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一、什么是煤粉燃烧的“热回流技术”和“浓缩燃烧技术”?
煤粉燃烧技术分为热回流技术和浓缩燃烧技术。热回流技术就是采用流体力学原理，在燃烧器喷口区域产生一个局部回流区，回流区内压力低于下游压力，故可将炉内已着火的高温烟气卷吸到喷口处，使未着火的气、煤粉混合物迅速被加热，释放挥发分而快速着火。浓缩燃烧技术就是提高一次风中煤粉浓度，降低空气量，缩短着火时间。热回流技术是近20年来发展起来的新技术，通常用于中药、植物药、食品、保健品等生产领域。其生产方式可分为单罐或多罐;常压或减压，使用溶媒为水或其它有机溶媒。其特性与传统提取生产方式对比具有：提取效率高、节能、操作简便、时间短等优点。缺点：1、在常压生产条件下与常规提取相同，长时间高温对药品质量的影响。2、对其它配比溶媒提取回流的溶媒浓度较高，需要再调配后才能回流。3、在常压提取减压浓缩过程中需要利用缓冲罐改变减压为常压才能进行回流，需要操作者频繁进行操作，增加了劳动强度。常压热回流生产机组:提取罐-冷凝器-浓缩器组成，工作原理为常压提取方式，利用提取罐与浓缩器的位差，提取高位-浓缩低位靠位差自然流向到浓缩-浓缩再蒸发经冷凝回流到提取，形成了自然循环生产，无人操作。其集渗漉、逆流等工艺为一体。
二、什么是负压回火?
负压回火是指在混合气体中，空气与燃料气的混合气体从燃气喷头流出的速度低于火焰传播速度时，火焰会回流到燃烧器内部燃烧的现象。为了避免回火现象发生，需要克服导致火焰传播速度提高或者混合气喷出来速度降低的因素。发动机回火是指燃料混合气在进入燃烧室之前就发生燃烧的情况，这通常是由于点火正时不正确、发动机工作状况不佳或者缸内温度过高、气门密封不严等原因造成的。
关于燃烧器和燃烧系统
2024-01-30 07:11·电力机械工友圈燃烧器
发电运行安全屋一、燃烧器功能煤粉燃烧器是煤粉的燃烧设备，携带煤粉的一次风和不带煤粉的二次风都经过燃烧器进入炉膛，并使煤粉在炉内很好地着火和燃烧。作用：将燃料与燃烧所需空气，按一定的比例、速度和混合方式，经喷口送入炉膛.要求：（1）、保证充分混合、及时着火、稳定燃烧，燃尽；（2）、火焰在炉内的充满程度好，不冲墙贴壁，避免结渣；（3）、有较好的燃料适应性和负荷调节范围；（4）、能减少NOX的生成，减少对环境的污染；（5）、结构简单，流动阻力较小。二、燃烧器分类燃烧器一般分为直流燃烧器和旋流燃烧器。1、直流燃烧器特点：出口气流为直流射流，一般布置在炉膛四角，使煤粉气流在炉膛内切圆燃烧。（1）、煤粉预燃室燃烧器：这是我国研究最早、目前应用最广泛的新型煤粉燃烧器装置。预燃室燃烧器是由耐火材料或耐热钢板制造的前置燃烧室。
（2）、钝体燃烧器：它是在角置式煤粉燃烧器每个角一次风喷口出口处，设置一个非流线形物体——钝体，使煤粉气流在钝体的尾迹区产生回流，卷吸高温烟气，以利于燃料的着火和火焰的稳定。着火后的煤粉火炬在炉膛内组成四角切圆燃烧。（3）、火焰稳燃船燃烧器：其结构为在常规直流煤粉燃烧器一次风口内加装一个船型火焰稳定器，并在其中心设有点火小油枪。采用这种结构后，上煤粉气流绕过它以后射入炉膛，在离一次风喷口不远处形成一个束腰射流。在束腰部的两侧外缘形成高温、高煤粉浓度和有适当氧气浓度的区域，成为点燃煤粉气流的良好着火热源，从而稳定炉内燃烧。（4）、浓淡燃烧器：所谓浓淡燃烧器，就是采用将煤粉——空气混合物气流，即一次风气流分离成富粉流和贫粉流两股气流，这样可在一次风总风量不变的前提下提高富粉流中的煤粉浓度。尽量在一次风喷口出口附近形成所谓“三高区”：局部高温、高煤粉浓度→浓淡分离、适当高的氧浓度。浓淡分离时，高浓度侧的作用：减少了着火热；浓度提高，提高了燃烧的化学反应速度；降低了着火温度；缩短了着火时间和着火距离→利于燃尽；提高了炉内火焰黑毒→强化了辐射吸热；降低了NOx的生成（还原性气氛）。（a）、离心式煤粉浓缩器（b）、百叶窗式浓淡型煤粉燃烧器（c）、挡块式水平浓淡型煤粉燃烧器
