧中心，延迟了煤与空气的混合，减少了火焰中心N0。的生成量。表3说明二次风远离燃烧中心可得到13%&**sh;25%的脱硝率。此外，远离燃烧中心的二次风可以避免水冷壁附近还原气氛的形成，减弱水冷壁的高温腐蚀。
(3)锅炉负荷、炉膛氧量和三次风的投停（即磨煤机的投停）对NO。形成有一定的影响
在炉膛出口氧量及其他运行条件基本相同的情况下，负荷越大，空气分级燃烧的燃尽风份额越小，从而燃烧过程中生成的NOx越多；炉膛氧量越高，燃烧中心区域氧气浓度越大，燃烧过程中有机氮被氧化的趋势越大，火焰中形成的NO。越多，脱硝率越小；在入炉空气总量不变的前提下，随着磨煤机的投运，三次风量逐渐增大，这实际上相当于增大燃尽风的比例，使主燃区形成缺氧燃烧，抑制了NO。的形成。由于三次风含有5%N10%左右的煤粉，它的后期投入也
以使已生成的NO还原分解，从而降低了总的NOx排放量。
3结束语
综上所述，通过运用炉内空气分级燃烧技术对现有的直流燃烧煤粉炉进行改造，可以显著降低NO。的排放量，脱硝率可达30%～50%，炉膛内二次风的分布及燃尽风的份额对空气分级燃烧的脱硝率起着重要的作用。所以，炉内空气分级燃烧技术是一种经济有效的运行方式，这对于我国这样的发展中国家无疑是一种值得大力推广的方法。
摘 要：生物质燃烧机是锅炉燃烧系统的重要组成部分，分析和研究了目前国内比较典型的多种直流生物质燃烧机，**后提出了一种满足我国燃煤要求的新型生物质燃烧机的构想，并进行了简要的分析。
目前国内对四角切圆燃烧锅炉直流生物质燃烧机进行了较多的研究，开发出了许多种不同类型的生物质燃烧机，其中较为成功的有浓淡型生物质燃烧机、预燃室型生物质燃烧机、钝体生物质燃烧机等几种，在解决较高挥发分煤的稳燃、降低NO。排放量等方面取得了较好的效果，但在煤种适应性尤其是燃烧低挥发分无烟煤方面尚待突破。在电力生产部门越来越重视提高经济效益和环保要求日益**的今天，寻求一种能燃用较宽煤种、**、清洁的生物质燃烧机对发展我国的电力事业具有重要意义。
1 目前国内较流行的直流生物质燃烧机分析
大部分直流煤粉生物质燃烧机布置在煤粉炉炉膛的四角或其附近，气流射向炉膛中的假想切圆，在炉膛中合起来形成火焰圈，向上汇集成略有旋转的上升火焰。比较典型的有浓淡型生物质燃烧机、预燃室型生物质燃烧机和钝体生物质燃烧机等几种。
1.1 浓淡煤粉分离型生物质燃烧机
1.1.1 浓淡煤粉分离型生物质燃烧机
浓淡型生物质燃烧机是将煤粉气流进行浓淡分离后，使浓、淡煤粉各自在偏离其燃烧当量的空气氛围中燃烧，从而降低了燃烧过程中NO。的生成量。同时由于适当提高了一次风煤粉浓度，达到了强化煤粉着火和稳定燃烧的目的，因比浓淡分离技术在我国得到了**的采用。
早期浓淡型生物质燃烧机主要通过弯头或裤衩管等分离装置利用煤粉气流通过弯头时煤粉粒子所受的离心力作用实现煤粉的浓淡分离。目前经过多年发展后，在采用挡板及百叶窗实现浓淡分离方面取得了长足**，已运用于工业生产。
浓淡煤粉分离型生物质燃烧机大致可以分为水平浓淡型和垂直浓淡型两种：
(1) 水平浓淡型
较为成熟的水平浓淡型生物质燃烧机有挡块调节型和百叶窗调节型生物质燃烧机。
