锅炉燃烧系统

1、锅炉燃烧系统一、基本知识点1、发电能源的种类火力发电f发电的主要形式；水利发电、核能发电；新能源发电：地面太阳能发电、卫星太阳能发电、地面风能发电、高空风能发电、地壳 热能发电、岩浆热能发电、潮汐发电、波浪发电、海水温差发电、核聚变能发电等。2、火力发电厂的生产过程中能量转换形式及设备燃料的化学能f 蒸汽的热能（锅炉）；蒸汽的热能f机械能（汽轮机）；机械能f电能（发电机）。3、锅炉的作用使燃料在炉内燃烧放热，并将锅内工质由水加热成具有足够数量和一定质量（温度、压 力）的过热蒸汽，供汽轮机使用。4、锅炉四大系统 制粉系统f将初步破碎的原煤磨制成符合锅炉燃烧要求的细小煤粉颗粒【燃煤炉】 燃烧系统f

2、使燃料燃烧放出热量，产生高温火焰和烟气； 烟风系统f供应助燃氧气、排除燃烧产生的烟气； 汽水系统f通过换热设备将高温火焰和烟气的热量传递给锅炉内的工质。5、锅炉容量锅炉额定蒸汽参数，额定给水温度并使用设计燃料时，每小时的最大连续蒸发量。De =130t/hDe=36.1kg/s&蒸汽参数锅炉出口处的蒸汽温度和蒸汽压力。t=500 C ，t=813Kp=13.5MPa7、锅炉的燃料煤（主要燃料）、油、气体以及其他可燃物（如生活垃圾）。II炉墙弦发管v)水泵水箱h. 'I冷凝器发电机 轴喷管叶片汽轮机XI< 过热器J3 /调速器/简单蒸汽动力装置流程图锅炉汽包r-3再木前始序

3、制尘8、锅炉燃烧系统1、锅炉燃烧设备的组成炉膛+燃烧器+点火装置2、锅炉燃烧设备的发展方向高效、低污染的燃烧技术和设备3、与炉内燃烧过程相关的问题(1)受热面积灰、结渣；受热面金属表面的咼温腐蚀；蒸发受热面中水动力的安全性；氧化氮等污染物的生成；火焰在炉膛容积中的充满程度。4、高炉煤气与转炉煤气特性高炉煤气：炼铁过程中产生的副产品，主要成分为：CO, CQ, 2、f、CH等，其中可燃成分CC含量约占25流右含量约占1.51.8%、CH的含量很少，CQ N的含量分别占15%,55% 左右，热值不高，仅为 3500KJ/m3左右，燃点530650C。主要性质：无色无味有剧毒易燃易爆。转炉煤气：炼钢

4、过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳 的混合气体。回收的炉气含一氧化碳6080%,二氧化碳1520%。热值较高，为8000KJ/mi 左右，燃点650700 C。主要性质：无色无味有剧毒易燃易爆。5、气体燃烧器(1) 按燃烧方法【主要分类方式】：扩散式燃烧器：煤气中不预混空气，一次空气系数>1=0，燃气经燃烧器喷入炉内，借助扩散作用与空气边混合边燃烧； 大气式(半预混式)燃烧器:燃气中预先混入一部分空气，一次空气系数：1 二 0.450.75 ;无焰式(预混式)燃烧器：燃气与空气完全预混，一次空气系数宀1。(2) 按空气供给方式：自然引风式：靠炉膛负压将空气吸入

5、炉膛;鼓风式：用鼓风设备将空气供入炉内;引射式：空气被高速燃气射流吸入，或燃气靠高速空气射流吸入。（3）按燃气压力：低压燃烧器：燃气压力在 5000Pa以下； 高（中）压燃烧器：燃气压力在 5000 Pa到30000Pa之间。自然引风式扩散燃烧器管式：直管式、排管式、圆环式、涡卷式扇形火焰式、冲焰式、炉床式（缝隙式）、多缝式优点：燃烧稳定、不回火、运行可靠；结构简单、制造方便；操作简单、容易点火； 可利用低压燃气（200-400Pa或更低）；不需要鼓风，不耗电。缺点：燃烧热强度低、火焰长，需要较大炉膛；要达到完全燃烧需要供入较多的过量 空气，：i =1.2-1.6 ;由于过量空气多，燃烧温度低

