[科普中国]-垂直浓淡燃烧方式

垂直浓淡燃烧简介

垂直浓淡燃烧方式是燃烧科学技术人员在长期科学研究中所发明的一种燃烧组织方法。它在既有系统下实现高浓度煤粉燃烧，提高了燃烧稳定性，并且能够降低NOx排放。由于这种燃烧方式长期以来一直只在垂直方向上被实施，所以得名“垂直浓淡燃烧”。其缺陷有二：一是浓-淡风在背火侧容易造成高温腐蚀；二是当煤粉浓度大幅度提高后，这种布置方式和切圆燃烧锅炉垂直方向混合较弱的特点结合在一起，容易造成燃烧效率下降。随着对减少NOx的要求的提高．浓淡分离效果在不断强化，这些缺陷也在被不断地放大。2

垂直浓淡燃烧机理试验研究和实践表明，垂直浓淡燃烧方式具有强化稳燃和低排放两个特点，其机理分析如下。

1．粉煤气流中煤粉浓度增加，着火温度下降，着火热减少，着火时间缩短，火焰传播速度加快，着火区火焰温度提高。对于不同煤种，存在一个最佳煤粉浓度值和最佳浓淡比。在最佳煤粉浓度值和最佳浓淡比燃烧时，炉内着火稳定性大大提高。3

2．对于高煤粉浓度火焰气流，由于氧气不足而形成还原性气氛NOx生成少；而对另一股低煤粉浓度气流则因燃料不足、火焰温度低，生成的NOx也少，因此，浓淡两股火焰所生成的总和比普通燃烧器要低，NOx生成仅为普通燃烧器的1/2～1/5。3

垂直浓淡燃烧器垂直浓淡燃烧器是在垂直方向上形成浓淡燃烧，其燃烧采用垂直浓淡燃烧机理，除具有降低NOx生成的功能外，还在燃烧器出口处设置不同形式的钝体结构。在燃烧器出口处形成一个稳定的回流区，回流区中的烟气一方面使得初始段浓淡气流分隔开来，而且，可以使煤粉火焰在较宽的负荷变化范围内维持稳定。其结构如图所示。4