第五章、煤粉燃燒理論基礎(chǔ)及燃燒設(shè)備

2023/12/271第五章、煤粉熄滅實(shí)際根底及熄滅設(shè)備2023/12/272本章主要講述有關(guān)電站鍋爐的熄滅實(shí)際，其處理的主要問題是：(1)判別各種燃料的著火性能，分析影響著火過程的主要要素，保證熄滅過程順利進(jìn)展。(2)研討如何提高燃料的熄滅速度，提出加速熄滅反響，提高熄滅效率的途徑。(3)處理降低熄滅產(chǎn)物中污染物排放量的問題。2023/12/273第一節(jié)熄滅根本實(shí)際一、化學(xué)反響速度1、濃度對化學(xué)反響速度的影響(1)質(zhì)量作用定律熄滅是一種發(fā)光發(fā)熱的化學(xué)反響景象。熄滅速度可以用化學(xué)反響速度來表示。在等溫條件下，化學(xué)反響速度可用質(zhì)量作用定律表示。即反響速度普通可用單位時(shí)間，單位體積內(nèi)燒掉燃料量或耗費(fèi)掉的氧量來表示。可用下面的式子表示爐內(nèi)的熄滅反響：2023/12/274

(5-1)(燃料)(氧化劑)(熄滅產(chǎn)物)化學(xué)反響速度可用正向反響速度表示，也可用逆向反響速度來表示。即(5-2)

(5-3)2023/12/275CA、CB、CG、、CH為摩爾組分濃度，kg/m3或mol/m3。

(2)質(zhì)量作用定律的意義

質(zhì)量作用定律闡明了參與反響物質(zhì)的濃度對化學(xué)反響速度的影響。

其意義是：對于均相反響，在一定溫度下，化學(xué)反響速度與參與反響的各反響物的濃度乘積成正比，而各反響物濃度的方次等于化學(xué)反響式中相應(yīng)的反響系數(shù)。

因此，反響速度又可以表示為：

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kg/〔m3.s)或mol/(m3.s)(5-4)

kg/〔m3.s)或mol/(m3.s)

