火电厂锅炉燃烧器分类及总结

锅炉燃烧器的种类燃烧器知识燃气燃烧器知识气体燃烧器气体燃烧器种类较多 , 以下按空气供给方式介绍几种工业锅炉上应用较多的燃烧器。

1. 自然供风燃烧器如图 3-45 所示 , 按炉膛形状可以选择圆形或矩形燃烧器 , 低压燃气通过管子上的火孔流出 , 与空气事先元预混合 , 是一次空气系数α l=0 的扩散燃烧方式 , 因而也称为扩散文燃烧器。

这种燃烧器燃烧稳定, 运行方便, 而且结构简单, 可以利用300~400Pa 的低压燃气。

但炉膛过量空气系数较大, α= 、 1.2~1.6; 排烟热损失 q2 和气体不完全燃烧热损失 q3 偏大 ; 火焰较长 , 要求炉膛容积大 ; 燃烧速度低 , 只用于很小容量的锅炉。

2. 引射式燃烧器它的种类繁多。

按燃烧方式分 , 它有部分空气预混合的本生燃烧方式和空气预混合的无焰燃烧方式两种。

所用的引射介质可以是空气 , 也可以是一定压力的燃气 , 前者需要鼓风装置。

(1) 大气式引射燃烧器如图 3-46 所示。

燃气以一定流速自喷嘴进入引射器 , 在引射器的缩口处将一次空气( α1=0.45~0.65) 引入 , 两者经混合后流向燃烧器头部 , 由直径为 2~10mm 的火孔流出 , 以本生火焰形式燃烧。

这种燃烧器也只用于小型锅炉, 它适用于各种低压燃气, 而且不需要鼓风装置。

但热负荷太大 , 结构笨重。

(2) 空气引射式燃烧器如图 3-47 所示。

压头为 5000~600OPa 的空气经喷嘴通过引射器的缩口处时 , 形成负压 , 把低压的燃气从四个管孔吸人 , 两种气体在混合管中混合形成均匀的气体混合物 , 它流向火孔出口 , 并在与出口处相连接的稳焰火道中燃烧。

图中所示的燃烧器是与全部燃烧空气预混合的无焰燃烧器 , 炉膛出口过量空气系数小 , 燃烧强度高 , 但需要鼓风装置 , 耗电大 , 适用于带有空气预热器的阻力较大的正压锅炉。

3. 鼓风式燃烧器鼓风式燃烧器一般由分配器、燃气分流器和火道组成。

锅炉种类及特点参数电厂锅炉是火电厂三大主设备之一。

由锅炉本体和辅助设备构成。

它利用燃料（如煤、重油、天然气等）燃烧时产生的热量使水变成具有一定温度和压力的过热蒸汽，以驱动汽轮发电机发电。

电厂锅炉以其容量大、参数（压力、温度）高区别于一般工业锅炉。

电厂锅炉在火电厂中是提供动力的关键设备，因而电厂锅炉技术的进步对电力生产的发展有着直接影响。

在发电设备制造史上，直到20世纪50年代以前，电厂锅炉的发展一直落后于汽轮发电机，这限制了机组容量的提高。

最初，电厂采用火管锅炉。

这种锅炉容量小,压力低，效率低,适应不了电厂对动力日益增长的需求，因而被水管锅炉代替。

水管锅炉经历了由直水管向弯水管形式的发展。

后者与中参数机组配套，是电厂锅炉发展史上的一大进步。

随着材料、制造工艺、水处理技术、热工控制技术的进步，20世纪30年代，德国和苏联开始应用直流锅炉；40年代美国开发了多次强制循环锅炉。

到80年代，世界上最大的单台多次强制循环锅炉已可与100 万千瓦机组匹配。

西欧则发展了低倍率强制循环锅炉，最大的单台容量可配60万千瓦机组。

在直流锅炉与强制循环锅炉的基础上，又出现了复合循环锅炉。

80年代世界上最大的单台锅炉是配130 万千瓦机组的直流锅炉。

中国在50年代前不能制造电厂锅炉。

1953年成立了第一家锅炉厂（上海锅炉厂），1955年生产了第一台中国自行制造的中压链条锅炉,蒸发量为40吨/时。

1958年，哈尔滨锅炉厂试制成230吨/时的高压电厂锅炉。

80年代末已能制造1000吨/时的垂直上升管直流锅炉,以及为30万千瓦机组和60万千瓦机组配套的电厂锅炉。

燃煤锅炉是指燃料燃烧的煤，煤炭热量经转化后，产生蒸汽或者变成热水，但并不是所有的热量全部有效转化，有一部分无工消耗，这样就存在效率问题，一般大写的锅炉效率高些，60% ~ 80%之间。

