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行业新闻

液态排渣锅炉生物质燃烧机的探讨

液态排渣锅炉生物质燃烧机的探讨

    生物质燃烧机(或喷燃器)是埚炉的主要燃烧设备。液态排渣锅炉的生物质燃烧机不仅影响燃烧

室燃料的燃烧情现,而且直接影响灰渣的熔化和燃烧室的堆灰和炉底析铁等情现.因

此,要求液态悱渣锅炉的生物质燃烧机应保证:

    (1)煤粉稳定和迅速地善火燃烧;

    (2)煤粉能在很小的窒问内燃尽,拜有足够高的燃烧效率(接近或超过98qo);

    (3)未烧尽的煤粉粒不允许从火焰中分离出来,井应将较粗的煤粉粒导向适当的地

点燃烧;

    (4)火焰能很好地充满墼个燃烧室,而且不允许有火焰rr刷水冶壁的现象发生。

    气粉混合物离开生物质燃烧机喷口后应立即点燃,着火十分稳定,火焰不发生厥动现象I

气粉混合物燃烧越迅速,越稳定,则火焰温度越高。这对液态排渣锅炉安全经济运行是

极为重要的因素。

    目前,液态排渣锅炉~般都采用角置直流式生物质燃烧机。五0二厂现有的五台(1~4

号炉为130/时中温中压锅炉,5号炉为220fr屯/时高温高压锅炉)液态排渣锅炉也采用了

角筐流式生物质燃烧机。现根据该厂锅炉的运行情现,对装在液态排渣锅炉一匕的角餐直流式燃

烧器提出~些问题进行探讨。

    该厂锅炉采用的生物质燃烧机结构尺寸和布置见表1,图1、2。

    一、空气动力埸

    1.  从冶窒气动为埸试验(见表2、3)可以看出,实际燃烧切园直径大于假想切

园直径?而且变形大,呈椭园形。

    |圈角布冠f10生物质燃烧机气流由炉角喷出  喷出的气流卷吸两侧的气体,当两侧的气体被

卷走后,其压力便降低,由远离炉角的气体流来补充。由于燃烧室的深宽此不为1 (1

--- 4号炉1. 11,5号炉1.43)  生物质燃烧机又布置在两侧墙(见图1),因此,气流两侧的

几何图状不同,角度不等。角度小C一侧补气条件困难,结果气流两侧产生压力差。在

压力差的作用下,迫使气流向角度小的-坝0俪斜。压力差挞大,气流偏斜程度越大。但

是,燃J烧器喷出f々气流具有相当大扮动能,好象悬臂梁弯曲时呈现出“刚性”一样,以

抵抗这种编斜。

    气流丘勺“刚性”与整组生物质燃烧机的高宽此有很大e. r_关系。1-4号炉墼组生物质燃烧机高宽

此Eh/b—8.s,喷出的气流为一瘦长薄片,  “附陛”差;5号炉墼组生物质燃烧机高宽比

Zh/b—5,喷出的气流比较粗壮,  “冈IJJ陛”好。因此,1-4号炉燃烧切园变形大。

呈椭园形,在燃烧室中心形成的微风区此5号炉大。

    13生物质燃烧机结构尺寸及有关数据

表1

┏━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┓

┃  序号  ┃    名    称                  ┃单位    ┃  1~4号炉      ┃  5号炉             ┃

┣━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━┫

┃    1   ┃  主火嘴宽                    ┃  毫米  ┃ 280            ┃ 430                ┃

┃   2    ┃  主火嘴高                    ┃  毫米  ┃ 230            ┃ 275                ┃

┃   3    ┃  主火嘴截面积                ┃  米2   ┃0.0644          ┃0.118               ┃

┃   4    ┃  三次风嘴宽                  ┃  毫米  ┃ 280            ┃ 430                ┃

┃   5    ┃  三次风嘴高                  ┃  毫米  ┃ 200            ┃ 270                ┃

┃   6    ┃  三灰风嘴面积                ┃  米2   ┃0.0476          ┃0.116               ┃

┃   7    ┃  主火嘴间距离                ┃  毫米  ┃ 140            ┃ 100                ┃

┃   8    ┃  三次风l臀与上二次凤嘴间距离 ┃  毫米  ┃ 650            ┃    372. 5          ┃

┃   9    ┃  整组燃饶器宽b               ┃  毫米  ┃ 280            ┃ 430                ┃

┃ 10     ┃  整组生物质燃烧机高∑h             ┃  毫米  ┃2375            ┃2125                ┃

┃ 11     ┃  整组生物质燃烧机高宽比∑hlb       ┃        ┃                ┃  ,  5              ┃

