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高温热风炉的热传递分析与炉膛优化设计高温热风炉是一种常见的工业设备，用于供应高温热风，广泛应用于石化、冶金、化工等领域。
热传递过程是热风炉能否高效工作的关键因素之一。
本文将对高温热风炉的热传递过程进行分析，并提出炉膛优化设计的一些建议。
高温热风炉的热传递过程可以通过对炉膛内部的传热机制进行分析来理解。
一般来说，热风炉的热传递主要包括三种方式：传导、对流和辐射。
传导是通过固体物质之间的直接接触传递热量，对流是通过流体的传动传递热量，而辐射则是通过电磁波辐射传递热量。
在高温热风炉内，传导和对流是主要的热传递方式。
炉膛内的热风在燃烧室内燃烧后生成高温气体，然后通过对流传递热量给炉膛壁和管道。
炉膛壁与气体之间的传热通过对流和传导两种方式完成。
炉膛壁的材料选择和结构设计对传热效果有着重要影响。
一般来说，炉膛壁材料应具备良好的导热性能和较大的传热面积，以提高热传递效率。
此外，还需要注意炉膛壁材料的耐高温性能和抗腐蚀能力。
在对高温热风炉的热传递过程进行分析的基础上，我们可以进一步优化炉膛的设计。
首先，要合理设计炉膛内的烟气流动路径。
通过优化炉膛的结构，可以改善烟气的流动情况，减少烟气温度的不均匀性，提高热传递效率。
其次，要选择合适的炉膛壁材料和结构。
炉膛壁材料应具备较高的热导率，并且结构设计应尽量增大传热面积，以提高热传递效果。
另外，还应对炉内的热风流量和温度进行合理调节，以实现更高的热传递效率。
除了炉膛设计外，还可以在炉膛中采用一些辅助设备来提高热传递效果。
例如，可以在炉膛内设置蓄热体，通过吸热和放热过程来提高热传递效率。
此外，还可以采用一些烟气预处理措施，例如利用烟气热量来预热进入炉膛的空气，以提高热风的温度和热传递效率。
总之，高温热风炉的热传递过程对于设备的高效运行至关重要。
通过对热传递机制的分析和炉膛的优化设计，可以提高热风炉的热传递效率，降低能源消耗。
我们需要综合考虑炉膛壁材料和结构设计，以及烟气流动路径和辅助设备的选择与应用。
火力发电厂锅炉的燃料及其燃烧分析火力发电厂锅炉是利用燃料燃烧产生热能，再通过热交换器将热能转化为蒸汽能量驱动汽轮机发电的设备。
火力发电厂锅炉的燃料种类繁多，各有特点，而不同种类燃料的燃烧特性也各不相同。
本文将就火力发电厂锅炉的燃料及其燃烧特性进行分析。
一、燃料种类及特点1. 煤炭煤炭是火力发电厂最常用的燃料之一，主要分为无烟煤、烟煤和褐煤。
煤炭具有储量丰富、热值高、稳定可靠等特点，是火力发电厂首选的燃料。
但煤炭也存在着含硫量高、灰分多、燃烧产生大量二氧化硫等环境污染物的缺点，因此在燃烧时需要进行脱硫、脱硝等治理措施。
2. 燃油燃油是一种常见的火力发电厂燃料，其主要成分为石油馏分。
燃油具有燃烧稳定、热值高等特点，适用于快速启动锅炉、调节负荷等场合。
但燃油价格波动大、燃烧后产生大量氮氧化物等大气污染物，因此在环保要求日益严格的今天，燃油在火力发电厂中的应用受到了一定的限制。
3. 天然气天然气是一种清洁燃料，具有热值高、含硫量低、燃烧后产生的污染物较少等优点，在火力发电厂中受到了广泛应用。
天然气燃烧时不会产生固体废物，排放的二氧化碳和水蒸气等温室气体对环境影响较小。
但受天然气资源分布不均、价格波动大等因素的影响，天然气在火力发电厂中的应用受到了一定的限制。
4. 生物质能生物质能是一种可再生能源，主要由木材、秸秆、农作物秸杆等生物质废弃物制成，具有零排放、资源可再生等优点，在火力发电厂中的应用前景广阔。