式中:ＣA,ＣB---反響物A,B的摩爾組分濃度，kg/m3或mol/m3；a,b---化學(xué)反響式中，反響物A,B的反響系數(shù)；kA,kB---反響速度常數(shù)，kg/(m2.s.Pa)。2023/12/277質(zhì)量作用定律適用于理想氣體，在均相反響中，假定參與反響的氣體為理想氣體，那么質(zhì)量作用定律可以運(yùn)用。(3)多相熄滅的化學(xué)反響速度對于多相反響，如煤粉熄滅，熄滅反響是在固體外表上進(jìn)展的，反響速度取決于燃料外表附近氧化劑的濃度和固相物質(zhì)的外表積。用下式表示：，mol/(m3.s)(5-5)式中：CB――固體燃料外表附近氧的濃度，mol/m3；2023/12/278fA――單位容積兩相混合物中固相物質(zhì)的外表積，m2。上式闡明，在一定溫度下，提高固體燃料附近氧的濃度，就能提高化學(xué)反響速度。反響速度越高，燃料所需的燃盡時(shí)間就越短。質(zhì)量作用定律只反映了化學(xué)反響速度與參與反響物濃度的關(guān)系。實(shí)踐上，反響速度不僅與反響物濃度有關(guān)，而且與參與反響的物質(zhì)的活性和溫度等要素有關(guān)?；瘜W(xué)反響速度與燃料活性及溫度的關(guān)系可用阿累尼烏斯定律表示。在燃料著火區(qū)，可燃物濃度比較高，而氧濃度比較低。這主要是為了維持著火區(qū)的高溫形狀，使燃料進(jìn)入爐內(nèi)后盡快著火。2023/12/2792、溫度對化學(xué)反響速度的影響〔阿累尼烏斯定律及活化能〕〔1〕阿累尼烏斯定律在實(shí)踐熄滅過程中，由于燃料與氧化物(空氣)是按一定比例延續(xù)供應(yīng)的，當(dāng)混合非常均勻時(shí)，可以以為熄滅反響是在反響物質(zhì)濃度不變的條件下進(jìn)展的。這時(shí)，化學(xué)反響速度與燃料活性及溫度的關(guān)系可用著名的阿累尼烏斯定律描畫：，kg/(m2.s.Pa)(5-6)式中,k0--相當(dāng)于單位濃度中，反響物質(zhì)分子間的碰撞頻率或有效碰撞次數(shù)的系數(shù)，也可稱為頻率因子，kg/(m2.s.Pa)；E—反響活化能，kJ/mol；2023/12/2710R—通用氣體常數(shù)，kJ/mol.k；T—反響溫度，ok：k—反響物濃度不變時(shí)的反響速度常數(shù)，kg/(m2.s.Pa)。簡單的說，燃料的“活性〞表示燃料著火與燃盡的難易程度。例如，氣體燃料比固體燃料容易著火，也容易燃盡。而不同的固體燃料，“活性〞也不同，燃料的“活性〞也表現(xiàn)為燃料熄滅時(shí)的反響才干。各種燃料所具有的“活性〞程度可用“活化能〞的概念來描畫。2023/12/2711〔2〕活化能燃料的活化能表示燃料的反響才干。活化分子被以為是極少數(shù)能量較大的分子，其所具有的能量在碰撞時(shí)足以破壞原有的化學(xué)鍵，并建立新的化學(xué)鍵?；罨苁菂⑴c化學(xué)反響的物質(zhì)到達(dá)開場進(jìn)展化學(xué)反響形狀所需的最低能量，用Ｅ表示。把可以發(fā)生化學(xué)反響的碰撞稱為有效碰撞，并把可以發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子。2023/12/27122023/12/2713從圖可見，要使反響物由Ａ變成熄滅產(chǎn)物Ｇ，參與反響的分子必需首先吸收活化能Ｅ，使活化分子數(shù)目增多，并到達(dá)活化形狀，數(shù)目較多的分子產(chǎn)生有效碰撞，發(fā)生反響而生成熄滅產(chǎn)物，并放出比Ｅ1〔活化能〕更多的能量Ｅ2，而熄滅反響的凈放熱量為Ｑ。燃料的活化能越小，反響才干就越強(qiáng)，反響速度隨溫度變化也較小，在低溫下也能熄滅?；罨苡蟮娜剂?，其反響才干愈差，反響速度隨溫度的變化也愈大，即在較高的溫度下才干到達(dá)較大的反響速度。這種燃料不僅著火困難，而且需求在較高的溫度下經(jīng)過較長的時(shí)間才干燃盡。影響熄滅反響速度的主要要素是反響物的濃度，活化能和反響溫度。燃煤的活化能及頻率因子可在沉降爐中測定，表5-1是國內(nèi)四種典型煤種的測定結(jié)果。2023/12/2714燃煤的活化能及頻率因子煤種

