现在国内浓淡型煤粉燃烧器

第一章概述1、概述新型煤粉燃烧器是天津水泥工业设计院有限公司研制开发的新一代的燃烧设备，该项目课题组研究人员基于多年的实践经验，根据冷、热态实验的技术参数，以国内外的煤粉燃烧器为基础，采用现代最新燃烧技术的大速差和强旋流理论，结合全国原煤资源的特性以及我国水泥窑的燃料燃烧特点，运用计算机仿真技术，综合考虑多学科研究和发展成果研制而成。

该燃烧器适用于我国水泥生产行业各类回转窑，具有一次风量比例低、燃烧推力大的显著技术特点。

其高速的出口射流，大大强化了煤粉气流和二次热风的混合，最大限度消除了不完全燃烧，减少了不必要的热损失，并有利于降低热耗和利用低、劣质燃料；其独特的结构设计，具有灵便快捷的火焰调节手段，可使火焰形状随时满足窑内工况的需要，有利于建立合理的煅烧制度，提高产品质量；其卓越的燃烧特性，可提高回转窑的煅烧能力，充分发掘了设备的潜在能力以增加产量。

新型煤粉燃烧器由天津水泥工业设计院有限公司――中天仕名科技集团完成制造，本用户手册就用户关心的安装、操作及维护等问题作了较为详细的介绍，用户在使用设备之前必须仔细阅读。

2、燃烧器性能保证的前提条件用户需为本燃烧器的使用提供基本的使用条件，以保证TCNB-K32型回转窑用四风道煤粉燃烧器达到良好的使用效果。

本燃烧器性能保证的前提条件如下：●相关工艺系统正常；●窑头二次风温约1050℃左右；●送煤风配置误差最大不超过10% ；●送煤粉的空气中不得含有大颗粒的异物或棉纱等物；●燃烧器的喷嘴及煤粉入口处不允许出现堵塞现象。

第二章主要技术性能及参数1、基本概况：设备名称：TCNB新型煤粉燃烧器型号：5500t/d生产厂家：天津水泥工业设计研究院有限公司－中天仕名科技集团用途：用于5500t/d级 4.8x72m回转窑内的煤粉燃烧外形尺寸：12000（长度）X1200（高度）设备总重量：约20000kg（不包括风机）支撑小车型式：落地式配套回转窑产量：正常5000t/d水泥熟料最大5500t/d水泥熟料单位热耗：3094kJ/kg2、适应的煤粉成份及热值挥发分：29.15%灰分：19.43%水分：0.5% 最大2%低位热值：22990±1250 kJ/kg容重：0.84~0.89t/m3细度：0.08mm筛筛余8~10%温度：60~70℃3、输送煤粉用风机参数流量：62.4m3/min压力：49KPa温度：60~70℃4、燃烧器的性能及参数用煤量正常16000kg/h最大20000kg/h最小～1000kg/h送煤量调节范围: 1：6～1：10煅烧用主燃料: 煤粉点火用燃料：普通轻柴油燃烧器总长度: 约12000mm浇注料长度: 约6065mm燃烧器中心高：1750mm5、一次风机参数一次风机由买方自备，配置要求如下：轴流风机：1台形式：罗茨风机（带变频调速）风量：50～55m3/min风压：约96000 Pa旋流风机：1台（由旋流风道与外风道共用）使用厂家原有的一次风机形式：罗茨风机（带变频调速）使用风量：约90~95m3/min使用风压：约29400 Pa风机出口处需配有手动蝶阀和可曲挠合成橡胶接头6、点火用燃油液压系统参数燃料：普通轻柴油工作流量：4800 l/h工作压力： 5.5 MPa最高压力： 6 MPa系统流量：93 l/min贮油罐体积：8 m3齿轮泵：14MPa (25ml/r)滤油器精度：20μm该系统包括：具有进油和回油功能，带滤油器和压差显示器的泵阀控制站1台，带回流管的油枪1套，包括雾化器、软管、快速接头、截止阀，2个流量计用于固定在现场的管架上，第三章燃烧器部件清单一套完整的回转窑燃烧器设备，主要包括以下部件1、喷煤管本体（附图1）单重：～7000 kg数量：1套喷煤管本体中包括：●带蜗轮蜗杆调节装置的阀门3件，分别在生产中用于轴流风、旋流风及外风的调节；●带手柄式齿槽调节装置的阀门3件，分别在检修时用于冷却煤风管、油枪及轴流风管，这些阀门在生产中禁止使用。