生物质能的燃烧过程中产生的二氧化碳总量不增加大气中二氧化碳总量，而且可以缓解生物质废弃物对环境造成的压力，是一种绿色环保的燃料。
二、燃烧过程及特点1. 燃料燃烧的基本过程燃料燃烧是指燃料在一定条件下与氧气发生化学反应，释放出热能的过程。
燃料燃烧的基本过程可分为燃料的预热、燃烧释放热能和生成火焰三个阶段。
在锅炉燃烧室内，燃料被送入炉膛后，经过点火器的点火后开始燃烧，随着燃料的燃烧，产生的热能通过热交换器转化为蒸汽能量。
燃烧器的分类及技术要求燃烧器是一种将燃料与氧气混合并进行燃烧的装置。
根据不同的分类标准，燃烧器可以分为多种类型。
本文将对常见的燃烧器进行分类并介绍其技术要求。
一、按燃烧介质分类1. 气体燃烧器：主要用于燃烧天然气、煤气、液化气等气体燃料。
2. 液体燃烧器：主要用于燃烧燃油、柴油等液体燃料。
3. 固体燃烧器：主要用于燃烧煤、木材等固体燃料。
二、按燃烧方式分类1. 预混式燃烧器：燃料和空气先混合再进入燃烧器进行燃烧。
该方式具有高效能、低污染等优点。
2. 分离式燃烧器：燃料和空气分别进入燃烧器，燃烧过程中混合燃烧。
该方式适用于高温高压等特殊工况。
3. 喷嘴燃烧器：使用喷嘴将燃料和空气喷出并混合燃烧。
该方式运行稳定，适用范围广。
三、按结构形式分类1. 炉膛燃烧器：将燃料和空气送入炉膛中进行燃烧。
该型号适用于工业锅炉等大型设备。
2. 壁面燃烧器：将燃料和空气以雾化方式喷射到燃烧器壁面，再进行燃烧。
该型号适用于热风炉、干燥设备等。
3. 安装式燃烧器：可直接安装在炉体或燃烧室上，减少了管路连接，结构简单紧凑。
适用于小型锅炉、热风炉等。
燃烧器的技术要求主要包括以下几个方面：一、高效能：燃烧器的高效能是指燃料能够尽可能地充分燃烧并释放出最大的热量。
提高燃烧效率能够减少燃料消耗量，减少对环境的污染。
二、低排放：燃烧器应尽量减少有害气体和颗粒物的排放。
通过改进燃烧器的燃烧方式、优化燃烧过程以及配备适当的废气处理装置等措施，可以降低排放浓度和体积。
三、稳定性：燃烧器在不同工况下都能保持稳定的燃烧状态，从而保证设备的正常运行。
通过优化燃料和空气的供给方式、调整燃烧器的结构和控制系统，可以提高燃烧器的稳定性。
四、安全性：燃烧器的设计要考虑到安全性，避免燃烧器出现炸管、火灾和爆炸等事故。
应采用耐高温材料、防爆措施，加强对燃烧器进行检测、监控和维护。
五、可靠性：燃烧器应具备良好的可靠性，保证设备的长时间稳定运行。
需要选择合适的燃烧器材质，提高关键部件的质量和可靠性。
基于炭黑尾气燃料的特点分析锅炉的设计要点及保证锅炉安全运行的措施作者：李增爱来源：《建材发展导向》2013年第06期摘要：笔者通过对于炭黑尾气燃料的特点进行分析，在此基础上对锅炉设计要点进行阐述，并对锅炉运行稳定与安全提出相关建设，以供读者参考。
关键词：炭黑尾气；锅炉设计；安全运行；措施1 炭黑尾气燃料特点炭黑尾气锅炉是指以炭黑尾气为燃料的动力锅炉，作为一种热值较低，且存在一定污染的燃料，炭黑尾气锅炉的应用不仅能有效提高能源的利用率，而且可以起到保护环境，充分利用资源的作用。
但作为燃料来说，由于炭黑尾气的可燃烧物含量少，点火困难，同时还含有大量水蒸气，特别是由于其自身的气体压力较低且波动率大，燃烧时所需要的炉温和压力要求较高，燃料困难且容易脱火。
另一方面，作为一种混合性气体，炭黑尾气是由多条化工线尾气汇集而成，不仅其流量变化区间大，且压力不稳定，其平均热值也只有2550KJ/m3。
从理论的角度来说，炭黑尾气的燃烧温度在1100T左右，实际着火温度为700℃，燃烧时其火焰短小，焰心温度较低，再加上中所含的CO、H2气体容易引发爆炸。