Ｖdaf頻率因子活化能%g/(cm2.s.MPa)kJ/mol無煙煤5.1596.8385.212

貧煤15.1812.6155.098煙煤

33.407.8945.452褐煤

41.025.3138.9112023/12/2715隨著反響溫度的升高，分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能添加，活化分子的數(shù)目大大添加，有效碰撞頻率和次數(shù)增多，因此反響速度加快。對于活化能愈大的燃料，提高反響系統(tǒng)的溫度，也能提高反響速度。3、壓力對熄滅速度的影響在反響容積不變的情況下，反響系統(tǒng)壓力的增高，就意味著反響物濃度添加了，從而使反響速度加快。2023/12/27164、催化反響使化學(xué)反響速度發(fā)生變化，參與化學(xué)反響，但本身不發(fā)生變化。5、連鎖反響連鎖反響可以使化學(xué)反響自動(dòng)延續(xù)加速進(jìn)展。二、氧的分散速度氧的分散速度不僅與氧的濃度有關(guān)，還與炭粒直徑及氣流與炭粒的相對速度有關(guān)。三、熄滅速度與熄滅區(qū)域1.碳粒熄滅的動(dòng)力區(qū)溫度低于900～1000℃時(shí)，化學(xué)反響速度小于氧氣向碳粒外表的分散速度，氧氣的供應(yīng)非常充足，提高2023/12/2717分散速度對熄滅速度影響不大，熄滅速度取決于反響溫度和碳的活化能。此時(shí)，熄滅處于動(dòng)力區(qū)。在動(dòng)力熄滅區(qū)內(nèi)，由于化學(xué)反響速度系數(shù)k很小，αd＞＞k，故1/k＞＞1/αd。2.碳粒熄滅的分散區(qū)溫度高于1400℃時(shí)，化學(xué)反響速度大于氧氣向碳粒外表的分散速度，以致于分散到碳粒外表的氧氣立刻被耗費(fèi)掉，碳粒外表處的氧濃度接近于0，提高溫度對熄滅速度影響不大，熄滅速度取決于氧氣向碳粒外表的分散速度。此時(shí)，熄滅處于分散區(qū)。在擴(kuò)熄滅區(qū)內(nèi)，由于反響溫度很高，化學(xué)反響速度系數(shù)很大,αd＜＜k，故1/k＜＜1/αd。2023/12/27183.碳粒熄滅的過渡區(qū)介于動(dòng)力區(qū)和分散區(qū)之間，稱為熄滅處于過渡區(qū)。在過渡區(qū)，提高溫度和提高分散速度都可以提高熄滅速度。即氧氣向碳外表分散速度與碳粒外表化學(xué)反響速度同時(shí)影響和控制碳粒熄滅速度。假設(shè)分散速度不變，只提高溫度，熄滅過程向分散區(qū)轉(zhuǎn)化；假設(shè)溫度不變，只提高分散速度，熄滅過程向動(dòng)力區(qū)轉(zhuǎn)化?；瘜W(xué)反響速度常數(shù)和氧氣分散速度系數(shù)的比值稱為謝苗諾夫〔Семенов〕準(zhǔn)那么，即：(5-21)2023/12/2719實(shí)踐熄滅時(shí)，碳粒外表的氧氣濃度普通接近于Co或接近于0。所以，前蘇聯(lián)學(xué)者丘哈諾夫提出用比值當(dāng)判別碳粒熄滅區(qū)域。其界限為：接近1時(shí)，熄滅處于動(dòng)力區(qū)；當(dāng)接近零時(shí)，熄滅處于分散區(qū)。通常煤粉爐的熄滅均處于動(dòng)力熄滅或過渡熄滅形狀。2023/12/27202023/12/27212023/12/2722第二節(jié)煤粉氣流的著火和熄滅一、煤粉的熄滅過程煤粉的熄滅過程如下：煤粉受熱，水分析出，繼續(xù)受熱，絕大部分揮發(fā)分析出，揮發(fā)分首先著火，引燃焦碳，并繼續(xù)析出剩余的部分揮發(fā)分，揮發(fā)分與焦碳一道燃盡，構(gòu)成灰渣?！惨弧趁悍巯绲娜齻€(gè)階段：1、著火前的預(yù)備階段：吸熱階段，燃料的枯燥與加熱，揮發(fā)物受熱分解析出。揮發(fā)分的析出的數(shù)量和成分取決于煤的特性、加熱溫度和速度。著火前氧的濃度和飛灰含碳量變化不大2、熄滅階段從部分到整個(gè)外表，放出大量熱量，煙氣溫度2023/12/2723迅速升高，氧濃度和飛灰含碳量急劇下降3、燃盡階段焦炭粒變小，構(gòu)成灰殼。大部分可燃物燃盡，溫度降低。燃盡時(shí)間最長。在煤粉爐內(nèi)，伴隨燃料熄滅過程的不斷進(jìn)展，還將產(chǎn)生以下問題：(1)受熱面積灰、結(jié)渣；(2)受熱面金屬外表的高溫腐蝕；(3)蒸發(fā)受熱面中水動(dòng)力和傳熱的平安性；(4)氧化氮等污染物的生成；(5)火焰在爐膛容積中的充溢程度。2023/12/2724煤粉著火熄滅過程的細(xì)節(jié)非常復(fù)雜，只能闡明幾個(gè)階段的主要特征。煤粉顆粒必需首先吸熱升溫，熱源來自爐內(nèi)1300～1600℃的高溫?zé)煔?，燃煤得到枯燥，隨著水分的蒸發(fā)，燃煤溫度不斷升高。揮發(fā)分析出后，剩余的固態(tài)物構(gòu)成焦碳。2023/12/2725可燃揮發(fā)分氣體的著火溫度比較低，450～550℃以上就可著火、熄滅，同時(shí)釋放熱量，加熱焦碳。焦碳溫度升高到著火溫度時(shí)，即著火熄滅，并放出大量熱量。當(dāng)焦碳大半燒掉之后，內(nèi)部灰分將對燃盡過程產(chǎn)生影響。其緣由是：外層的灰分裹在內(nèi)層焦碳上，構(gòu)成一層灰殼，甚至構(gòu)成渣殼。從而妨礙氧向焦碳外表的分散，使燃盡時(shí)間拖長。煤粉氣流的著火溫度也隨煤粉細(xì)度而變化，煤粉越細(xì)，加熱速度越快，越容易著火。這是由于煤粉越細(xì)，熄滅反響的外表積越大。所以在煤粉氣流熄滅時(shí)，細(xì)煤粉首先著火。2023/12/2726實(shí)驗(yàn)研討發(fā)現(xiàn)，煤粉在爐內(nèi)的加熱升溫速度很快，升溫速度為(0.5～1.0)×104℃/S，僅在0.1～0.2秒的時(shí)間內(nèi)就能到達(dá)爐內(nèi)熄滅時(shí)的溫度程度1500℃左右。在這種條件下，揮發(fā)分熄滅和焦碳熄滅這兩個(gè)環(huán)節(jié)很難截然分開，在很大程度上能夠是同時(shí)進(jìn)展的。圖5-5表示了煤粉粒子的升溫速度。閱歷闡明，枯燥無灰基揮發(fā)分大的煤，還是比較容易著火和燃盡的，由于揮發(fā)分析出熄滅畢竟比焦碳的熄滅迅速得多，而且揮發(fā)分析出后可增大焦碳粒子與氧氣接觸的面積，提高焦碳粒子的反響活性。2023/12/2727〔二〕焦炭的熄滅炭粒的熄滅是煤粉熄滅的關(guān)鍵?？扇汲煞肿疃?、時(shí)間最長、熱量最大。機(jī)理復(fù)雜，是多相反響。2023/12/27282023/12/27292023/12/27302023/12/2731二、熄滅過程著火和熄火的熱力條件鍋爐爐內(nèi)煤粉熄滅過程的著火主要是熱力著火，熱力著火過程是由于可燃物擁有足夠的熱量時(shí)溫度不斷升高而引起的。著火過程有兩層意義：一是著火能否能夠發(fā)生？二是能否穩(wěn)定著火？只需穩(wěn)定著火，才干保證熄滅過程繼續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)展，否那么就能夠中途熄火，使熄滅過程中斷。1、實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定著火的兩個(gè)條件：放熱量和散熱量到達(dá)平衡，放熱量等于散熱量。(5-7)2023/12/2732放熱量隨系統(tǒng)溫度的變化率大于散熱量隨系統(tǒng)溫度的變化率。(5-8)假設(shè)不具備這兩個(gè)條件，即使在高溫形狀下也不能穩(wěn)定著火，熄滅過程將因火焰熄滅而中斷，并不斷向緩慢氧化的過程開展。2、著火溫度與熄火溫度熄滅室內(nèi)可燃混合物熄滅放熱量為：