2、旋流式燃烧器特点：出口气流包含绕燃烧器轴线旋转的旋转射流。气流旋转会在射流中心形成低压区，从而卷吸边界高温烟气，适用于含挥发分较高的煤种。旋流燃烧器根据结构不同，分为：（1）、蜗壳式旋流燃烧器：采用蜗壳作旋流器；（2）、叶片式旋流燃烧器：采用叶片作旋流器。
三、系统说明：（以某公司600MW炉膛燃烧器为主）1、本锅炉燃烧设备以xx煤为设计煤种，制粉系统采用中速磨煤机正压直吹系统，燃烧器采用四角布置切向燃烧方式，锅炉共配置六台HP-983型中速磨煤机，每台磨煤机的出口由四根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，锅炉在MCR和ECR负荷时均投入五台磨煤机，另一台备用。每角燃烧器风箱分成十四层，其中A、B、C、D、E、F六层为一次风喷咀，其余八层为二次风喷咀。一、二次风呈间隔排列，一次风采用成熟的浓淡分离宽调节比（WR）煤粉喷咀，这不仅能提高低负荷燃烧的稳定性，并能提高燃烧效率。在一次风喷口周围布置有周界风，不仅能有效地冷却一次风喷口，还能改善煤种适应性。2、燃烧器的一、二次风喷嘴呈间隔排列，燃烧器一次风喷咀采用等间距布置，间距为1860mm，总距离为9300mm。顶部设有OFA二次风（燃尽风），加上煤粉喷嘴的燃料风（周界风），每组燃烧器各有二次风挡板14组，均由电动执行器单独操作。为满足锅炉汽温调节的需要，燃烧器喷嘴采用摆动结构，除OFA层喷嘴单独摆动外，其余喷嘴由内外连杆组成一个摆动系统，由一台电动执行器集中带动作上下摆动。采用不同的二次风偏转结构使炉内空气动力场有利于稳定燃烧，降低NOx排放和减少结渣。上述电动执行器均采用进口的角行程结构，其特点是结构紧凑，能适应频繁启动。3、在燃烧器二次风室中配置了三层（AB、CD、EF）共12支油枪，采用机械雾化方式，燃油容量按24％MCR负荷设计。点火装置采用高能电火花点火器。燃烧器采用水冷套结构，水冷套与燃烧器在出厂前由工厂进行安装。4、燃烧器喷嘴摆动采用电动执行机构，通过连杆和内外摆动机构装置来实现。以喷嘴水平位置为零度，一次风可上下摆动各20°，二次风可上下摆动各30°。二次风挡板开度的调节也采用电动机构。四、燃烧器构造燃烧器主要主要由箱壳、煤粉风室、二次风室、喷嘴摆动系统、二次风挡板、护板及护板框架、进退式空气雾化油枪等构成。1、箱壳（1）、箱壳的作用作用是将燃烧器的各个喷嘴固定在需要的位置，并将来自大风箱的二次风通过喷嘴送入炉膛。同时，箱壳也是喷嘴摆动系统的基座。（2）、整个燃烧器与锅炉的连接，是通过箱壳与水冷套的连接来实现的。由于水冷壁管与箱壳内的热风温度不等，尤其是在锅炉升、停炉过程中温度变化差异较大，使箱壳与水冷壁之间会产生相对位移，为了避免应力过大，造成水冷壁管与箱壳损坏，只有连接法兰中部的螺栓是紧固的，上部和下部的螺栓留有1/4～1/2圈的松弛，燃烧器法兰上这部分螺孔又做成长圆孔，允许箱壳与水冷套之间有一定的胀差如下图。燃烧器风箱和水冷壁连接（3）、为了防止二次风在箱壳中流动时产生过大的涡流，在二次风室和煤粉风室中设有导流板，前者为二块，后者为一块，使喷嘴出口处的气流趋于均匀和稳定。（4）、箱壳上还设有用来分隔各风室的分隔板，部分分隔板还起到连接前后墙与侧墙刚性梁的作用，这部分分隔板的厚度增加了一倍（20mm），尺寸向外延伸至刚性梁的连接处。燃烧器出厂时，这部分隔板上还焊有上、下两组卧室吊梁，其作用仅供运输燃烧器起吊之用，当燃烧器在工地安装就位后，就应按箱壳图纸将其割去，如果锅炉点火时仍未割去，不仅切割操作及清除将十分困难，更由于吊梁与箱壳本体的温度相差甚大，胀差也大，从而会损坏燃烧器结构，所以是绝对不允许的。（5）、箱壳各风室的侧面设有由螺栓连接的检查门，以便维修人员进入箱壳维修和检查。（6）、箱壳是薄壳结构，壳板厚6mm，为了满足刚性要求，在风室之间设置了斜拉撑。由于箱壳的变形对燃烧器的正常运行影响很大，所以运行过程应予以足够的关注，经常检查。2、煤粉风室（1）、本燃烧器采用宽调节比（WR）煤粉喷嘴结构，它由带浓淡分离隔板的喷管与带水平V型钝体的喷嘴两部分组成，布置在箱壳的煤粉风室中。