┃ 12     ┃  下三次风嘴中心距渣栏顶部    ┃  毫米  ┃1600            ┃1600                ┃

┃ 13     ┃  假想切园痘径                ┃  毫米  ┃1000            ┃1200                ┃

┃ 14     ┃  火嘴倾角                    ┃  度    ┃                ┃                    ┃

┃        ┃  三次风l鹦                   ┃        ┃    一5         ┃ -5                 ┃

┃        ┃  上二灰风嘴                  ┃        ┃-4              ┃                    ┃

┃        ┃  上一次风嘴                  ┃        ┃-2              ┃    一2             ┃

┃        ┃  中二次风嘴                  ┃        ┃   0            ┃    0               ┃

┃        ┃  下一次风嘴                  ┃        ┃+2              ┃ +2                 ┃

┃        ┃  下=次风I嘴                  ┃        ┃ +4             ┃ +4                 ┃

┃ 15     ┃  一次凤管直径                ┃毫米    ┃    小325 X 10  ┃  书377 x 10        ┃

┃ 16     ┃  一次凤管截面积              ┃米2     ┃0.0756          ┃0.105               ┃

┃        ┃                              ┃毫米    ┃550  600        ┃ )300               ┃

┃ 17     ┃  透风机出口风压              ┃水柱    ┃                ┃                    ┃

┃        ┃                              ┃毫米    ┃                ┃                    ┃

┃ 18     ┃  空气预热器出口风压          ┃        ┃     --, 3 0 C} ┃        --, 2 tj 0  ┃

┃        ┃                              ┃水f/-   ┃                ┃                    ┃

┃        ┃                              ┃毫米    ┃                ┃                    ┃

┃ 19     ┃  一次风总凤压                ┃        ┃220 -260        ┃160- 210            ┃

┃        ┃                              ┃水桩    ┃                ┃                    ┃

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    燃烧室内微风区较大,造成“无用”空间较大,主气流偏于四壁或直接冲刷前后

墙。温度区域不在燃烧室的几何中心,而在主气流区域.这对于渣口布置在炉底中心的

态液排渣锅炉来说,是不利于排渣的。1975年了月在4号炉实测上0温度值,就说明了燃

烧室中温度最高区域不在几何中心,而在主气流区域(见图3、表4)。

    生物质燃烧机喷出的气流冲刷前后墙的现象,在1~4号炉中是此较严重的,5号炉则比

较好。

    14    1~4号炉燃烧切园逆时针旋转,1、2号角喷出的气流冲刷后墙接近3号角处,

3、4号角喷出的气流7中刷前墙接近1号角处。5号炉的燃烧切园顺时针旋转,  、2

号角喷出的气流贴前墙接近4号角处、3、4号角喷出的气流贴后墙接近2号角处。当

燃烧带不完整,或炉膛温度较低时(例如低负荷运行时),气流贴边处(或冲剧处)由

于碰撞,部分未燃尽(或者根本没有燃烧)的煤粉被分离下来,这是炉角产生堆灰和锅

炉产生析敛的根本原因之一。

    在过去的实践中,燃烧室堆灰和生物质燃烧机结焦现象此鞍严重,1~4号炉基本出现在

1、3号角,5号炉出现在2、4角。

    2.  三次风{嘴与上二次凤嘴的问距,1  -4号炉为650毫米,5号炉为372。5毫米。

前者大,形成较大的无用旋风区,并对“掉粉”现象产生较大的影响。

4号炉冶态空气动力埸特性

表2

80H-d2]时

130吨/时

微风区

  椭园

  椭园

长轴

  (米)

  4.0

  6.O

l、2号角气流I  3、4号角气流

  严重贴后墙    严重贴前墙

严重贴后墙冲刷}严重贴前墙冲刷

  ·  (洼:1~4号炉冶态空气动力埸特性基本相同;80吨/时无制粉系统运行;

130吨/时两组制粉系统运行。)

5号炉冶态空气动力特性

表3

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┃、\  名称            ┃        ┃长轴      ┃短轴      ┃              ┃              ┃

┃                      ┃微风区  ┃          ┃          ┃1、2粤角气流  ┃3、4号角气流  ┃

┃模拟宦                ┃        ┃  (米)  ┃  (米)  ┃              ┃              ┃

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┃    120吨/时          ┃椭园    ┃4.0       ┃ 2.7      ┃    贴前墙    ┃    贴后墙    ┃