，kJ/(m3.s)〔5-9〕向周圍環(huán)境散失的熱量為：Q2=(αS/V)〔Ｔ-Ｔo〕，kJ/(m3.s)〔5-10〕2023/12/2733CO2--氧濃度，mol/m3；Cf—可燃混合物中的燃料濃度，mol/m3或kg/m3；ko–頻率因子，kg/(m2.s.Pa)；V--可燃混合物的容積,m3；Qr--熄滅反響熱，kJ/mol；Ｔ--熄滅反響物溫度,K；Ｔo--熄滅室環(huán)境溫度,K；α--混合物向熄滅室壁面的放熱系數(shù),kJ/(m2.k.s)；S--熄滅室壁面面積,m2。圖5-2表示了由可燃混合物熄滅放熱量〔5-9〕式和不同散熱條件〔5-10〕式下的熱力著火曲線。2023/12/2734點(diǎn)1：緩慢氧化形狀；點(diǎn)2：著火點(diǎn)；點(diǎn)3：高溫熄滅形狀；點(diǎn)4：熄火點(diǎn)；點(diǎn)5：氧化形狀。當(dāng)環(huán)境溫度很低時(shí)〔Ｔb1〕，點(diǎn)1左邊Q1＞Q2a，使反響系統(tǒng)升溫，到達(dá)平衡點(diǎn)1。但由于溫度很低，放熱量隨溫度的變化率小于散熱量隨溫度的變化率，即dQ1/DT＜dQ2a/DT，使點(diǎn)1右邊出現(xiàn)Q1＜Q2a。在這種條件下，可燃物不能到達(dá)著火溫度的形狀，只能處于緩慢氧化形狀點(diǎn)1。當(dāng)環(huán)境溫度提高時(shí)〔Ｔb2〕，點(diǎn)2右邊Q1＞Q2b，且在點(diǎn)2處dQ1/dT＞dQ2b/dT。此時(shí)，由于溫度2023/12/27352023/12/27362023/12/2737較高，放熱量隨溫度的變化率增大，只需溫度稍有添加，熄滅反響將自動(dòng)加速，轉(zhuǎn)變到高溫熄滅形狀點(diǎn)3。這時(shí)，點(diǎn)2對應(yīng)的溫度即為著火溫度。在此條件下，只需延續(xù)供應(yīng)燃料和空氣，就能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的著火和熄滅。當(dāng)散熱條件變化時(shí)，如由Q2b變?yōu)镼2c時(shí)，將出現(xiàn)著火中斷的景象。點(diǎn)4對應(yīng)的溫度即為熄火溫度。雖然在點(diǎn)4反響系統(tǒng)溫度很高，但由于點(diǎn)4左邊與右邊均出現(xiàn)Q1＜Q2c，且dQ1/dT＜dQ2c/dT，使反響系統(tǒng)溫度最終變到點(diǎn)5的氧化形狀。由圖可知，熄火溫度ＴXh總是比著火溫度ＴZh高。2023/12/2738煤種無煙煤煙煤褐煤著火溫度℃700～800400～500250～450各種煤的著火溫度2023/12/2739煤粉氣流的著火溫度煤種無煙煤貧煤煙煤褐煤著火溫度℃1000900650～8405502023/12/2740液體燃料和氣體燃料的著火溫度燃料高爐煤氣(焦碳.木材)發(fā)生爐煤氣(煤)煉焦煤氣(煤)天然氣石油著火溫度℃530530300～500530360～4002023/12/2741三、煤粉氣流的著火煤粉氣流經(jīng)過湍流分散和回流，卷吸周圍高溫?zé)煔?；同時(shí)遭到爐膛四壁及高溫火焰輻射，被迅速加熱至著火。煤粉氣流著火溫度比煤的著火溫度高些。著火過早，燒壞噴口，也易結(jié)渣；著火太遲，增大機(jī)械不完全熄滅損失，火焰中心上移，對流受熱面結(jié)渣。〔一〕著熾熱及其影響要素：著熾熱：將煤粉氣流加熱到著火溫度所需的熱量稱為------。它包括加熱煤粉及一次風(fēng)〔空氣〕，并使煤粉中水分蒸發(fā)、過熱所需求的熱量。2023/12/2742〔二〕影響煤粉氣流著火的要素：主要有三個(gè)方面的要素。即一是燃料要素，二是設(shè)備構(gòu)造要素，三是運(yùn)轉(zhuǎn)要素。1、燃料的性質(zhì)：揮發(fā)分↓，著火溫度↑；水分↑，著熾熱↑；灰分↑，著熾熱↑；細(xì)度↑，著火容易。