6、。=应用：小型锅炉，圆环式用于圆形炉膛；炉床式对燃煤锅炉改燃气锅炉最适用。5谯气I 一次空气调节板2-二次空气调肯环3-裟疵头韶4-燃丸接管 5支挥多缝式燃烧器燃气进入燃烧器外壳与内管之间的环形空间，并通过内管上的16个或32个缝口进入炉 膛，燃烧所需空气一半通过内管进入炉内，一半通过燃烧器壳上的外套进入炉内。这两部分空气通过彼此不相联的空气调节板调节1熔水煤弋管”01-9mm火孔厂V直管式扩散燃烧器在一根铜管或钢管上钻有一排火孔，燃气在一定压力下进入管内, 空气中获得氧气，形成扩散火焰。经火孔溢出后从周围圆环式扩散燃烧器火管卷成圆形或椭圆形，压力分布均匀，火焰高度比较整齐。鼓风式扩散燃烧器套

7、管式（直流式）：单套式、管群式；旋流式：蜗壳式：周边供气、中心供气、螺旋板式、环缝式切向叶片式轴向叶片式：多头叶片、周边供气、中心供气平流式：多枪平流式、文丘里管式优点：与热负荷相同的引射式燃烧器相比，结构紧凑、体形轻巧、占地面积小；热负 荷调节范围大；可以预热空气或预热燃气，预热温度接近燃气着火温度；要求燃气压力低； 易于实现煤粉-燃气、油-燃气联合燃烧。缺点：需要鼓风，耗费电能；火焰较长、需要大炉膛；本身不具备引射式燃烧器自动 调节性能，最好配置自动比例调节装置。=应用：各种燃气锅炉。单套式鼓风燃烧器由大管子套着小管子（单根或数根），燃气从中间小管流出（燃气分配器为单管式或多管 式），空气

8、从管夹套中流出（配风器为圆筒式），两者在炉膛内边混合边燃烧。中心供气蜗壳式燃烧器燃气从轴心套管上2-3排径向喷射入旋流空气中，二者强烈混合进入锥形火道燃烧。大气式扩散燃烧器多火孔：直管燃烧器、立式锅炉燃烧器、铸铁锅炉燃烧器单火孔：大负荷燃烧器、多喷孔大负荷燃烧器、二次引射式燃烧器优点：比自然引风扩散式燃烧器火焰短、火力旺、燃烧温度高；可以燃烧不同性质的 燃气；燃烧效率比较高、烟气中有害物质(CO少；不需送风设备。缺点：结构比较复杂、笨重、有噪声。=应用：多火孔用于小型锅炉；单火孔用于中、小型锅炉。1 -喷疇 2-支撑 3“调风套 4失部 5-堵板直管多火孔大气式燃烧器燃气自喷嘴喷出，吸入部分空

9、气预混，流向直管头部，由多火孔喷出燃烧。无焰燃烧器单火孔无焰燃烧器、带稳燃器无焰燃烧器、矩形火孔无焰燃烧器、多引射器无焰燃烧器、 板式无焰燃烧器、撞击式无焰燃烧器优点：燃烧完全、燃烧效率高、燃烧温度高；燃烧热强度大、可缩小炉膛容积；设有 火道，可燃烧低热值燃气；不需送风设备。缺点：要求燃气热值和密度要稳定；发生回火的可能性大；调节范围较小；为防止回 火，头部结构复杂、笨重；噪声大。=应用：均匀加热且不希望火焰与锅炉受热面接触的加热装置上。6燃烧器的数量与布置(1)气体燃烧器数目的选择 选择燃烧器的数目要考虑燃烧器的容量和调节范围、炉膛内温度均匀性要求、炉膛形状 和布置条件等。当单个燃烧器的调节

10、范围较小时，为了增大锅炉运行时的调节范围，可选用 多个燃烧器。对于大型锅炉，如没有大容量的燃挠器，可采用多只较小燃烧器。要求炉内温 度均匀，要采用多只小燃烧器。燃烧器数目过多时，制造、安装、自动调节和自动保护系统的费用增加，手动操作很难 使几个燃烧器都在最佳工况下运行。当某个燃烧器事故熄火时，容易引起爆炸。当锅炉低负 荷运行时，停运燃烧器的冷却、漏风等问题也难合理解决。因此，中小型燃气锅炉尽量装设 一个燃烧器，一般不应超过两个。(2)燃烧器的布置燃烧器的布置要考虑炉内、外两方面情况。一方面要使炉内火焰充满度比较好，不形成 气流死角；避免相邻燃烧器的火焰相互干扰；低负荷时保持火焰在炉膛中心位置；末燃尽的 燃气与空气混合物不能接触受热面， 以免形成不完全燃烧；高温火焰要避免高速冲刷受热面, 以免其过热等。另一方面，