┃(乙组制粉系统运行)  ┃        ┃          ┃          ┃              ┃              ┃

┃    120吨/时         ┃椭园    ┃ 3.8      ┃ 2.6      ┃    贴前墙    ┃    贴后墙    ┃

┃(双组制粉系统运行)  ┃        ┃          ┃          ┃              ┃              ┃

┃    200Ⅱ屯/时       ┃椭园    ┃ 2.8      ┃ 2.2      ┃  明显贴前墙  ┃  明显贴后墙  ┃

┃(双组制粉系统运行)  ┃        ┃          ┃          ┃              ┃              ┃

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  通过分析得出,影响空气动力埸的主要因素是整组生物质燃烧机的高宽此,燃烧室的深宽

此和燃l烧器的布遥位置。根据该厂的实际情现,为了得到比较合理的空气动力埸,要求:

    (1)燃烧室的深宽比应接近1或等于1;

    (2)整组生物质燃烧机的高宽上匕约为5;

    (3)生物质燃烧机不应布置在两侧墙,而应布置在炉角上;

    (4)三次风嘴和上二次风I胄的闯距以不超过400毫米为宜。

    154号炉燃烧区域实测温度值    表4

┏━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━┓

┃\                      ┃          ┃          ┃            ┃          ┃

┃                        ┃    127*4 ┃    131.0 ┃    148 ..0 ┃    148.3 ┃

┃  浈JJ                  ┃          ┃          ┃            ┃          ┃

┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫

┃    #1                  ┃  15 63   ┃15 70     ┃15 94       ┃15 48     ┃

┃    #2                  ┃  13 93   ┃1440      ┃1504        ┃1515      ┃

┃    #3                  ┃1577      ┃1570      ┃1615        ┃15 85     ┃

┃    #4                  ┃1412      ┃14 38     ┃1415        ┃1555      ┃

┣━━━━━━┳━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫

┃    #5      ┃          ┃          ┃          ┃            ┃          ┃

┃    /’、  ┃  1.5米   ┃15 30     ┃15 20     ┃1605        ┃15 65     ┃

┃    人      ┃  2.0米   ┃15 34     ┃1576      ┃15 85       ┃1615      ┃

┃    孔      ┃          ┃          ┃          ┃            ┃          ┃

┃    门      ┃  2.5米   ┃15 32     ┃15 60     ┃15 54       ┃16 25     ┃

┣━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫

┃#6看        ┃  1.5米   ┃15 33     ┃15 60     ┃16 54       ┃1685      ┃

┃右火        ┃  2.O米  ┃1530      ┃15 70     ┃1604        ┃16 35     ┃

┃侧孔        ┃  2.5米   ┃1529      ┃1540      ┃1534        ┃1565      ┃

┃、—/      ┃          ┃          ┃          ┃            ┃          ┃

┣━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫

┃#T一        ┃  1.5米   ┃1536      ┃1603      ┃16 34       ┃1605      ┃

┃  左火      ┃  2.O米  ┃15 35     ┃15 78     ┃1614        ┃16 00     ┃

┃  侧孔      ┃  2.5米   ┃15 36     ┃15 82     ┃16 04       ┃1500      ┃

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    (注:各负荷下试验时为双组靓粉系统运行)

  1.  生物质燃烧机的结构尺寸;

  2.  运行操作。

  从表1看出,1~4号炉主火嘴的出口截面积为0.0644平方米,此一次风管截面积

小0.0112平方米,气粉混合物在一灰风管中的流速小于火嘴出口速度。在运行中,满足

了主火嘴出口速度的设计值,一次风管中就易于产生“堵粉”现象。为了保汪输粉安

垒,只好开大透风机入口调节档板,关小二次风门,提高途风机幽口凤压运行,以满足

一次凤压。其后果是:

  (1)送风机耗电量增加。

  (2)改变了一、二次风比例,卸一次风的比例增加,二次风的比例减少。为了保证

下排二次风速,上、中排二次风速很小,特别是上排二次凤仅有少量的冶却风,造成

一、二次风气流分离,上、中排二次风离开喷口后印偏离主气流贴墙。

    (3)一次风比例的增加,导致一次风速增大,高负荷时机械不完全燃烧热损qt儡大

    而5号炉主火嘴出口截面积为0.  118平方米,此一次风管截面积大0.013平方米,因

此,阻力较小,即使维持较低的一灰风压运行,一次风管内也不会产生“堵粉”现象。

    为此,从运行经济性的角度出发,主火嘴出口截面积可大于一灰风管妩截面积,或

者至少相等。降低风压运行,减少风机用电量也是合理的。

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点击次数:  更新时间:2018-07-16 23:08:36  【打印此页】  【关闭