这些特点都是进行炭黑尾气燃料锅炉设计时的难点与重点，如何保证着火与稳定安全燃料是利用炭黑尾气作为锅炉燃烧动力的主要问题，所以炭黑尾气锅炉的燃烧器设计与选择对于整个锅炉的安全稳定运行非常重要。
2 基于炭黑尾气燃料的特点进行锅炉设计的重点在进行炭黑尾气锅炉设计时，首先要解决的是对于炭黑尾气的气体浓度控制，只有做好炭黑尾气与空气的混合与浓度控制，才能保证炭黑混合气在加热作用下迅速达到着火温度。
一般来说，有效的混合与扰动是保证炭黑尾气与空气混合的重要措施。
而在这一过程中，对于整个炭黑混合气的等温加热也非常关键，燃烧区的温度水平必须保持在稳定范围内，炭黑尾气与空气的气流供给与流通及时而稳定，再结合温度较高的热风，才能保证炭黑尾气的顺利点燃与持续燃烧，从而避免出现火焰跳动、脉动、脱火等情况的发生。
2024年燃烧器的分类及技术要求用来实现燃烧过程的装置，统称为燃烧装置。
对于燃气而言，它的燃烧装置就是指燃气燃烧器，即燃气烧嘴。
燃气燃烧器是将燃气的化学能转变为热能的一种装置。
工业或民用的燃气燃烧器的基本用途，就是在炉子或燃烧室中，合理组织燃气的燃烧过程，以保证炉子或燃烧室的热工工作符合工艺、技术和经济的要求。
一、燃烧器的分类燃气燃烧器的结构多种多样，可以从不同的角度进行分类。
首先，从适用性考虑，可将燃气燃烧器分为普通燃气燃烧器和特殊燃气燃烧器两大类。
对于普通燃气燃烧器，我国常用的分类法见表361至表364。
表3-6-1按适应燃气种类分类任何一种燃气燃烧铝的工作都是为了满足一定生产或生活条件的要求。
一般来说，一种性能良好的燃烧器主要应满足如下要求：(1)工艺要求燃烧器的额定热负荷应与设计值相符，偏差不大于10％；热负荷凋节比2％～5％；能适应一种或几种燃气，当然气华白指数波动值小于5％时，必须正常燃烧；产生的火焰特征(火焰形状及尺寸、发光程度、燃烧温度等)和炉内气氛特性(氧化性、还原性或中性)应与加热工艺相符合。
(2)燃烧质量要求在额定热负荷下，各类燃烧器的空气过剩系数不得过高，一般小于1．08～1.15；燃烧室出口烟气的化学不完全燃烧热损失不高于0．4％。
(3)结构和材质要求为了检修，应便于拆卸和组装；易损零件应能很方便的维修或更换；各部零件的材质应符合要求。
(4)安全要求烟气中CO含量、燃烧器表面温度、密封性等都应符合安全要求。
2024年燃烧器的分类及技术要求（二）随着环境保护和能源利用效率的要求不断提高，燃烧器作为一种常见的能源转化设备，也在不断进行创新和改进。
预测到2024年，燃烧器可能会在分类和技术要求方面经历一些重大变化。
本文将对2024年燃烧器的分类及技术要求进行详细阐述。
燃烧器分类按燃烧介质分类：1. 液体燃烧器：主要包括煤油燃烧器和液化气燃烧器。
2. 气体燃烧器：主要包括天然气燃烧器和液化石油气燃烧器。
2024年燃烧炉安全技术规程第一章总则第一条为了提高燃烧炉的安全性能，保护人员生命财产安全，根据《燃烧炉安全法》的要求，结合燃烧炉的具体情况，制定本技术规程。
第二条本技术规程适用于所有使用燃烧炉的生产企业、单位和个人。
第三条燃烧炉应具备以下基本要求：（一）结构合理，制造材料符合标准，具备足够的强度和稳定性；（二）燃烧炉内的燃烧过程应稳定，燃烧效率高；（三）应配备有效的燃烧炉安全设备。
第四条燃烧炉的分类按照其燃料类型、使用场所、燃烧方式等因素进行划分。
第二章燃烧炉的设计和制造第五条燃烧炉的设计和制造应符合以下要求：（一）燃烧炉的结构应合理，生产材料应符合国家相关标准，具备足够的强度和稳定性；（二）燃烧炉的外观应美观，易于维护检修；（三）燃烧炉的燃料供给系统设计合理，能够满足燃烧要求；（四）燃烧炉的燃烧过程应稳定，燃烧效率高；（五）燃烧炉的烟气排放应符合环保要求。