揮發(fā)份的熄滅對焦炭起加熱作用，從而為焦炭的著火熄滅發(fā)明了有利條件，揮發(fā)分高的煤也易于燃盡。然而枯燥無灰基揮發(fā)分一樣的煤，其燃盡時(shí)間有時(shí)也差別很大，其緣由是一部分煤具有燒結(jié)性，使氧氣與炭外表的反響變差，因此影響燃盡。2023/12/27432023/12/2744灰分含量添加時(shí)，煤的發(fā)熱量就會(huì)下降很多，燃煤量就要增多，而著熾熱又與燃煤量成正比。因此灰分高的煤，著火也比較困難，而且著火穩(wěn)定性變差。水分含量也影響著熾熱。水分多時(shí)，加熱煤粉氣流的一部分熱量用于水分的蒸發(fā)和過熱，使著熾熱添加，著火推遲。但煤粉的內(nèi)部水分蒸發(fā)后可使煤粉顆粒內(nèi)部的反響外表積添加，從而提高著火才干和熄滅速度。煤粉細(xì)度對著火也產(chǎn)生重要影響。細(xì)煤粉中揮發(fā)分比粗煤粉容易析出，也容易加熱，因此細(xì)煤粉容易著火，也容易燃盡。2023/12/27452、煤粉氣流的初溫〔一次風(fēng)溫〕；3、一次風(fēng)量和風(fēng)速；4、爐內(nèi)的散熱條件；熄滅帶5、熄滅器的構(gòu)造特性：尺寸、一、二次風(fēng)混合點(diǎn)；6、鍋爐負(fù)荷；鍋爐低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)煤粉的著火穩(wěn)定性將變差，尤其是那些揮發(fā)分低或灰分高的煤，或顆粒度較粗的煤粉，其火焰容易在低溫?zé)煔庵兄饾u分散以致熄滅。這樣不但著火變得困難，還容易構(gòu)成大量不完全熄滅損失。鍋爐負(fù)荷低至一定程度時(shí)，煤粉氣流自點(diǎn)燃特2023/12/2746性和熄滅穩(wěn)定性變差，需求投入易燃的燃料〔如投油〕，提高煤粉著火熄滅的穩(wěn)定性，否那么容易滅火。目前，國內(nèi)外都采用了新的熄滅技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷下不投油或少投油穩(wěn)定熄滅。(三)混煤的熄滅特性１、混煤的著火特性混煤的著火溫度不是取決于混煤的平均揮發(fā)分，而是偏高于一樣揮發(fā)分的單一煤種。單純用揮發(fā)分含量判別混煤的著火特性是不夠全面的。當(dāng)混煤中的低熱值或低反響才干的煤比例太多時(shí)，會(huì)呵斥頻繁滅火。2023/12/27472、混煤的熄滅效率熄滅性能相近的煤混燃時(shí)，熄滅效率不會(huì)受太大影響。但熄滅性能相差較多的煤混燃時(shí)，熄滅效率會(huì)明顯下降。2023/12/2748四、熄滅完全的條件1、供應(yīng)充足而又適宜的空氣量；2、適當(dāng)高的爐溫；3、空氣和煤粉的良好擾動(dòng)和混合；4、在爐內(nèi)要有足夠的停留時(shí)間；2023/12/2749煤粉熄滅器是燃煤鍋爐熄滅設(shè)備的主要部件，其主要作用是：(1)向鍋爐爐膛內(nèi)保送燃料和空氣；(2)組織燃料和空氣及時(shí)、充分的混合；(3)保證燃料進(jìn)入爐膛后盡快、穩(wěn)定的著火，迅速、完全的燃盡。一、旋流式熄滅器的任務(wù)原理旋流式熄滅器由圓形噴口組成，熄滅器中裝有各種型式的旋流發(fā)生器〔簡稱旋流器〕。煤粉氣流或熱空氣經(jīng)過旋流器時(shí)，發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從噴口射出后即構(gòu)成旋轉(zhuǎn)射流。利用旋轉(zhuǎn)射流，能構(gòu)成有利于著火的高溫?zé)煔饣亓鲄^(qū)，并使氣流劇烈混合。第三節(jié)旋流式熄滅器2023/12/2750旋流熄滅器任務(wù)原理動(dòng)畫2023/12/2751旋流熄滅器效果動(dòng)畫2023/12/2752前墻旋流熄滅器及油槍2023/12/2753蝸殼型旋流式熄滅器任務(wù)原理表示圖2023/12/2754圖中表示煤粉氣流經(jīng)過蝸殼式旋流器后構(gòu)成旋轉(zhuǎn)氣流，射出噴口后在氣流中心構(gòu)成回流區(qū)，這個(gè)回流區(qū)叫內(nèi)回流區(qū)。