由于各煤粉管的相对位置不同，分隔板的进口端分为左40°、右40°和平行（0°）三种结构，均用支承螺栓和筋板固定在煤粉喷管中。本燃烧器在一次风喷嘴四周布置有被称为燃料风的二次风。它利用一次风气流通过燃烧器进口弯头时的离心力，使大部分煤粉颗粒趋向弯头外侧而形成浓淡不同的二股气流，再通过弯头后直段部分的中间隔板，将这二股气流维持到煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴内部也设置了一个水平的V型钝体，使煤粉气流在钝体尾部形成一个回流区，利用炉内的炽热气体将煤粉气流迅速加热，浓度高的部分先着火，形成稳定火焰。宽调节比煤粉喷嘴不仅提高了单只喷嘴自身的稳燃能力，而且也是抑制NOx形成的有效措施之一。宽调节比（W.R）煤粉喷嘴除了煤粉喷嘴本身的结构之外，本燃烧设备还从煤粉喷嘴中心距的总体布置上为稳定着火创造了有利条件，就是在六层一次风喷嘴之间采用了合适的间距（1860mm），使燃烧器既有维持低负荷所必要的喷嘴热功率，又可在低负荷时有二层火炬相互点燃支撑，发挥四角切圆燃烧的优势；此外，由于六层一次风是连续不分组布置，可任意组织相邻二层低负荷运行，调节灵活，空间大。（2）、进入煤粉炉燃烧器的空气不是一次集中送进的，按对着火、燃烧有利而合理组织、分批送入，按作用不同，可分为三种a、一次风：携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要。b、二次风：待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用。c、三次风：对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器排出的含有10%～15%细粉的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风。3、二次风室燃烧器中AA、AB、BC、DE、EF、FF及OFA层为二次风室：（1）、AB、CD、EF层为油枪层；（2）、EF、CD、BC层喷嘴采用4.5°顺时针偏转结构；（3）、DE层为15°顺时针偏转结构，他们牵引对冲的一次风构成顺时针方向旋转的炉内主气流；（4）、AB层为20°逆时针偏转；（5）、AA层及OFA层25°逆时针偏转，它们起到减轻和消除气流残余旋转的作用；（6）、FF层二次风因考虑托粉，故不作偏转。（7）、DE层偏转角较大，风量增加时能使气流旋转强度增加，火焰充满度亦好，对防止结焦及高温腐蚀有好处，但需注意对左右烟温偏差的影响；（8）、AA、AB及OFA层风量的增加则对减小偏差有利。4、喷嘴摆动系统（1）、OFA层喷嘴通过一组内外传动机构由一台SA07.1B63电动执行器操纵，摆动范围为+30°～-5°。（2）、其余喷嘴由六组内外传动机构传动，每组分别带动一组煤粉喷嘴及其邻近的二次风喷嘴，提高了摆动的可靠性与精度，这六组传动机构又由外部垂直连杆连成一个摆动系统，由一台SA10.1B125角行程电动执行器统一操纵作同步摆动，为了适应新的布置方式，该电动执行器安装在燃烧器的中部。此外，在传动机构的外部连杆上，还自上而下增设了平衡重锤，用来平衡喷嘴的自重，使摆动执行器的作用主要只用于克服摆动的摩擦力，而不再兼作喷嘴自重的平衡器。采用电动执行器的优点容易保证四角同步摆动，避免炉内出现气流紊乱，同时也能适应自动控制频繁启动的要求。燃烧器摆动系统（3）、二次风喷嘴的摆动范围为±30°，煤粉喷嘴的摆动范围为±20°。注意：摆动系统不允许长时间停在同一位置（尤其是下倾），每班应至少人为地摆动一至二次。5、二次风挡板（1）、本燃烧器的每个风室，都配有各自的风门挡板，由一台AS25角行程电动执行器带动，根据CCS和FSSS的指令进行动作。正常情况下，同层四组燃烧器的风门挡板应同步动作。（2）、风门挡板的结构为双挡板对称布置，全关闭状态下挡板呈15°倾斜，故从全关到全开的转角为75°。