第六条燃烧炉的制造应符合以下要求：（一）制造过程应按照相关标准进行操作，确保产品质量；（二）燃烧炉的核心部件应保证质量可靠；（三）燃烧炉应配备必要的安全设备，确保操作安全；（四）燃烧炉的制造过程应进行必要的检测和验收。
第三章燃烧炉的安装和调试第七条燃烧炉的安装应符合以下要求：（一）燃烧炉的安装位置应合理，通风良好，不得与易燃易爆物品靠近；（二）燃烧炉的基础应平整，强度符合要求；（三）燃烧炉的进出口和烟气排放管道应畅通，不得存在泄露现象。
第八条燃烧炉的调试应符合以下要求：（一）燃烧炉的各项参数应调整到合适的范围；（二）燃烧炉的燃烧过程应稳定，燃烧效率高；（三）燃烧炉的安全设备应调试运行良好。
第四章燃烧炉的运行和维护第九条燃烧炉的运行应符合以下要求：（一）操作人员应熟悉燃烧炉的使用要求，操作规程；（二）严格按照操作规程进行操作，禁止违章操作；（三）定期对燃烧炉进行检查，及时排除隐患；（四）燃烧炉的燃料供给应稳定，不得有过剩或不足的情况。
第十条燃烧炉的维护应符合以下要求：（一）定期对燃烧炉进行保养，清洗，除锈等工作；（二）定期检查燃烧炉的安全设备，确保其正常运行；（三）及时更换燃烧炉的磨损零部件，确保其工作正常；（四）燃烧炉的维修工作应由专业的人员进行。
不同燃料气组成下加热炉运行情况分析发布时间：2022-01-13T01:55:08.407Z 来源：《科学与技术》2021年28期9月作者：王天赐[导读] 介绍了催化汽油吸附脱硫装置（S Zorb）加热炉在四种不同工况下的运行情况王天赐中国石油天然气股份有限公司华北石化分公司摘要：介绍了催化汽油吸附脱硫装置（S Zorb）加热炉在四种不同工况下的运行情况，以及通过对采样分析出的组分变化和加热炉运行情况，同时也对四种工况下所产生的问题进行了分析。
进而得出通过加热炉火嘴增减、控制加热炉出口温度、调整燃料气压力以及当加热炉燃料管网燃料气无法满足正常生产需求时而引进稳定塔顶气等控制措施。
关键词：S Zorb；加热炉；燃料气Abstract: This paper introduces the operation of the catalytic gasoline adsorption desulfurization device (S Zorb) furnace under four different operating conditions, as well as the component changes and furnace operation analyzed by sampling, and also analyzes the problems arising from the four operating conditions. Then it is obtained that control measures such as increasing or decreasing the fuel nozzle of the furnace, controlling the outlet temperature of the furnace, adjusting the pressure of fuel gas and introducing the stable tower top gas when the fuel network fuel gas of the furnace can not meet the normal production demand.Keywords: S Zorb; furnace; fuel gas引言燃料气系统是石化行业较为庞大和复杂的公用工程，几乎涉及公司所有的生产装置，其运行情况的好坏直接决定了炼厂安全、环保和经济效益。
