旋流煤粉燃烧器

电站锅炉HT-NR旋流煤粉燃烧器1.HT-NR燃烧器与普通燃烧器的比较为了达到着火稳定和高燃烧效率的关键问题在于：1)高的火焰温度2)高的煤粉浓度3)很细的煤粉粒度然而，要同时都达到高的燃烧效率和低的NOx的排放是困难的。

为此，巴布科克公司-日立(Babcoak Hitachi k.k)在煤粉燃烧技器中发展了一种称为HT-NR燃烧的新原理。

图5表示了传统型式燃烧器同HT-NR燃烧器之间的比较。

HT-NR燃烧器应用NOx的焰内还原技术，在不降低火焰温度的同时使得NOx的排放急剧减少。

因此使NOx排放的减少和未燃尽碳损失的增加这一矛盾得到了很好的解决，可以达到高效率、低的NOx排放燃烧。

2.燃烧器的结构煤粉燃烧器主要由一次风弯头、文丘里管、煤粉浓缩器、燃烧器喷嘴、稳焰环、内二次风装置、外二次风装置（含调风器，执行器）及燃烧器壳体等零部件组成。

(见附图3“燃烧器结构示意图”)煤粉及其输送用风(即一次风)经煤粉管道、燃烧器一次风管、文丘里管、煤粉浓缩器、燃烧器喷嘴后喷入炉膛；二次风经二次风大风箱、燃烧器内、外二次风通道喷入炉膛；其中内二次风（内二次风兼作停运燃烧器的冷却风）为直流，通过手柄调节套筒位置来进行风量的调节；外二次风为旋流，依靠气动执行器进行风量的调节。

单只燃烧器内、外二次风的风量分配通过调节各内二次风套筒开度和外二次风调风器开度来实现。

各层燃烧器总风量的调节通过风箱入口风门执行器来实现调节。

锅炉总风量的调节应通过送风机来调节,不属于风门挡板的调节范围。

整个烟风系统至少需设置总风量测量装置及燃尽风风量测量装置。

图7侧燃尽风（SAP）结构示意图2)煤粉浓缩器及稳焰环为了提高燃烧器的低负荷稳燃、防止结渣及降低Nox排放，采用了煤粉浓缩器、火焰稳焰环及稳焰齿。

一次风气流的浓淡分离是靠安装于一次风管中的锥形煤粉浓缩器来实现的，并使气流在火焰稳焰环附近区域形成一定浓度的煤粉气流。

为了防止煤粉浓缩器的磨损，在煤粉浓缩器的迎风面上贴有耐磨陶瓷.3)燃烧器外二次风用气动执行器燃烧器外二次风用气动执行器布置简图参见图8“燃烧器外二次风气动执行器示意图”。

1000MW等级机组旋流燃烧器安全应用分析一、1000MW等级机组旋流燃烧器的工作原理1000MW等级的机组通常采用煤为主要燃料，煤在燃烧时会产生大量的烟气，而传统的燃烧器在燃烧煤时往往会存在燃烧不充分、热效率低、排放污染物高等问题。

而旋流燃烧器则采用旋流技术，通过向燃烧器内加入旋流器，使空气和煤粉充分混合，形成旋流燃烧，使燃烧更加充分，提高热效率，减少污染物排放。

其工作原理如下：1. 旋流燃烧器通过旋流器，将煤粉和空气充分混合，形成旋流燃烧，使燃烧更加充分。

2. 旋流燃烧器采用高速旋转的方式，使煤粉和空气迅速混合，提高了燃烧速度和效率。

3. 旋流燃烧器在燃烧的过程中，烟气在旋流的作用下形成涡旋，使燃烧更加均匀，进一步降低了污染物排放。

二、1000MW等级机组旋流燃烧器的安全应用1. 安全设计在1000MW等级机组中应用旋流燃烧器需要进行严格的安全设计，包括燃烧器的结构设计、旋流器的选型和安装等。

燃烧器的结构设计需要保证其在高温、高压下能够稳定工作，并具有防爆、防震、防腐等性能。

旋流器的选型和安装需要保证其能够与燃烧器完美匹配，确保煤粉和空气充分混合，燃烧效果更佳。

还需要对燃烧器进行全面的安全评估，确保其在运行过程中能够稳定可靠地工作。

2. 运行监测1000MW等级机组旋流燃烧器的安全应用还需要进行实时的运行监测，通过监测燃烧器的温度、压力、振动等参数，及时发现并排除潜在的安全隐患。

还需要对燃烧器的燃烧效果进行实时监测，确保煤粉和空气的混合比例恰当，燃烧效果良好。

运行监测还可以帮助发现运行过程中的异常情况，及时进行处理，确保安全生产。

3. 安全培训1000MW等级机组旋流燃烧器的安全应用还需要对相关人员进行专业的安全培训，包括操作人员、维护人员等。

培训内容包括燃烧器的结构、工作原理、运行参数等，帮助操作人员更加深入地了解燃烧器的工作情况，及时发现并处理异常情况。

还需要对维护人员进行维护知识培训，确保他们能够熟练地进行设备的日常维护和检修工作。

HT－NR3型旋流燃烧器介绍一、作用及特点：1、向炉内输送燃料和空气；2、组织燃料和空气及时、充分的混合；3、送入炉内的煤粉气流能迅速、稳定的着火，迅速、完全的燃尽；4、供应合理的二次风，使它与—次风能及时良好地混合，确保较高的燃烧效率；5、火焰在炉膛的充满程度较好，且不会冲墙贴壁，避免结渣；6、有较好的燃料适应性和负荷调节范围；7、流动阻力较小；8、能降低NOx的生成。