內(nèi)回流區(qū)卷吸爐內(nèi)的高溫?zé)煔鈦砑訜崦悍蹥饬?，?dāng)煤粉氣流擁有了一定熱量并到達(dá)著火溫度后就開場著火，火焰從內(nèi)回流區(qū)的內(nèi)邊緣向外傳播。在旋轉(zhuǎn)氣流的外圍也構(gòu)成回流區(qū)，這個(gè)回流區(qū)叫外回流區(qū)。外回流區(qū)也卷吸高溫?zé)煔鈦砑訜峥諝夂兔悍蹥饬?。在著火后的煤粉氣流的外圍送入的二次風(fēng)也構(gòu)成旋轉(zhuǎn)氣流，故二次風(fēng)與一次風(fēng)的混合比較劇烈，使熄滅過程延續(xù)進(jìn)展，直至燃盡。按照旋流器的構(gòu)造，旋流式熄滅器可分為①蝸殼式、②可動(dòng)葉輪式、③可動(dòng)葉片式三大類。2023/12/2755旋流強(qiáng)度：二、旋轉(zhuǎn)火焰的特性根據(jù)氣流的旋流強(qiáng)度的大小，旋流式熄滅器構(gòu)成的火焰外形能夠有三種：氣流旋流強(qiáng)度較小時(shí)，構(gòu)成封鎖式火焰。氣流旋流強(qiáng)度較大時(shí)，構(gòu)成開放式火焰。氣流旋流強(qiáng)度進(jìn)一步增大時(shí)，構(gòu)成飛邊火焰〔全開放式火焰〕。在封鎖式氣流中，在火焰根部構(gòu)成回流區(qū)，這種火焰可卷吸火焰本身熄滅放出的熱量，具有一定的自穩(wěn)定著火才干，但因回流量小，不適宜熄滅難燃的煤。2023/12/2756旋流式熄滅器出口有時(shí)能夠是開放式氣流，這時(shí)旋轉(zhuǎn)氣流將高溫?zé)煔鈴臓t膛中卷吸進(jìn)來，構(gòu)成貼壁火焰，引起結(jié)渣，因此實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)防止旋流強(qiáng)度過大而導(dǎo)致飛邊氣流。三、旋流熄滅器的型式1、蝸殼式熄滅器蝸殼式熄滅器是以蝸殼作為旋流器的旋流式熄滅器，蝸殼式熄滅器分為單蝸殼式、雙蝸殼式、三蝸殼式。2、軸向葉片型旋流熄滅器3、切向葉片型旋流熄滅器2023/12/27572023/12/27582023/12/27592023/12/27602023/12/27612023/12/27622023/12/27632023/12/27642023/12/27652023/12/27664、可動(dòng)葉片雙調(diào)風(fēng)旋流熄滅器圖6-18所示的可動(dòng)葉片雙調(diào)風(fēng)旋流式熄滅器它由一次風(fēng)管、二次風(fēng)通道、可動(dòng)葉片、油槍等組成。據(jù)資料引見，ＦＷ型雙調(diào)風(fēng)低ＮＯx熄滅器的ＮＯx排放量最大不超越258mg/MJ,ＦＷ技術(shù)的雙調(diào)風(fēng)旋流式熄滅器如圖6-19所示2023/12/27672023/12/27682023/12/27692023/12/27702023/12/2771熄滅器與水冷壁組裝后2023/12/2772四、旋流式熄滅器的布置與供風(fēng)方式旋流式熄滅器通常布置在爐膛的前、后墻上，有的采用大風(fēng)箱供風(fēng)，有的采用分隔風(fēng)箱供風(fēng)。五、單只熄滅器的熱功率為了提高熄滅調(diào)理的靈敏性和防止水冷壁及熄滅器噴口結(jié)渣，趨向于采用小功率熄滅器。由于單只熄滅器功率過大，會(huì)帶來以下問題：部分熱負(fù)荷過高，易于結(jié)渣；部分熱負(fù)荷過高，水冷壁的傳熱惡化；切換或啟停熄滅器對火焰的穩(wěn)定性影響較大；不利風(fēng)粉混合；熄滅調(diào)理不太靈敏等。2023/12/27731、旋流熄滅器的布置方式：