燃煤锅炉分类燃煤锅炉有多种类型，可按燃烧方式、除渣方式以及结构安装方式分类。

按燃烧方式可分为4种①层燃炉:原煤经破碎成粒径为25～40毫米的碎块后，用炉前煤斗的煤闸板或播煤机平铺在链条炉排上作层状燃烧。

旋流燃烧器直流燃烧器1旋流式燃烧器旋流式燃烧器是其出口气流是旋转射流。

气流旋转的情况有两种,一种是一次风粉气流和二次风都旋转,一种是二次风旋转而一次风为直流。

按促使气流旋转的旋流部件的形式分,一般有蜗壳型旋流燃烧器和叶片型旋流燃烧器两类。

蜗壳型旋流燃烧器又可以分为双蜗壳型旋流燃烧器和单蜗壳型旋流燃烧器两种。

1.1双蜗壳型旋流燃烧器双蜗壳型旋流燃烧器的一二次风均利用在蜗壳中的流动而产生旋转,两股射流的旋转方向相同。

大蜗壳中是二次风,小蜗壳中是一次风。

燃烧器中心有一中心管,可以在管中设置油喷嘴。

二次风进口处装有舌形挡板,用来调整二次风的旋流强度。

由于一二次风都是旋转气流,因此在进入燃烧室后就扩散成为空心锥环状气流。

在气流的卷吸作用下,空心锥的内外表面部会受到高温烟气的加热。

这种燃烧器旋流强度的调节幅度小,当煤种变化时可能会因火焰位置不好调整而容易结渣。

另外,一二次风的阻力大,煤粉在一次风气流中的分布不均匀,也是这种燃烧器的不足之处。

1.2单蜗壳型旋流燃烧器单蜗壳型旋流燃烧器的一次风为直流,二次风气流利用蜗壳产生旋转后沿环状通道进入燃烧室。

一次风由中心风管进入燃烧室,在一次风出口处装有一个蘑菇形扩散锥,扩散锥后产生的回流区有助于煤粉气流的着火。

扩散锥可通过手轮和拉杆前后移动,从而改变一次风粉气流的扩散角度,但扩散锥处于高温烟气回流区,容易结渣或烧坏。

1.3叶片型旋流燃烧器轴向可动叶片型旋流燃烧器。

它的一次风为直流,二次风是旋转的。

这种燃烧器的中心有一根中心风管,中心风管外是一次风的环形通道,中心风管内可以设置油喷嘴。

二次风气流在通过二次风叶轮时受轴向叶片的引导而产生旋转。

二次风叶轮可通过调整机构沿轴向移动,从而调整二次风的旋流强度。

二次风通道是一个环锥形的套筒,二次风叶轮也是环锥形的,叶轮装在套筒内。

用叶轮上的拉杆轴向移动叶轮,就可改变叶轮与环锥形通道之间的径向间隙。

流经环状通道径向间隙的气流是不旋转的直流气流,因此调节叶轮的位置便可改变旋转气流与直流气流的比例,从而达到调整二次风气流旋流强度的目的。

电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点分析电厂热能动力锅炉是利用燃料燃烧产生的热能，通过水蒸汽驱动发电机，转化为电能的装置。