二、燃烧设备整体布置：采用前后墙布置、对冲燃烧、旋流式燃烧器系统，风、粉气流从投运的煤粉燃烧器、燃尽风喷进炉膛后，各只燃烧器在炉膛内形成一个独立的火焰。

前、后墙各布置3层HT－NR3燃烧器，每层8只；同时在前、后墙各布置一层燃尽风喷口，其中每层2只侧燃尽风（SAP）喷口，8只燃尽风（AAP）喷口。

每只煤粉燃烧器中心均配有点火油枪，油枪采用机械雾化，油枪总容量为锅炉B-MCR 所需热量的30%，单支油枪一般出力为1500kg/h。

燃烧设备的布置简图见图1 燃烧器布置示意图。

油枪布置简图见图2 油枪布置示意图。

图1 燃烧器布置示意图图2 油枪布置示意图每台磨煤机带 1 层中的 8 只燃烧器。

燃烧器层间距为 5.8198m，燃烧器列间距为 3.683m，上层燃烧器中心线距屏底距离约为 22.3m，下层燃烧器中心线距冷灰斗拐点距离约为 3.381m。

最外侧燃烧器中心线与侧墙距离为 4.0962m，燃尽风距最上层燃烧器中心线距离为7.1501m。

燃烧器配风分为一次风、内二次风和外二次风，分别通过一次风管，燃烧器内同心的内二次风、外二次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。

其中内二次风为直流，外二次风为旋流。

三、燃烧器的结构1、煤粉燃烧器的结构煤粉燃烧器主要由一次风弯头、煤粉浓缩器、燃烧器喷嘴、稳焰环、内二次风装置、外二次风装置（含调风器、执行器）及燃烧器壳体等零部件组成。

(图3“燃烧器结构示意图”，图4“现场安装好后的燃烧器喉口部位”)。

LHRG多风道强旋流煤粉燃烧器特性1、火焰形状可调性好：强旋流四通道煤粉燃烧器具有多种调节手段，内外风的不同比例及出口喷射流型可在总风量不变的条件下大范围无级调整，从而可获得能适应任意工况的火焰形状。

2、节能降耗：由于一次风量低，且直流风和旋流风可调至最佳比例，有利于煤粉完全燃烧，因而强旋流四通道煤粉燃烧器可有效降低煤耗，理论和实践表明每减少1%的一次风量可降低热耗8.70～10.46kJ/kg燃料。

同时，二次风温显著提高。

3、对煤的适应性强，可用于低挥发份煤或无烟煤：根据燃烧挥发份含量（%），适当调整煤粉细度（一般0.080mm筛余百分数控制在挥发份百分数的0.5～0.75倍），同时相应调节燃烧器的推力，可实现将低挥发分煤或无烟煤用于回转窑煅烧。

4、低NOx排放量：正常作业时强旋流四通道煤粉燃烧器头部有一高温烟气回流形成的负压区，可避免产生局部高温，沿窑长的温度曲线变化平稳，因而可有效抑制“燃烧NOx”和“高温NOx”的产生，降幅达20～30%，烟气排放达国家环保排放标准。

5、结构合理，整体性能优良：强旋流四通道煤粉燃烧器外型美观，配套设施齐全，系统阻力小，火焰调节灵便快捷，维修保养方便，总体性能达到国外多通道燃烧器水平。

6、新技术、新材料确保使用寿命：强旋流四通道煤粉燃烧器的易磨损部位，进行了特殊的耐磨喷涂技术，使燃烧器关键部位的耐磨寿命比普通钢提高了5~10倍。

强旋流四通道煤粉燃烧器的头部及喷嘴采用耐热钢材质，可保证燃烧器在1100℃的条件下，有两年以上的寿命。

7、定位调节方便灵活：强旋流四通道煤粉燃烧器的悬挂装置能根据窑内工况需要伸缩偏转，调节其在窑内的工作部位，使热工制度稳定可靠。

旋流风通道的内外套管都采用了轴向伸缩结构，可视工况需要实时调节，使喷口产生扩张延伸效果。

8、配用点火油燃烧器：可根据用户需求，设计配套DY-Z型油燃烧器，节能效果明显。

LHRG强旋流四通道煤粉燃烧器的产品结构是借鉴国外先进燃烧器的技术，通过分析国内众多厂家在三通道煤粉燃烧器使用实践中遇到的各类问题，经过大量冷态试验确定了EPIC四通道煤粉燃烧器的喷嘴结构。