加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统设计一、引言加热炉是一种常用于工业生产中的设备，其作用是通过燃烧燃料加热空气或其他介质，使其达到所需温度。
加热炉的出口温度和炉膛温度是评估加热炉性能的关键指标。
为了提高加热炉的控制精度和稳定性，需要设计出一个合理的加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统。
二、串级控制系统的基本原理串级控制系统是一种将两个或以上的控制回路串接在一起，将一个控制器的输出作为另一个控制器的输入，通过不同层次的控制，实现对被控对象的精确控制。
在加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统中，可以将炉膛温度作为外环控制，将加热炉出口温度作为内环控制。
三、串级控制系统的设计步骤1.确定控制目标：在此串级控制系统中，控制目标是将加热炉出口温度控制在一定范围内，并同时保持炉膛温度稳定。
2.确定输入变量和输出变量：输入变量为控制器输出信号，输出变量为加热炉出口温度。
3.系统的数学模型：确定加热炉出口温度与炉膛温度之间的动态关系，建立数学模型。
可以采用传统的PID控制器或者现代控制理论中的模型预测控制等方法。
4.设计外环控制器：外环控制器根据炉膛温度的反馈信号调整燃料供给，以控制炉膛温度的稳定性。
5.设计内环控制器：内环控制器根据外环控制器的输出信号和加热炉出口温度的反馈信号调整燃料供给，以控制加热炉出口温度。
6.仿真与优化：使用仿真软件对设计的串级控制系统进行仿真，观察系统的响应特性，并根据实际需求进行调整和优化。
7.实际系统应用：将优化后的串级控制系统应用到实际加热炉中，并进行调试和验证。
四、串级控制系统的优势1.提高控制精度：串级控制系统将控制精度分为两个层次进行控制，可以快速响应外环控制器的调整，从而提高系统的控制精度。
2.提高稳定性：串级控制系统通过多层次的控制，减少了外界扰动对系统稳定性的影响。
3.提高动态响应速度：串级控制系统可以根据内环的控制效果对外环的控制进行调整，从而实现更快的动态响应。
1 范围本范围规范对工艺加热炉的设计、操作、日常维护、常见故障诊断和处理、安全管理规定等内容明确了基本概念和管理要求。
编制本范围规范的目的是规范炼化企业加热炉设计、操作、维护，确保加热炉安全运行，提高效率。
本范围规范适用于中国石油天然气股份公司炼化企业加热炉管理。
2 规范性引用文件ISO13705 石油天然气工业一般炼油装置用火焰加热炉SH36-91 石油化工管式炉设计规范Q/Y50-2002 石油化工工艺加热炉节能监测方法Q/Y62-2003 炼油装置节能监测方法中油石油质字[2003]279号《管式加热炉安全管理的若干规定》和《管式加热炉操作规程编写指南》3 术语及重要概念解释加热炉及附件加热炉加热炉的一般结构工艺加热炉一般由辐射室、对流室、燃烧器、余热回收系统以及通风系统组成。
辐射室也称为炉膛，包括燃烧器和风道，炉管和炉管支撑，耐火衬里等。
辐射室担负全炉热负荷的70%～80%，主要传热方式是热辐射，是加热炉的主体部分。
对流室包括遮蔽管，对流管，耐火衬里，管线支撑和挂钩，主要传热方式是对流。
对流室一般担负全炉热负荷的20%～30%，对流室吸热量的比例越大，全炉的热效率越高。
为了尽量提高传热效果，对流室多采用钉头管和翘片管。
燃烧器产生热量，是炉子的重要组成部分。
余热回收系统是从离开对流室的烟气中进一步回收余热的部分。