一次风管中的煤粉气流撞击到挡块后，煤粉颗粒因反弹而转向，由于受惯性作用，煤粉在浓侧聚集。由此煤粉气流经撞击式挡块分离器后分成浓粉侧和淡粉侧。撞击挡块高度日是此种燃烧器调节煤粉气流浓淡比的主要手段，煤粉浓淡分离的效果随挡块高度的增加而变好。
浓淡两股气流射入炉膛后，浓粉侧位于向火侧，淡粉侧位于背火侧。浓侧粉流在向火侧高温烟气直接冲刷下首先点燃，然后引燃淡侧煤粉，从而形成稳定的煤粉火焰。
(2) 垂直浓淡型
垂直浓淡型生物质燃烧机主要代表为宽调节比(WR)宜流燃烧器和PM生物质燃烧机等。
宽调节比(WR)直流生物质燃烧机是由美国CE公司生产的一种摆动式直流生物质燃烧机。由于这种煤粉生物质燃烧机的一次风管和喷口相连的弯头中，煤粉向外侧分离，造成煤粉浓度不均匀，利用中间隔板使这种浓度差异一直保持到喷口，从而达到提高煤粉浓度、进行垂直方向浓淡燃烧的目的。在可摆动的一次风喷口内装设水平放置的三角形扩锥，促进高温热烟气卷吸混合，有利于提高煤粉气流的着火性能，使锅炉在低负荷下也能有较好的燃烧稳定性，以达到较大的负荷调节比，因此又称为宽调节比喷口。这种结构与喷口处带有不大的翻边扩锥出口共同使用，可以在低负荷（对于贫煤40%～60%，对于烟煤30%）不用油助燃保持稳定燃烧。
PM生物质燃烧机主要利用其转弯及一定的管内流速进行煤粉浓度的重新分配，其结构示意见图2。日本三菱重工PM燃烧器的浓淡比为2:1。哈尔滨锅炉厂设计制造的用于30042 电站系统工程
1.1.2浓淡煤粉分离型生物质燃烧机分析
(1) 在稳燃方面：水平浓淡型生物质燃烧机的浓粉侧位于炉膛的向火侧，煤粉气流进入炉膛后，浓粉气流在向火侧高温烟气冲刷下首先点燃，然后引燃淡粉侧煤粉，即使在较低负荷下也能形成稳定的火焰中心。从运行情况上来看，其稳燃能力强于垂直浓淡型。
(2)在排放指标方面：由于都采用了浓淡分离的技术来降低NO。排放量，理论研究和试验分析均表明二者在同一水平。
(3) 在喷口烧损及水冷壁高温腐蚀方面：由于浓淡分离后浓淡侧煤粉气流的速度降低，往往使喷口内钝体的淡粉一侧烧坏，影响生物质燃烧机寿命。浓淡分离型生物质燃烧机对烟气的卷吸较少，水冷壁高温腐蚀的现象较为少见。
由于浓淡煤粉分离型生物质燃烧机主要是通过提高煤粉浓度，煤粉受热后挥发分析出，形成高可燃质区域，从而实现煤粉的着火和稳燃，所以在燃烧较高挥发分的烟煤时，其应用较广。但当燃烧低挥发分的无烟煤时，在满足煤粉着火稳定及低负荷稳燃方面还存在一定的难度。
1.2 预燃窒型生物质燃烧机
预燃室型生物质燃烧机通过增大着火周界使商温热烟气回流来加热煤粉实现着火和稳燃。该技术在我国已经历了多年的发展，在煤粉燃烧方面的效果良好。
大速差射流型双通道生物质燃烧机是在煤粉预燃室基础上发展起来的（其结构示意见图3）。在这种生物质燃烧机中，上下侧各开一个一次风口，由于两股一次风射流动量很大，形成强烟气回流加热点燃煤粉。另外设置了高速射流管，其流速可在零至音速之间调节，可以通过改变高速射流的流量来调节炉膛烟气的回流量。