浓淡直流燃烧器结构
浓淡直流燃烧器是一种特殊的燃烧器，其主要结构包括喷嘴和喷嘴体两部分。

这种燃烧器利用弯头的惯性分离作用，将煤粉和空气流分为浓相和淡相两股气流。

在弯头出口的直管道内，通常装有具有浓、淡煤粉分离功能的搪瓷挡板，以实现浓淡相两股气流的分离。

此外，浓淡直流燃烧器的设计还包括在燃烧器喷口内设置波形钝体等巧妙设计。

这种设计有利于煤粉与空气流的充分混合，并在燃烧器出口形成一个有助于稳定燃烧的回流区，从而提高火焰的稳定负荷范围，满足燃用劣质煤的要求。

此外，根据特定需求，浓淡直流燃烧器还可以配备水平浓淡式燃烧器或双通道自稳式燃烧器等特殊结构。

这些结构在国内也有不少成功应用案例。

需要注意的是，以上信息仅供参考，具体的浓淡直流燃烧器结构可能会因制造商、型号和应用场景的不同而有所差异。

在实际应用中，建议参考相关制造商提供的技术文档和操作手册以获取准确的信息。

四角切圆燃烧方式调整心得影响锅炉飞灰含碳量的因素较多，其中氧量影响较大，氧量过高飞灰含碳量会下降但是排烟损失增加，氧量过低，飞灰含碳量降低。

根据锅炉每个角燃烧火焰的颜色来判断氧量的高低，保证锅炉恰当的氧量，有效降低飞灰含碳量。

标签：锅炉；四角切圆燃烧器；飞灰含碳量；结焦1 概述南京化学工业园热电有限公司一期3台220t/h的锅炉燃烧器采用上下浓淡分离燃烧技术，四角布置，12只燃烧器分三层设置。

下、中层煤粉燃烧器集中布置，在主燃烧器上方增加高位燃尽风，高位燃尽风量在25%左右，距上一次风保持较大的距离，燃尽风喷口设计为可上下左右摆动喷口；更换原燃烧器一次风组件及二次风喷口，一次风喷口采用上下浓淡组合方式，二次风喷口面积也相应调整一二次风率及风速仍与原燃烧器设计参数相近。

燃烧器由下至上依次为下二次风、下一次风（微油燃烧器）、中一次风、中二次风（加装贴壁风）、上一次风、上二次风（加装贴壁风）。

在主燃烧器上部有两层可摆动燃尽风：上燃尽风和下燃尽风。

在水平断面上，一次风射流在炉内形成φ540和φ200的逆时针大小切圆，二次风射流与一次风射流偏置5°，防结渣及降低NOx排放，燃尽风组件布置在两侧墙。

制粉系统：采用中间储仓式乏气送粉系统，每台炉配两台TDM290/410型球磨机2 锅炉运行现状（1）锅炉在正常运行时，由于空预器两侧换热元件、风道阻力不同及每个二次风门线性不同，导致每个角二次风门在开度相同的情况下输出二次风量肯定存在偏差。

（2）制粉系统虽然进行过一次风调平，各一次风风速均匀，但是在实际运行时每一个燃烧器内的给粉量肯定不同，需要的氧量不同，在各个角二次风量相同的情况下，就会存在某个角的氧量富余，飞灰含碳量小，而另一个角氧量不足，飞灰含碳量大的情况出现。