回收方法分为两类，一类采用空气预热方式回收热量；另一类是采用余热锅炉回收热量。
通风系统的作用是将燃烧用空气导入燃烧器。
通风方式分为自然通风和强制通风两种。
其它的附件设备包括火嘴、风门、防爆门、观火孔、烟囱、烟道挡板、空气预热器、鼓风机或引风机、吹灰器等。
加热炉的种类加热炉按按辐射室的外观形状大致分为：箱式炉、立式炉、圆筒炉等。
燃烧器（火嘴）燃烧器是将燃料和空气混合，发生燃烧，释放出工艺所需要热量的机械装置。
燃烧器通常包括喷嘴、配风器和燃烧道三个部分。
燃料喷嘴是供给燃料并使燃料完成燃烧前准备的部件。
燃料分析与炉膛设计技术规范锅炉燃料的燃烧特性是锅炉设计的基础，本专题首先对电厂600MW超临界本生直流锅炉提供的燃料特性作了详细的分析和考虑，然后根据燃料特性采用的日立-巴布科克公司(BHK)成熟的炉膛布置方式和燃烧器型式，结合东方锅炉与日立-巴布科克公司的技术优势，通过对炉膛、燃烧器的优化设计，实现防止炉膛的结渣，保证锅炉高效稳定燃烧、低NOx排放和较小的炉膛出口左右两侧烟温偏差。
日立-巴布科克公司(BHK)为本工程提供的锅炉炉膛和燃烧器设计上具有如下特点：●较大的炉膛断面和炉膛容积●水冷壁采用下部（包括冷灰斗）螺旋膜式管圈和上部垂直膜式壁结构●螺旋膜式管圈全部采用内螺纹管，流速低，阻力小●采用日立-巴布科克公司成熟、先进的HT-NR3低NOx旋流燃烧器●采用分级燃烧，炉膛上部布置有AAP风口●较小的炉膛出口左右两侧烟温偏差1.电厂600MW超临界本生直流锅炉燃用燃料特性分析和考虑大型锅炉设计时，最重要的考虑项目是锅炉燃料的燃烧特性。
由于燃烧室（炉膛）尺寸、燃烧设备和制粉系统、受热面布置、锅炉的型式都与燃料特性密切相关。
为了能够设计出性能好、可靠性高的燃煤锅炉，对锅炉中可能出现的结渣、粘污、磨损、NOX的生成和燃料的充分燃尽都是十分重视的问题。
因此认真分析和认识本工程所燃用煤种的特性是设计的基础。
1.1 结渣和粘污特性按日立·巴布科克公司（BHK）的燃料特性分析方法，表1列出燃煤结渣特性判别指数，表2列出燃煤粘污特性判别指数，其中的燃煤结渣、粘污特性判别指数均是日立·巴布科克公司通过现场试验制定和许多经验证实的结渣和粘污的分级。
表3列出了电厂600MW超临界本生直流锅炉燃用的设计煤种和校核煤种结渣和粘污特性的分析计算结果。
表中的煤灰类型按下述方法进行分类：烟煤型灰份：Fe2O3＞ CaO +MgO；褐煤型灰份： Fe2O3＜ CaO + MgO。
表1 结渣特性判别指数：Rs 和 Rs* 定义如下：STiO O Al SiO O K O Na MgO CaO O Fe S AB Rs ⨯++++++=⨯=23222232Fe 2O 3, CaO, MgO, Na 2O, SiO 2, Al 2O 3, 和 TiO 2 是这些氧化物在煤灰中的总量百分比，S 是干燥基的总量百分比。
Rs HT IT*=+45其中： HT =半球软化温度； IT =初始变形温度 (ºC)表2 粘污特性判别指数表3 设计煤种和校核煤种结渣和粘污特性的分析计算结果：1.2 灰份的磨损指数和防磨措施应用具有很高的可信度的由普华燃煤技术开发中心、西安热工研究院等单位在对国内几十台大型电站锅炉进行调研和分析及一系列试验基础上，总结的一套依据燃煤的性能指数判别方法进行判断，对煤灰磨损特性进行分析计算：磨损指数计算公式：Hm=(SiO2+0.8Fe2O3+1.35Al2O3)×Aar/100设计煤种：Hm=(44.98+0.8×4.07+1.35×36.29)×22.22/100=21.6校核煤种一：Hm=(41.1+0.8×4.12+1.35×33.86)×21.92/100=19.75校核煤种二：Hm=(45.55+0.8×4.65+1.35×35.41)×19.34/100=18.77表4 磨损指数判别准则应用上述的判别准则，可以看出，本工程所燃用的设计煤种和校核煤种其灰份均具有较严重的磨损性。