在电厂生产中，燃料的选择和燃烧特点对于锅炉的运行稳定性和发电效率都起着至关重要的作用。

本文将对电厂热能动力锅炉常用的燃料及其燃烧特点进行分析。

一、燃料及其分类燃料是供给锅炉进行燃烧的物质，其种类繁多，主要包括固体燃料、液体燃料和气体燃料。

固体燃料主要包括煤、木材、生物质颗粒等；液体燃料主要包括石油、柴油、燃料油等；气体燃料主要包括天然气、煤气等。

二、燃料燃烧特点分析1. 煤煤是电厂热能动力锅炉最常用的燃料之一，其燃烧特点主要包括燃尽速度慢、热值高、灰化率高等。

煤的燃烧过程主要分为干馏和焦化两个阶段，其中干馏阶段是煤在高温下释放挥发分，而焦化阶段是煤在高温下产生焦炭。

煤的燃烧产生的灰分较多，容易造成锅炉结焰不良、结渣、结垢等问题，对锅炉的安全运行提出了一定的挑战。

2. 天然气天然气是一种清洁、高效的燃料，其燃烧特点主要包括燃尽速度快、无污染、热值高等。

天然气的燃烧过程中产生的废气几乎不含任何固体颗粒物，减少了对环境的污染，保护了大气环境。

天然气的燃烧产生的灰烬量极少，几乎不会对锅炉内部产生结渣等问题，对于锅炉的维护和清洁方面也十分有利。

3. 木材木材是一种可再生的生物质燃料，其燃烧特点主要包括含水率高、燃烧速度慢、热值低等。

木材的含水率较高，燃烧时需要先将水蒸发出去，因此燃烧速度相对较慢，热效率也相对较低。

木材的灰分较多，容易在锅炉内部产生结渣等问题，需要加强对锅炉的清洁和维护。

4. 石油石油是一种高热值的液体燃料，其燃烧特点主要包括易燃、燃尽速度快等。

石油的燃烧产生的废气中含有二氧化碳和水蒸气等，相对较为环保。

石油的价格较为昂贵，成本较高，在使用时需要综合考虑成本与环保的平衡。

5. 生物质颗粒生物质颗粒是一种适合生物质发电的燃料，其燃烧特点主要包括可再生、燃烧速度快、无污染等。

生物质颗粒的燃烧产生的废气几乎不含任何有害物质，对环境非常友好。

燃烧器按所燃燃料的不同可分为煤粉燃烧器、油燃烧器和气体燃烧器3类。

燃烧器也叫燃烧机，按照燃料可分为燃油燃烧器和燃气燃烧器；按照使用对象分为窑炉燃烧器和锅炉燃烧器；按照应用领域可分为工业用燃烧器、民用燃烧器及特种燃烧器。

其中燃油燃烧器分为轻油（如柴油）和重油燃烧器（如废机油)，燃气燃烧器分为天然气燃烧器、液化气燃烧器、城市煤气燃烧器、沼气燃烧器等。

我们平常所说的燃烧器指的是锅炉燃烧器。

【煤粉燃烧器】煤粉燃烧器分旋流式和直流式两种。

①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。

输送煤粉的空气称为一次风，约占燃烧所需总风量的15～30%。

煤粉空气混合物通过燃烧器的一次风喷口喷入燃烧室。

燃烧所需的另一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:一般由沿高度排列的若干组一、二次风喷口组成，布置在燃烧室的每个角上。

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、二次风喷口分散布置，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。

【油燃烧器】燃油燃烧器主要采取雾化技术，KMY汽泡雾化燃烧器雾化原理是：燃油与雾化介质（水蒸汽或压缩空气）经汽泡雾化发生器产生大量油包汽汽泡，在混合室充分混合后喷出，由于存在较高压差，从而实现爆破雾化。

经航空发动机气动热力国防科技重点实验室激光检测，其雾化颗粒索太尔平均直径SMD≤23.76μm，这是一般气动雾化和机械雾化喷嘴达不到的，是一种全新的燃油雾化燃烧技术。

油燃烧器的调风器除与煤粉燃烧器相似的旋流式和直流式外，尚有一种部分旋流式，即在直流式调风器内布置一个稳焰器，使少量空气(10～20%)流经稳焰器后产生旋转运动，在调风器出口形成中心回流区，使油雾着火稳定，以达到低氧燃烧。

一、锅炉的工作原理锅炉是一种将燃料燃烧产生的热量转化为蒸汽的内热交换设备。

其基本工作原理是通过燃烧器将燃料燃烧产生的热量传递给水，使水加热并生成蒸汽。

蒸汽的压力和温度取决于锅炉的设计和操作条件。

蒸汽生成后，可以通过蒸汽轮机发电。

案例分析：在某火力发电厂中，锅炉通过燃烧煤炭产生热量，将水加热生成高温高压蒸汽，蒸汽推动蒸汽轮机旋转，最终通过发电机产生电能。

二、锅炉的结构组成锅炉主要由燃烧设备、受热面、炉膛、锅筒、炉墙、构架等部分组成。

1. 燃烧设备：包括燃烧器、煤斗、送风装置等，用于将燃料燃烧产生的热量传递给水。

2. 受热面：包括水冷壁、省煤器、过热器、再热器等，用于吸收热量，将水加热生成蒸汽。

3. 炉膛：是锅炉的核心部分，用于燃烧燃料和产生热量。

4. 锅筒：是锅炉的主体，用于容纳水和蒸汽。

5. 炉墙：用于围护炉膛，防止热量损失。

6. 构架：用于支撑锅炉本体和附属设备。

三、锅炉材料选择锅炉材料选择要求具有良好的耐热性、耐腐蚀性、强度和韧性。

常见的锅炉材料有钢、不锈钢、耐热合金等。

案例分析：在某锅炉制造厂，根据锅炉的工作压力和温度，选择了具有良好耐热性和耐腐蚀性的不锈钢材料，以确保锅炉的安全运行。

四、热力分析热力分析是研究锅炉热能转换过程的科学。

主要涉及热效率、热量损失、热量传递等方面。

案例分析：在某火力发电厂，通过优化锅炉燃烧设备，降低了热量损失，提高了锅炉的热效率。

五、安全与环保锅炉安全与环保是锅炉运行的重要指标。

主要涉及排放物处理、防爆、防腐蚀、报警系统等方面。

案例分析：在某锅炉厂，通过安装脱硫、脱硝设备，降低了锅炉排放物中的SO2和NOx含量，减少了环境污染。

六、操作管理锅炉操作管理是保证锅炉安全、经济、高效运行的关键。

主要涉及操作规程、培训、维护等方面。

案例分析：在某火力发电厂，制定了严格的锅炉操作规程，并对操作人员进行定期培训，确保锅炉安全运行。

七、维护与保养锅炉维护与保养是保证锅炉长期稳定运行的重要措施。