（3）四角切圆燃烧由于烟气处于旋转状态，且四个角二次风速、一次风风速存在偏差，导致炉膛出口两侧烟气量不同，烟温偏差较大，对换热影响较大，容易出现单侧主、再热汽温偏差。

浓淡燃烧器原理2014-01-21 10:38浓淡燃烧器原理1. 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，这样可在一次风总量不变的前提下提高富粉流中的煤粉浓度。

2. 富粉流中燃料在过量空气系数远小于1的条件下燃烧，贫粉流中燃料则在过量空气系数大于或接近1的条件下燃烧，两股气流合起来使燃烧器出口的总过量空气系数仍保持在合理的范围内。

3. 浓淡分离原理（1）离心式煤粉浓缩器用在W型火焰锅炉上；（2）利用管道转弯所产生的离心力使煤粉浓缩，在四角切圆燃烧的炉膛上得到应用；百叶窗锥形轴向分离器；（3）带有旋流叶片的煤粉浓缩器，用于燃用高水分褐煤的风扇磨煤机直吹式燃烧系统中。

4. 稳燃原理富粉流中煤粉浓度的提高，即该股气流一次风分额降低，将使着火热减少，火焰转播速度提高，燃料着火提前。

但是，煤粉浓度并非越高越好。

如果煤粉浓度过高，则会因氧量不足影响挥发分燃烧，颗粒升温速度降低，反而使火焰转播速度下降，着火距离拉长，并会产生煤烟。

最佳煤粉浓度值与煤种有关低挥发分煤和劣质烟煤的最佳值高于烟煤。

富粉流着火后，为贫粉流提供了着火热源，后者随之着火，整个火炬的燃烧稳定性增强，从而扩大了锅炉不投油助燃的负荷调节范围及煤种适应性。

5. 减少污染煤粉燃烧时有NO和极少量的NO2生成，它们统称为氮氧化合物，用NOX表示，是一种有害的气体排放物。

要降低NOX的生成量，要求火焰温度低，燃烧区段内氧浓度小，燃料在高温区内的停留时间短。

浓淡燃烧器因能降低燃烧产物中NOX的排放量，所以也是一种低NOX燃烧器。

6. 防止结渣煤粉颗粒在高温还原性气氛下，煤灰的灰熔点将大大降低，这样当烟中的灰粒接触到受热面或炉墙时，仍可能保持软化状态或熔化状态，会粘结在壁面上，形成结渣。

对于浓淡型煤粉燃烧器，将一次风煤粉气流沿水平方向进行浓淡分离，淡煤粉气流位于背火侧，即水冷壁一侧，使水冷壁附近煤粉浓度降低，氧浓度提高，还原性气氛水平下降，提高了灰粒的熔化温度，可减少炉膛结渣的可能性。

水平浓淡分离燃烧器的应用1 前言某厂 200MW 机组锅炉投产时安装的燃烧器为 CE 公司技术生产的 WR 型燃烧器。

为了适应该厂当地煤种（无烟煤），以及电网负荷的调峰需要，保持低负荷稳燃，采用水平浓淡分离燃烧器技术，改进了该炉的燃烧器及相关设备，达到了预先的设计目的，现笔者将该改造过程介绍给大家参考。

2 水平浓淡分离燃烧器的结构2 . 1 水平浓淡分离燃烧器的稳燃原理水平浓淡分离燃烧器利用煤粉经过水平输粉管道的最后一个弯头时产生的离心力作用，将煤粉气流分为左、右浓淡两股。

通过布置在煤粉管道和煤粉喷管中的竖置隔板进入炉膛。

根据炉膛内主气流的旋转方向，使浓侧煤粉在向火侧，淡侧煤粉在背火侧。

有利于无烟煤着火和防止水冷壁结渣。

如图 1 所示。

2 . 2 水平浓淡分离的浓淡换向装置采用四角切圆燃烧技术的锅炉，一次风在布置时，其中有两只角的煤粉经弯头的自然离心分离后，就会产生淡侧向火，浓侧背火的不合理布置。