为了防止和减轻灰粒对受热面的磨损，须在烟温较低的受热面上加装防磨盖板。
并控制各对流受热面处的烟气流速。
根据BHK在燃煤炉中烟速选取的设计经验（如下图所示），烟气速度控制在11～15m/s范围内是合适的。
而本工程的烟气平均速度控制在低限水平。
通过以上措施能有效防止灰粒对受热面的磨损。
10152025烟气流速 (米/秒) G a s V e l o c i t y (m /s e c )干燥基灰量(%)Ash Content on Air Dry Basis (%)通过上面的分析计算表明：本工程燃用的设计煤种和校核煤种均具有中等结渣倾向，着火稳定性、燃尽特性较难，灰中等粘污，煤灰的磨损性较严重。
根据以上分析，在炉膛设计中将要充分考虑煤粉的着火、燃烧的稳定、高效，同时在扩大对煤种变化和煤质变差趋势的适应能力、负荷调节能力、炉内结渣和水冷壁高温腐蚀、低NO X 排放、低负荷稳燃等方面，也将采取切实有效的措施。
另外还须重视飞灰对尾部对流受热面的磨损问题。
2. 电厂600MW 超临界本生直流锅炉炉膛设计特点 2.1 炉膛容积选取合理电厂600MW 超临界本生直流锅炉炉膛尺寸大小，是依据所其燃用煤质的着火特性、结渣特性、燃尽特性、粘污特性等种种特性，以及要满足所规定的燃烧效率和控制NOX 产生量，选定与燃烧器、容量、配置和其它各项相一致的各种部份尺寸。
炉膛的几何尺寸以及其计算数据(包括炉膛容积热负荷，炉膛断面热负荷，燃烧器区域热负荷等)以及炉膛布置将根据上述煤和灰的特性进行设计和选取的，当在所有工况下燃用特定的设计和校核煤种的时候，炉膛的设计和燃烧器的布置能确保水冷壁管屏的任何一部分，过热器和再热器不会被火焰冲刷，燃烧器之间也不相互影响。
炉膛的设计能保证燃烧完全，并且在炉膛内不发生不可控制的结渣。
当锅炉的出力为BMCR 的时候，炉膛出口的平均烟气温度将大大低于灰的初始变形温度。
沿炉膛宽度方向的对称点上，炉膛出口烟气温度的偏差不大于 50°C 。
另一方面在设计负荷改变时热容量改变剧烈的超临界变压锅炉的时候，要能够适应负荷的高速变化、启动和停止等要求，以达到合理地确定炉膛尺寸、提高效率。
下图表示了炉膛容积热负荷在遵守90～95kW/m3的前题下，我们依据BHK 本生炉多年来的业绩经验，决定采用炉膛容积热负荷为91 kW/m 3。
(LHV base)2004006008001,0001,2001,40050(HHV base)炉膛容积热释放率 （K W /m 3）F u r n a c e V o l u m e t r i c H e a t R e l e a s e R a t e (k W /m 3)机组出力（MW ）Unit Output (MW)50炉膛容积热释放率（Furnace Volumetric Heat Release Rate ）2.2炉膛截面积选取合理根据BHK 设计经验，燃煤锅炉的炉膛截面大小要依据所燃用煤的结渣性来选定。
下图表示的是BHK 关于煤的结渣性和炉膛截面热负荷之间的关系曲线图。
电厂600MW 超临界工程计划燃用煤（包括设计煤种和校核煤种）都属于中等结渣性煤种。
再考虑到燃料将可能发生变化，故在设计时，决定选取炉膛截面热负荷为5.1MW/m 2，以满足燃用劣质煤机组的要求。
