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行业新闻

典型旋流式生物质燃烧机及应用

典型旋流式生物质燃烧机及应用

    摘要:旋流式生物质燃烧机是通过产生具有轴向速度、径向速度和剀向速度的旋转射流形式回流区,借以提高燃烧效率,达到稳燃效果。目前,国内外开发、应用了I几种旋流式生物质燃烧机,其中典型的旋流式生物质燃烧机有:径向浓淡旋流生物质燃烧机、轴向叶片式旋流生物质燃烧机、双通道外混式旋流生物质燃烧机、低NOX剀向双调风旋流生物质燃烧机、低NOX双调风旋流稳燃器等。

    引言

    燃煤发电机组在我国发电设备中占有很大的比例,开展大机组调峰技术的试验研究,解决电网调峰能力不足的问题,同时彻底解决机组频繁启停及低负荷下的稳燃问题,是当前最重要的技术课题。

    1旋流式生物质燃烧机的特点与类型

    煤粉稳定燃烧技术,国内国外都在开发研究,出现了多种煤粉燃烧器及其稳燃技术研究成果。就其机理而言,煤粉生物质燃烧机町分为旋流式燃烧器,直流式生物质燃烧机两大类。

    旋流式生物质燃烧机的特点是:a旋转射流不但有轴向速度、径向速度、而且还有切向速度,产生了回流区。在回流区中,轴向速度是反向的,旋转强度越大,回流区也随之增大:h切向速度衰减很快,轴向速度衰减较慢,但比直流射流衰减快得多,因此,在同样的初始动量下,旋转射流射程短;c旌转射流的扩展角比直流射流大,旋转强度越大,扩展角也越大;d旋转射流中的‘一次风混合很强烈,但难以控制。

    2介绍几种典型的旋流生物质燃烧机

    2 1径向浓淡旋流生物质燃烧机技术

    该项技术是由哈尔滨上业大学秦裕琨教授在风包粉煤粉燃烧原理的基础上提出,系在生物质燃烧机‘次风通道中加入百叶窗式煤粉浓缩器,‘次风粉混合物分为浓淡两股,浓煤粉气流靠近中心经浓

次风通道喷入炉膛:淡煤粉■次风也分成两部分,‘部分经过旋流■次风通道以旋流的形式进入炉膛,另‘部分经过直流■次风通道以直流的形式进入炉膛,形成了由高温回流区向水冷壁依次布置浓、煤粉气流、旋风、直流■次风的风包粉形式。从而,在中心回流区边缘附近(高温区域)形成了较高的煤粉浓度区域,保证燃烧区域水冷壁附近形成相对较强的氧化。陆气氛。

    2 2轴向叶片式旋流燃烧技术

    采用轴向叶片使一次风旋转,‘次风口J‘不旋转,有的在出口处装有扩锥;有些改进型设计还具有燃烧劣质煤和低负荷稳燃的能力。这种新型生物质燃烧机的结构特点是:在‘次风通道外壁内侧设置了复线型凸条,口起到弥散煤粉的作用:将一次风的旋流蜗壳改成大风箱结构,从而改善次风分配和使阻力不过大。工业试验及应用表明,这种生物质燃烧机解决了低负荷或燥质较差上况下燃烧不稳的问题,使锅炉具备了在5G ECR下断油调峰的能力。

    2 3 HG-SIW-I型双通道外混式旋流稳燃器

    郑州达冠设计生产的这种生物质燃烧机,中心风供燃油或燃煤需要的风量,同时具有冷却喷口的作用。‘次风为直流。一次风分两股,内一次风利用轴向固定叶片使气流旋转,同时带动‘次风旋转;外■次风为直流,以较高速度喷入炉膛,其速度通过改变风道入口挡板开度的大小米控制。长山、新华电厂(410 yh锅炉应用了该型生物质颗粒燃烧机,燃烧稳定,最低不投油负荷为400A,具有比过去的单(双)蜗壳式生物质颗粒燃烧机’陆能好、燃烧较高等特点。哈锅厂在此基础上又设计出HG-SIW-II型生物质颗粒燃烧机,其性能口J‘满足600MW机组锅炉运行要求。