要实现四角都是浓侧向火，淡侧背火的燃烧方式，必须经过浓淡分离换向器换向。

如图 2 所示。

在图 1 中，左侧＃1、＃2角的浓淡分离实现是靠90°弯头＋中间竖置隔板。

右侧＃3、＃4角的水平浓淡分离实现靠如90°弯头＋浓淡换向器。

2 .3 两种燃烧器的各层喷嘴布置该厂200MW 机组锅炉投产时安装的燃烧器为 CE 公司技术生产的 WR 型燃烧器。

通过某次机组大修，把该 WR 型燃烧器改进为水平浓淡分离燃烧器，各层喷嘴布置如图3 。

3水平浓淡分离燃烧特点水平浓淡分离燃烧器运行时，浓侧煤粉气流占一次风煤粉量的绝大部分。

这部分富燃料气流在向火侧有利于着火和提高燃烧火焰中心的温度。

并且，浓侧煤粉气流直接受上游邻角喷出火焰的冲击和混合。

这种混合对浓侧气流燃烧贡献很大。

与WR燃烧器相比，水平浓淡分离燃烧器在适应煤粉浓度变化上，比WR 燃烧器佳。

4水平浓淡分离燃烧器与WR燃烧器比较4 . 1喷口比较如图 3 结构图，WR 燃烧器浓侧喷口的高宽比，h / b = 0 . 339 ，水平浓淡分离燃烧器浓侧喷口的高宽比，h / b = 2 。

水平浓淡煤粉燃烧器内气固两相流的数值模拟在燃烧工程领域，水平浓淡煤粉燃烧器内气固两相流的数值模拟一直是一个备受关注的研究课题。

煤粉燃烧作为一种重要的能源利用方式，其优化设计和运行参数对于提高燃烧效率、减少污染排放具有重要意义。

水平浓淡煤粉燃烧器内气固两相流的数值模拟可以通过计算机模拟对流场、燃烧特性和热力学参数进行分析和预测，为煤粉燃烧工程的设计和优化提供理论依据和技术支持。

1. 水平浓淡煤粉燃烧器内气固两相流的数值模拟概述水平浓淡煤粉燃烧器是煤粉燃烧系统中的重要部件，其内部气固两相流动态特性对于燃烧效率和环境排放具有重要影响。

数值模拟是一种有效的研究方法，通过建立数学模型和求解数学方程来描述和预测水平浓淡煤粉燃烧器内的气固两相流动特性，从而为燃烧器的设计和优化提供科学依据。

2. 水平浓淡煤粉燃烧器内气相流动的数值模拟在水平浓淡煤粉燃烧器内，气体流动是影响燃烧效率和稳定性的重要因素。

数值模拟可以通过求解雷诺平均湍流模型（RANS）方程和离散相模型（DPM）方程来描述气相流动的特性，包括速度场、压力场和湍流特性等，从而揭示燃烧器内部气相流动的规律和规律。

3. 水平浓淡煤粉燃烧器内固相流动的数值模拟除了气相流动外，煤粉燃烧器内的固相流动也是十分复杂的，研究固相流动对优化燃烧过程至关重要。

数值模拟可以通过求解颗粒流体动力学（PFD）方程来描述固相颗粒的运动和燃烧过程，其中包括颗粒的输运、碰撞和燃烧过程，为燃烧器内固相流动的规律和规律提供重要信息。

4. 水平浓淡煤粉燃烧器内气固两相流的耦合数值模拟气固两相流动是水平浓淡煤粉燃烧器内最为复杂的部分，气相流动和固相流动之间存在多种相互作用和耦合关系。

数值模拟可以通过耦合求解气相流动和固相流动的方程来综合分析气固两相流动的特性，包括颗粒的输运、燃烧和热力学参数的耦合关系，为水平浓淡煤粉燃烧器内气固两相流的整体特性提供全面的理论支持。