该种生物质燃烧机己应用于多个电厂，普遍反映稳燃效果良好，但笔者发现预燃室型生物质燃烧机易存在生物质燃烧机喷口烧坏及水冷壁高温腐蚀问题。由于对高温烟气卷吸过于厉害，大量的烟气回流使煤粉射流的阻力增大，射流衰减较快，火焰冲刷生物质燃烧机喷口及水冷壁，容易引起生物质燃烧机烧坏及水冷壁高温腐蚀等后果。所以该生物质燃烧机的使用需配合有良好的煤粉着火点位置控制手段，将着火点位置控制在生物质燃烧机出口处。
1.3钝体生物质燃烧机
钝体生物质燃烧机是利用钝体使气流方向发生突变，使高温热烟气回流加热点燃煤粉。在浓淡生物质燃烧机上也通常采用钝体以帮助稳燃。
设计良好的钝体生物质燃烧机可实现低负荷(50%～60%)稳燃，但在降低N0。排放方面效果不明显。值得注意的是该生物质燃烧机采用了小油**技术，大大节约了点火用油及低负苟助燃用油，具有很大的推广价值。小油**技术在双通道生物质燃烧机上得到了应用。
2.1 问题的提出
我国的无烟煤储量极为丰富，而许多无烟煤产地的火力发电厂由于燃烧方面的原因，不能燃烧本地的无烟煤，只能从外地运来挥发分较高的烟煤，造成了极大的经济损失。能不能开发出一种生物质燃烧机，可以燃烧无烟煤、不结焦、低NO。排放并具有较宽的煤种适应性呢？为适应这些要求，笔者提出一种新型生物质燃烧机的想法。
2.2 新型生物质燃烧机的构想
2.2.1 生物质燃烧机结构
生物质燃烧机大致由： 浓淡分离隔板、 浓淡调节装置、二次风、 夹心风、 开孔弧形板、 侧边风和温度热电偶等组成。按需要还可以设计小油**以节约锅炉点火用油。
2.2.2新型生物质燃烧机分析
(1)该生物质燃烧机在燃烧方面有以下特点：①采用水平浓淡生物质燃烧机的优点，通过浓度调节挡块（或百叶窗）调节煤粉浓度，使浓粉气流位于向火侧，有利于降低着火热，形成一个稳定
的着火中心；②将煤粉气流分成上下两个
径向空气分级燃烧改造前，二次风喷口内没有设置导流板，**部二次风射流以接近45。角的方向射向炉膛中心形成理想圆；径向空气分级燃烧改造后，二次风喷口内设置导流板(图4)，使得部分二次风射流（大约15%～20%）偏向炉墙，远离燃烧中心，延迟了煤与空气的混合，减少了火焰中心N0。的生成量。表3说明二次风远离燃烧中心可得到13%&**sh;25%的脱硝率。此外，远离燃烧中心的二次风可以避免水冷壁附近还原气氛的形成，减弱水冷壁的高温腐蚀。
(3)锅炉负荷、炉膛氧量和三次风的投停（即磨煤机的投停）对NO。形成有一定的影响
在炉膛出口氧量及其他运行条件基本相同的情况下，负荷越大，空气分级燃烧的燃尽风份额越小，从而燃烧过程中生成的NOx越多；炉膛氧量越高，燃烧中心区域氧气浓度越大，燃烧过程中有机氮被氧化的趋势越大，火焰中形成的NO。越多，脱硝率越小；在入炉空气总量不变的前提下，随着磨煤机的投运，三次风量逐渐增大，这实际上相当于增大燃尽风的比例，使主燃区形成缺氧燃烧，抑制了NO。的形成。由于三次风含有5%N10%左右的煤粉，它的后期投入也
以使已生成的NO还原分解，从而降低了总的NOx排放量。
3结束语
综上所述，通过运用炉内空气分级燃烧技术对现有的直流燃烧煤粉炉进行改造，可以显著降低NO。的排放量，脱硝率可达30%～50%，炉膛内二次风的分布及燃尽风的份额对空气分级燃烧的脱硝率起着重要的作用。所以，炉内空气分级燃烧技术是一种经济有效的运行方式，这对于我国这样的发展中国家无疑是一种值得大力推广的方法。