（1）德国旋流式三通道煤粉燃烧器德国洪堡公司为适应采用低值燃料檄烧水泥热料的需要，对原生产的旋流式三通道煤粉燃烧器进行改进而设计了PYRNET型燃烧器，此燃烧器由四个同心管组成，形成四个通道，中心管为第一通道用作喷油，在启动和用混合燃料时采用；管1与管2之间为第二通道，内没有涡流元件，使空气以160m／s速度喷射并形成涡流，煤粉与输送空气以28m／s速度通过通道3的锥形环状扩口，呈倾斜形喷人容内。

员外因即通道4为喷射空气用，以350一440m／s速度喷射入窑内。

其特点是：燃油点火装置的油枪放置在中心，外风（喷射风）由8—18个均匀分布的小团孔喷出，使出口面积大大减小，提高了外风的喷出速度，风速最高可达440m／s，超过音速，所以有人称为“超音速煤粉燃烧器”。

因出口面积减小，风量降低，所以必须提高风压，才能满足动量要求。

常用压力为o.1MFa，所以也称为“高压煤粉燃烧器”。

外风采用小圆孔喷出，除风速提高外，还保证不易变形，延长使用寿命。

德国洪堡公司把这种燃烧器命名为PY—RNET型，每个通道的风量分配和风速如图6.8所示。

该燃烧器与通常的三通道燃烧器相比，具有以下优点①火焰温度高。

火焰短而稳定；②可采用20％一80g6的石油焦作燃料。

③有减少结圈次数的趋势；④NO‘可减少30％以上；⑤一次风量很低，一般为6％一8％，最小可降到4％，（2）法国Rotaflam型煤粉燃烧器法国皮拉德公司是专门制造各种燃烧器的公司，Rotaflam型是皮拉德公司于20世纪80年代末期在原有三通道燃烧器基础上研制的。

该燃烧器是带火焰稳定器和拢焰罩的四通道煤场燃挠器，其结构示意见图6.7。

Rotaflam 燃烧器与传统的三通道燃烧器相比，其特点如下：①油或气枪中心套管配有火焰稳定器，使火焰根部能保持稳定的涡流循环内风的旋转，可使火焰根部形成一个回流区，从而使一次风量降低一半。

⑧采用拢焰罩，可避免气流迅速扩张，产生“盆状效应”，使火焰形状更加合理。

TC型旋流式四风道煤粉燃烧器(1) 结构特点(见图6-5和图6-6)四通道，是指中问的煤通道、内部的中心通道和外部的旋流通道及旋流风外部的轴流通道。

主要结构特点如下。

①与普通三通道煤粉燃烧器相比，其旋流风风速与轴流风风速均提高30％～50％，在不改变一次风量的情况下，燃烧器的推力得到大大提高。

②旋流风与轴流风的出口截面可调节比大，达到6倍以上，即对外风出口风速调节比大，所以对火焰的调整非常③喷头外环前端设置拢焰罩,以减少火焰扩散,对保护窑皮,点火有好处,能起到稳燃保焰的作用.④喷头部分采用耐高温、抗高温氧化的特殊耐热钢铸件机加工制成，提高了头部的抗高温变形能力。

⑤煤粉入口处采用高抗磨损的特殊材料，且易于更换。

(2 )其主要的燃烧特点①火焰形状规整适宜，活泼有力温度高，窑内温度分布合理。

②热力集中稳定，卷吸二次风能力强。

③火焰调节灵活，简单方便，可调范围大，达1:6以上。

④热工制度合理，对煤质适应性强，可烧劣质煤、低挥发分煤、无烟煤和烟煤。

(3) 四通道煤粉燃烧器的操作①喷煤管的点燃点火后，先将喷油量适当加大，同时开启进煤风机，以保护喷煤管，开启窑尾废气排风机，以保持窑头有微负压。

待窑尾温度升到200℃时可以加煤，油煤混烧，同时开启净风机，保持火焰顺畅．在燃烧过程中逐渐减少用油量，待窑尾温度达到400℃时．撒油将净风量加大，点燃燃烧器。

②燃烧器位置的调整燃烧器位置，到定时检修的时间都必须停窑检查和调整，窑头截面调整为中心偏斜50~60mm，下偏50mm，窑尾截面偏斜为700mm，偏下至砖面-两点连成一线，即为燃烧器的原始位置(见图6-7)。

保证既不冲刷窑皮又能压着料层煅烧，在正常生产中，还要根据窑况对燃烧器进行适当调整，保证火焰顺畅，既不刷窑皮，又能将料烧好。

③火焰调节与窑皮控制回转窑生产过程中，火焰必须保持稳定，避免出现陡峭的峰值温度，火焰较长，才能形成稳定的窑皮，从而保护烧成带耐火砖的使用周期。