5. 水平浓淡煤粉燃烧器内气固两相流的数值模拟在煤粉燃烧工程中的应用水平浓淡煤粉燃烧器内气固两相流的数值模拟在煤粉燃烧工程中具有重要的应用价值，可以为燃烧器的设计和运行参数优化提供重要的理论和技术支持。

浓淡粉分离燃烧器燃烧器的作用是把燃料和一次风喷入炉膛，使之能迅速而稳定着火，并合理供应二次风，组织良好的燃烧过程．现代电站锅炉的燃烧器种类根多，但按其工作原理可以分为旋流式和直流式两大类，前者常作前墙，两侧墙和前后墙布置，后者则作四角布置．随着电力工业的发展和用电结构的变化，电网电力负荷的峰谷差越来越大，一般在35%--50%．作为最佳调峰手段的水电机组和燃油机组在电网内比例又较低，并且受汛期和燃油成本等的限制，远远不能满足电网调峰的要求，这样势必要求燃煤机组大量地参与调峰．受历史的原因和技术的限制，我国原有国产机组都是按基本负荷设计的，调峰能力较弱，另一方面，我国有些燃煤机组燃用煤质差，变化大，原设计燃烧器往往不能适应这种劣质煤种和变化，传统燃烧器在使用中都存在如下几个方面的问题：1，低负荷运行性能不良，需加油助燃．一般当负荷低于满负荷的60%--70%时就需要加油助燃；2、适用煤种能力差，特别是对于贫煤和无烟煤等难燃媒；3、熄火现象时有发生；4、结焦严重；5、高温腐蚀现象严重，特别是腐蚀水冷壁；6、燃烧效率低；7、NOx样放量高。

我们与清华大学、哈尔滨工业大学、浙江大学合作，积极从事燃烧器的改造工作，经用户使用在调峰能力、锅炉效率、使用寿命等方面效果显著．具有良好的经济效益．基于旋流式燃烧器和直流式燃烧器的基础，在煤粉分布和气流通道等方面进行优化设计，从而得到高性能的新型燃烧器。

一是将一次风在径向方向上通过煤粉浓缩器分成浓淡两股环形气流，其中一股为高浓度煤粉气流，含一次风中大部分煤粉，另一股的煤粉浓度很低，以空气为主，浓煤粉气流在内环，在高温回流区边缘喷入高温烟气中．由于其煤粉浓度较高，其着火温度较低，而且更易着火，从而保证在低负荷时的稳定燃烧．二是在一个个燃烧器上下侧各开一个一次风口，上下壁均受到一次风的保护，不会发生结焦现象，在上下一次风之间有一个回流空间，上厂一次风射流流动的结果，自身将产生—强烈的回流区，它们的动量很大，这对—次风的加热、着火十分有利。

1、项目简介“风包粉”系列浓淡煤粉燃烧技术是针对我国电力工业对煤粉燃烧的需要，发明的一套适用于不同炉型、不同煤种的同时具有高效、稳燃、低污染、防结渣、防高温腐蚀性能的系列煤粉燃烧技术。

通过对炉内燃烧器区域气相及气固两相流场的深入研究，发现相当一部分锅炉炉膛内存在煤粉向炉膛四周分离，从而产生一系列不良后果。

提出了解决这一问题的技术措施，使煤粉相对集中在火焰中部，而炉壁四角则空气相对过剩，从而实现了炉内“风包粉”的燃烧方式，以防止炉壁结渣和高温腐蚀、也有助于提高燃烧效率。

浓淡燃烧的基本思路是将一次风分成浓淡两股气流，利用浓煤粉气流着火稳定性好的特点来提高燃烧器的着火稳燃能力，浓淡两股气流偏离各自燃烧的化学当量比，可以抑制NOx的生成排放。

还研制了配套的高浓缩比、低阻力的煤粉浓缩器，增强了浓缩燃烧的作用。

综合“风包粉”和“浓淡”燃烧的特点，根据不同炉型、不同煤种的要求，开发研制成功水平浓缩煤粉燃烧器、水平浓淡风煤粉燃烧器、径向浓淡旋流煤粉燃烧器、不等切圆墙式布置直流煤粉燃烧器等“风包粉”系列浓淡煤粉燃烧技术。

