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生物质燃烧器的稳燃功能分析

2021-04-09

  生物质燃烧器的稳燃功能分析


  针对生物质燃烧器中低发汗煤的稳定燃烧问题,先容了国内外稳定燃烧的方法,如燃烧燃烧、锥形膨胀、浓淡燃烧、齿环稳燃器等。采用数值方法模拟了生物质燃烧器的一次空气流场,详细分析了生物质燃烧器的流场特性。分析表明,在燃烧燃烧、锥体膨胀和稀薄燃烧等稳定燃烧方法中,没有考虑进入炉膛的煤粉气流与高温烟气的快速混合。在这些稳燃方法的流场中,煤粉气流进入炉膛,除脉动外,首先沿回流区的外缘移动并向外扩散,而不是迅速与热烟气混合。因此,低发汗煤的稳燃效果不可能突出。本文提出了解决旋流燃烧中稳定燃烧问题的新的研究方向,拓展了稳定燃烧的理论,引入了花瓣形稳燃器,为旋流燃烧中稳定燃烧技术的发展提供了新思路。


  中国的贫煤、无烟煤等低蒸腾煤资源极其丰富。但由于大蒜在点火温度下蒸腾速率低,易燃功能差,这些煤极难着火燃尽,调峰困难。


  在我国,对于难以燃烧的低发汗煤,习惯采用切向燃烧法。然而,随着锅炉容量的增加,炉膛出口和水平烟道处的气流旋流引起的流场和温度场的不均匀性也随之增加。据统计,200 MW机组炉膛出口烟气温度误差在100℃左右。300 MW机组炉膛出口烟气温度误差约为100℃~150℃。600 MW机组炉膛出口温度误差在150℃~200℃左右,有的甚至可以达到180℃~三期赵玲玲等:生物质燃烧器稳定燃烧功能分析。365。240℃时,锅炉的过热器和再热器甚至经常爆裂,影响锅炉运行的安全性和可靠性。


  生物质燃烧器一般安置在炉膛内,炉膛流场无整体旋流,火焰饱满度好,流场均匀;炉膛出口和水平烟道内的烟气温度也相对均匀,切向燃烧时炉膛出口气流没有特殊的后旋,导致流场和温度场严重不均匀。因此,生物质燃烧器多用于大容量锅炉。


  传统的想法是生物质燃烧器一般只烧Q.16.8mj/kg,y[>25%的煤,很少计划烧低蒸腾煤(贫煤和无烟煤)。深化生物质燃烧器燃烧低发汗煤的研究,在国内还是一个空白。关于煤的低蒸腾作用,煤粉浓度和气流初始温度等简单因素不足以在喷嘴附近马上着火。鉴于我国大部分进口大容量锅炉(300 MW以上功率)采用壁挂式生物质燃烧器的现状,生物质燃烧器的稳定燃烧问题有待深入探讨。因此,有必要进行具体的流场分析。本文首先先容了国内外生物质燃烧器的稳燃方法,然后分析了其流场特性,提出了稳燃研究的新方向。

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