    24低NOX切向双调风旋流生物质颗粒燃烧机

    美国FosterW heeler公司生产的该型生物质颗粒燃烧机已在许多的国家应用,西班牙1/3燃煤炉即采用了这种技术。其优点是燃烧稳定,燃烧效率高,NOX产生量低;缺点是调节机构较复杂,有时调节不灵,造成生物质颗粒燃烧机内积粉和烧喷口现象。我国邹县、沙角电厂应用了该型生物质颗粒燃烧机。邹县电厂2X 60 0MW机组锅炉生物质颗粒燃烧机为前后墙对冲、3层4列布置,共24只燃烧器,层距3355nn列间间隔3905nvn政造后炉内燃烧良好,生物质颗粒燃烧机区均有少量结焦,NOX最大排放量737m gtrf设计为614ngtrD,最低不投油稳燃负荷为4 Co//ECR

    2 5低NOX双调风旋流生物质颗粒燃烧机

    该型生物质颗粒燃烧机系加拿大Babcocl&W ilcox公司应用Bab cock旋流燃烧器技术设计、生产。德国B abcock公司具有125a的电站锅炉设计、制造、安装经验,开发的旋流煤粉生物质颗粒燃烧机分了3代,第‘代为简单旋流生物质颗粒燃烧机,其特点是‘次为直流,喷嘴出口处加装稳燃器。■次风装有旋流叶片,叶使一次风气流做旋转运动并裹着‘次风同时旋转。该生物质颗粒燃烧机在氧量过剩的情况下运行,有甲期混合好、燃烧温度高等特点,但NOX排放量高,超过95n gtn30第■代(WB型)为20世纪80年代研制的双调风低NOX流生物质颗粒燃烧机,一次风分为内、外■次风。内一次风为旋转射流,‘次风和外一次风为直流。  ‘次风约占总风量的2GoA,内一次风约占2GoA 3GoA,其余为一次风量。这种分级燃烧方式有效地降低了NOX排放,约为65Crngfn',但内■次风旋转动量小于第‘代生物质颗粒燃烧机,回流区卷吸热烟气能力有所减弱,相应地减弱了着火燃烧,外一次风与‘次风的混合推迟,燃烧受到控制,大焰峰值温度降低。90年代开发的第三代新型低NOX旋流生物质颗粒燃烧机(DS型),口J用于前后墙对冲方式,也oJ用于切圆燃烧方式,煤种适应。陆强,同时充分考虑了减少NOX的生成。

    2 6超低NOX煤粉生物质颗粒燃烧机CHWR生物质颗粒燃烧机

    这是由日本电力中央研究所和石川岛播磨重上业公司芡同开发的最新型煤粉生物质颗粒燃烧机。此前,曾开发了不增加灰中末燃分而将煤粉燃烧时发生的NOX降低3毗以上,町达3G%低负荷稳燃器的超低NOX生物质颗粒燃烧机(CHWR生物质颗粒燃烧机)。为了进‘步改进这种通过在生物质颗粒燃烧机附近形成再循环流米促进煤的热分解和甲期形成还原火焰的超低NOX生物质颗粒燃烧机的低负荷稳燃一陆能,新开发了具有煤粉浓缩功能的超低NOX大量程煤粉生物质颗粒燃烧机(CHWR生物质颗粒燃烧机)。它是在生物质颗粒燃烧机次风管道内侧设置流线型环,有效地将旋转力较强的CH生物质颗粒燃烧机的‘次风管道内的煤粉浓缩。浓缩效果町通过改变生物质颗粒燃烧机出口到环设置的距离米调整。这种新型生物质颗粒燃烧机大大地改善了低负荷时的燃烧稳定性和燃烧效率,町同燃油锅炉  样地在2GoA负荷下稳定燃烧,NOX浓度在240PI:M以下。

    结语

    我国现有的旋流生物质颗粒燃烧机类型很多,哈尔滨、上海、东方、北京、武汉锅炉制造厂都开发有自己特色的旋流式生物质颗粒燃烧机,同时还引进了B abcock、FosterW heeler公司的产品。总体上讲,各类型的旋流式生物质颗粒燃烧机都达到了稳燃(特别是低负荷稳燃)、提高燃烧效率(或锅炉效率)和降低NOX排放量的效果。但是,各种低负荷稳燃技术都有其优缺点,也有其缺点或局限一陆。因此,各电厂都应根据本厂炉型、运行状况以及煤种、煤质情况选择较为适合的改造方案,尤其要注重在生物质颗粒燃烧机改造过程中的技术改进,针对生物质颗粒燃烧机运行中暴露的问题,采取

相应的改进措施。在注重其稳燃效果同时,更应注重生物质颗粒燃烧机的寿命(特别是磨损、变形)问题。


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点击次数:  更新时间:2017-11-02 20:23:59  【打印此页】  【关闭