此系列煤粉燃烧技术覆盖了电站锅炉的主要燃烧方式和煤种，可以达到：大幅度提高低负荷稳燃性能，特别是对于燃用难燃的贫煤、无烟煤的机组尤为突出；燃用高硫煤机组中存在的高温腐蚀可望得到控制；锅炉的结渣问题得到解决或明显减轻；锅炉的NOx排放大幅度下降，特别是燃用控制NOx排放难度最大的贫煤、无烟煤的机组降幅更为明显；燃烧效率均有所提高。

此系列的各种燃烧器不仅可用于新锅炉的设计，而且对现有的锅炉的技术改造也非常方便。

截止到2000年2月，“风包粉”系列浓淡煤粉燃烧技术已在全国34座发电厂的62台锅炉上应用，机组容量共计9455.8MW。

并被国内的哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂、北京B&W公司等锅炉制造厂在新产品设计或技术改造中所应用。

2、立项背景能源是国民经济的基础。

我国一次能源以煤为主，电力工业中煤电约占总电量的四分之三，电力工业每年耗煤2.9亿吨，相当于我国原煤产量的27%。

低NOx燃烧技术在天津石化6号炉上的应用【摘要】天津石化6号炉通过更换水平浓淡燃烧器及新增两层高位燃尽风，使炉内燃烧火焰拉长，使得煤粉在炉内的燃烧控制在过量空气系数λ>1或λ<1的情况下，从而控制NOx的生成。

【关键词】水平浓淡燃烧器燃尽风天津石化热电厂#6炉为410t/h锅炉机组，杭州锅炉厂生产的NG-410/9.8-M6型燃煤、高压、自然循环、固态排渣炉。

燃烧器为直流燃烧器，四角切圆燃烧方式，从下至上共布置三层一次风煤粉燃烧器喷口，五层二次风喷口，一层三次风喷口。

采用钢球磨煤机中间储仓式热风送粉制粉系统，每台锅炉配有两台磨煤机。

锅炉设计煤种为烟煤。

目前锅炉氮氧化物排放量一直处于较高水平，平均NOx排放值基本在650mg/Nm3以上，未能达到国家排放标准。

因此有必要对锅炉的燃烧系统整体进行“节能减排”技术改造。

1 详细改造方案1.1 采用高位燃尽风系统将有组织燃烧风量沿炉膛垂直方向分级供入，主燃区有组织空气量与理论空气量的比值由原来λp=1.2变为λp =0.84～0.9。

在主燃烧器上方布置8只燃尽风喷口，整个燃尽风喷口在燃烧器区上部相同的水冷壁角部位置开出燃尽风安装口，燃尽风量占总空气量约为25%，燃尽风喷口风速48m/s～50m/s。

各个燃尽风喷口的供风风道均由相对应的各角主二次风道引出分别向燃尽风喷口供风，保证供风阻力小，运行中燃尽风喷口风量均由各自独立的风门挡板及电动执行器进行自动控制。

1.2 主燃烧器区二次风喷口的设计主燃烧器区二次风喷口面积进行相应缩小，保证出口的二次风风速达到设计值。

保证最下层较大二次风喷口面积，使其具有较大出口二次风动量，起到在最下层托粉的作用，减少炉膛底部的掉渣量和大渣的含碳量。

二次风切圆布置没有改变，与原设计相同。

1.3 水平浓淡风煤粉燃烧器的设计采用高浓缩比水平浓缩低NOx煤粉燃烧器来改造一次风主燃烧器。

一次风煤粉气流在流经优化过百叶窗浓缩叶片后被分离，形成两股煤粉浓度不同的煤粉气流，强化出口气流着火和燃烧，并利用燃料水平分级燃烧原理有效降低着火初期的NOx生成量。