[科普中国]-煤粉点火燃烧器

结构

煤粉点火燃烧器包括筒体外壳及封两头的端盖、穿过外壳的螺旋管、外壳内的电热管、内壁、及螺旋管形成的螺旋腔内的电热管、内衬防护导热筒以及防爆门、燃烧口、导电卡头等部件，其结构简单、合理，点火迅速。

特点将航空发动机燃烧技术应用于煤粉点火，实现了在少油状态下锅炉的正常启动，低负荷稳燃。其节油率达90%以上。具有热负荷高、燃尽率高(98%)、油枪出力可任意调整、火焰温度高达1800℃等特点，完全可以满足煤粉点火热源要求。双强煤粉点火是在特定的燃烧器内通过油火焰将煤粉点燃的一种煤粉内燃技它具有带有风膜冷却的圆管或方管的煤粉主燃烧器和装在其内部的点火燃烧器组成，点火燃烧器具有多孔介质小油枪和一次煤粉燃烧室，一次煤粉燃烧室上设有煤粉气流进口。1

分类煤粉点火燃烧器分旋流式煤粉燃烧器和直流式煤粉燃烧器两种，另外，还有较特殊的水煤浆燃烧器。

1、旋流式煤粉燃烧器

旋流式煤粉燃烧器主要由一次风旋流器、二次风调节挡板(旋流叶片或蜗壳)和一、二次风喷口组成。它可以布置在燃烧室前墙、两侧墙或前后墙。

一次风的功能主要是输送煤粉，约占燃烧所需总风量的15%^}30写。煤粉空气混合物通过燃烧器的一次风喷口喷入燃烧室燃烧。

一次风只能满足燃煤中挥发分的燃烧。其余固定碳部分的燃烧，需要更多的空气量，这部分空气称为二次风。二次风经过燃烧器的调节挡板(旋流叶片或蜗壳)后形成旋转气流，在燃烧器出口与一次风汇合成一股旋转射流。射流中心形成的负压将高温烟气卷吸到火焰根部。这部分高温烟气就是燃烧器的点火源，是煤粉着火的主要热源。一次风出口的扩流锥可以增大一次风的扩散角，以加强高温烟气的卷吸作用。

2、直流式煤粉燃烧器

直流式煤粉燃烧器一般由沿高度排列的若干组一、二次风喷口组成，布置在锅炉燃烧室的四个角上。燃烧器的中心线与燃烧室中央的一个假想圆相切，因而能在燃烧室内形成一个水平旋转的上升气流。每组直流式燃烧器的一、二次风喷口呈分散布置状态，以适应不同煤种稳定而完全燃烧的要求，有时也考虑减少氮氧化物的生成量。

3、水煤浆燃烧器

水煤浆燃烧方式接近于燃油，故燃烧器类似于燃渣油燃料的燃烧器。由于水煤浆并不是纯粹的液体，其中含有大量的固体微粒，故水煤浆对喷嘴的磨损相当厉害。2

燃煤技术1、煤粉液排渣旋风燃烧技术

这种燃烧方式和煤粉燃烧相似，但可在燃烧过程中实现灰渣捕集，可降低火焰含尘浓度，是一种有发展潜力的工业窑炉用洁净燃煤方式。我国也有不少科研单位和企业试图将煤粉液排渣旋风燃烧器用于燃煤磁流体发电或工业窑炉中，并做了大量的试验研究工作。

但是目前，煤粉液排渣旋风燃烧器由于捕渣率不够高，风口易结渣，结构复杂而难以用于一般工业窑炉中。

2、沸腾燃烧技术

沸腾燃烧是利用空气将固定炉蓖或炉排上的灼热料层(主要是灰粒)吹成沸腾状态，使其与煤粒一起上、下翻滚燃烧。能够满足这个燃烧方法的装置，就称为沸腾炉，或称流化床燃烧锅炉。炉蓖由16mm~20mm厚钢板或30mm~40 mm厚铸铁板制成。板上均匀分布着直径为35mm~40mm的风孔，风孔上插嵌着风帽。鼓风由风孔吹人炉料层。

沸腾状态的灼热料层高达1m~1.5m，炉料层中的煤粒和空气的搅动与混合特别强烈，因而煤粒的加热条件好，对煤种的适应性非常广泛，特别能够燃烧低挥.发分、高灰分、低发热量的劣质煤，甚至煤研石都能稳定燃烧。如在沸腾层中加人石灰石，经过剧烈搅动，能充分脱除燃料中的硫分，既可避免低温腐蚀，又可减少环境污染。

3、循环流化床燃烧技术

循环流化床燃烧技术是在沸腾燃烧技术的基础上发展起来的。因此，沸腾燃烧技术的一些理论和概念可以用于循环流化床燃烧技术，但是又有很大的差别。

当固体颗粒中有流体通过时，随着流体速度逐渐增大，固体颗粒开始运动，且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大，当流速达到一定值时，固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等，每个颗粒可以自由运动，所有固体颗粒表现出类似流体流动状态的现象，这种现象称为流态化。

对于气固流态化的固体颗粒来说，气体并不均匀地流过床层，固体颗粒分成群体做湍流运动，床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化，这种流态化称为“聚式”流态化。循环流化床锅炉属于“聚式”流态化。

当固体颗粒的煤粉，在高温烟气中做湍流运动时，煤粒和烟气的混合特别强烈，因而煤粒的加热条件很好，燃烧效率很高。和沸腾燃烧技术相似，对煤种的适应性非常广泛，特别能够燃烧低挥发分、高灰分、低发热量的劣质煤。

循环流化床燃烧技术还可以采用增压流化床燃烧技术。增压流化床燃烧技术从原理上基本同常压流化床燃烧大体一致。采用增压燃烧后，烧室热负荷增大，改善了传热效率，锅炉容积紧凑燃烧效率和脱硫效率得到进一步提高。燃烧室热负荷增大，改善了传热效率，锅炉容积紧凑。2