采用合适的炉膛断面积和容积，使得锅炉的容积热负荷、断面热负荷都处于合理的范围内，避免炉膛结渣，以便很好地解决着火稳定性、高效燃烧、扩大煤种适应性。
2.4 电厂600MW超临界锅炉炉膛参数选取合理性为了进一步验证电厂600MW超临界锅炉炉膛尺寸及热负荷选取的合理性，我们又作了以下比较：表5为BHK设计制造的已经投运的部分超临界锅炉的清单，现把这些锅炉的炉膛热负荷数值与电厂600MW超临界锅炉选取的炉膛热负荷数据分别作比较，具体见后图。
表5 BHK设计制造的已经投运的部分超临界锅炉正常容量蒸汽流量过热器蒸汽温度投运日期电厂名称台数出口压力过/再MW t/h kg/cm2g ℃Chubu Elect. Power, Hekinan 2 1 700 2300 255 543/569 1992 Tohoku Elect. Power, Noshiro 1 1 600 2050 272 542/567 1993 Soma Kyodo Power, Shinchi 1 1 1000 3080 255 542/567 1994 Hokuriku Electric Power Co., Nanao- Ohta-1 1 500 1510 255 570/595 1995 Electric Power Development Matsuura 2 1 1000 2950 255 598/596 1997 Tohoku Electric Power Co. Haramachi 2, 1 1000 2890 259 604/602 1998 Shikoku Electric Power Co., Tachibanawan 1 700 2250 255 570/595 2000 Electric Power Development Tachibanawan 2 1 1050 3000 264 605/613 2001 Tokyo Electric Co.,Hitachinaka 1 1 1000 2870 259 604/602 2002 Kansai Electric Co., Maizuru 2 1 900 2590 255 596/596 2003容积、断面积以及燃烧器区域壁面面积选取相对较大，锅炉对煤种具有较强的适应性，对防止炉膛结渣更为有利。
2.5 电厂600MW超临界锅炉燃烧性能的合理性在设计炉膛的时候，同时考虑锅炉具有高的燃烧性能以及低的NO X排放量。
日立•巴布科克公司(BHK)为本工程推出新的煤粉燃烧技术，旨在实现低NO X燃烧，减少飞灰中未燃尽碳的损失，达到高效燃烧提高锅炉效率和满足环保对锅炉排放的要求。
在锅炉设计中采用炉膛优化设计和新型高效低NO X的燃烧器是实现上述要求所必需的条件。
除了炉膛设计选取合适的容积热负荷、炉膛截面热负荷外，锅炉采用对冲燃烧方式，将24只高效低NO X旋流燃烧器各分3层布置在前后墙上。
这种燃烧器就是火焰内NO X还原的日立HT-NR3燃烧器。
它利用这样一个原理，即在燃料富余的火焰中，燃烧产物集中过量，将加快产物中氮氧化物（NO X）的分解。
具体来说经浓缩了的煤粉气流送入炉膛后，迅速着火，在燃烧器中心区保持燃料富余的还原火焰的区域并维持其高温。
它能够在不降低燃烧效率的同时促进初级燃烧火焰中NO X的分解。
最大限度地降低初级燃烧中NO X的生成。
此外，还应用分级燃烧降低炉膛NO X生成的概念，将部分二次风（AAP）在离开燃烧器上方适当距离处送入，这样，就在AAP下方主燃烧区域形成低氧量甚至微还原性的燃烧气氛，抑制NO X的生成，在燃烧后期再送入燃尽所需的部分空气，这部分空气（AAP）又采用旋流和直流相结合的双流式二次风口，促进了空气和可燃物粒子的混合。