由于挡板的转轴不在挡板的中心，二侧所受风压构成非平衡结构，这种结构在炉膛负压增大时，有利于挡板的打开，在炉膛负压呈正压状态时，使挡板趋向于关闭，有利于稳定炉膛负压。（3）、当风门挡板在全关闭状态时，仍留有8%的流通空隙，这是为了避免挡板全关时燃烧器喷嘴过热而被烧坏，是正常的保护措施，不应被视为“设计缺陷”而人为地将其堵去。（4）、二次风挡板动作是否正常，直接关系到锅炉能否正常运行，因此运行中要经常检查各挡板是否有卡煞、开度指示与实际位置是否一致、传动机构是否正常。二次风挡板装置6、护板及护板框架燃烧器箱壳的后部设有与一次风喷管及油燃烧器装置相联的内护板，由特别的门盖螺栓与箱壳相连接。在箱壳壁板与内护板外面，敷有130-150mm厚的岩棉板保温层，保温层外设有外护板。检查门盖和内护板处的保温层及外护板，均用螺栓装在护板框架上。内外护板及保温层7、进退式空气雾化油枪本燃烧设备在AB、CD、EF层设有供暖炉用的进退式机械雾化油枪，全称为机械雾化可进退的挠性型油枪。其作用是用来暖炉、升压，并可引燃和稳燃相邻的煤粉喷嘴。本燃烧设备配置的十二支油枪的规格是相同的。油枪由炉膛安全保护监察系统进行控制，它应向油枪提供正确的工作程序（油枪进、油枪退、阀门开启和关闭等）。监视工况包括油压、油量、油枪和阀门位置等以及不良工况时的自动切断。四、系统运行1、燃烧器系统的运行（1）、锅炉正常运行中为了减少NOX的排放量，可采用增大燃烧器上部燃烬风量的方法，但要注意烟气中氧量值不宜过大，以免降低锅炉效率。二次风的调节应满足省煤器出口氧量以及辅助风、燃料风和燃烬风的分配。（2）、为保证摆动机构正常工作，燃烧器喷嘴不允许长时间停留在同一位置，正常运行时必须投入摆角自动。（3）、锅炉正常运行时应根据负荷情况投运燃烧器，低负荷运行时，尽量投用相邻层燃烧器，并保持较高的煤粉浓度，以利于煤粉着火燃烧。高负荷运行时，要多投入燃烧器，使炉内热负荷均匀，燃烧稳定。2、雾化油枪的操作基本规则（1）、升炉前：吹扫炉膛至少五分钟；人工检查风机与调节挡板位置，在全行程范围内动作是否正确。（2）、燃烧油时，油粘度应保持在≤3°E，必要时须加热。查阅温度-粘度曲线图，以确定给定粘度下的温度范围。大多数情况下，点燃第一支油枪前，油路系统进行循环。投运第二支油枪前，0.5″的再循环阀保持开启状态，以避免油枪初始投运时油压的瞬间跌落过大。第二支油枪投运后，必须关闭再循环阀，以保持系统所要求的合适的油温和油压。（3）、确保点火器正确运行，总是用一个点火器点燃相应的一支油枪，决不要用已点着油枪去引燃另一支油枪。（4）、正确设定二次风挡板的位置，有助于各挡板控制辅助风室和燃油风室的二次风分配合理。（5）、插入油枪前，检查喷嘴雾化板装配是否正确。打开进油阀，点燃油时，要用肉眼观察着火是否及时，倘若没有点着或燃烧很不稳定，必须关闭进油阀，再拆卸油枪进行检查，找到未点着的原因并消除缺陷后，才能重新点燃油枪。（6）、油枪不投时，即断油后，立即吹扫油管路，关闭阀门后，再退出油枪。倘若关闭阀门前火检指示有火，应继续吹扫油枪管路。炉前阀门首先闭合进油阀，然后打开蒸汽吹扫阀。吹扫完毕，关闭蒸汽蒸汽吹扫阀，退出油枪。注：未经清扫的油枪从导管中拆卸时需要进行清理。（7）、冷炉点火时务必小心谨慎，注意观察油燃烧情况。在此期间，未燃油可能被带走，粘连在尾部受热面上，有释放出可燃气和碳黑聚积的潜在危险。不良的燃烧工况通常由下列情况显示出来：?着火不稳定?火焰尾部冒黑烟?炉膛出口有明显的烟雾。不完全燃烧可能由下述原因引起：?由于油温低或油压不适当，造成雾化不良。?由于清理不够，喷嘴零件结焦。?由于燃油风室挡板未处于最佳位置造成二次风分配不当。注:本平台所发表内容，标原创内容为本人原创。转载和分享的内容只以学习为目的，仅供参考，不代表本人的观点和立场。如有侵权，请联系删除，欢迎各位同行，共同交流学习！【WINDRISES MINIPROGRAM PROMOTION】尊享直接对接老板
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