(a)前墻布置(b)兩面墻布置(c)半開爐膛對沖(d)爐底布置

〔e〕爐頂布置(b-1)兩面墻交錯(cuò)布置(b)兩面墻對沖布置2023/12/27742023/12/27752023/12/27762023/12/27772023/12/27782023/12/27792023/12/2780第四節(jié)直流式煤粉熄滅器一、直流射流的特性直流熄滅器通常由一列矩形或圓形噴口組成。煤粉氣流和熱空氣從噴口射出后，構(gòu)成直流射流。直流射流的主要特點(diǎn)是沿流動(dòng)方向的速度衰減比較慢，具有比較穩(wěn)定射流中心區(qū)，且一次風(fēng)和二次風(fēng)的后期混合比較強(qiáng)。湍流自在射流特性如圖：2023/12/2781

wx=0Wxxθw0wm

初始段根本段x2023/12/27822023/12/2783二、直流煤粉熄滅器的型式1、均等配風(fēng)直流式熄滅器直流煤粉熄滅器的一、二次風(fēng)噴口的布置方式大致上有兩種類型。一類適用于熄滅容易著火的煤，如煙煤、褐煤等。這類熄滅器的一、二次風(fēng)噴口通常交替間隔陳列，相鄰兩個(gè)噴口的中心間距較小，稱為均等配風(fēng)直流熄滅器。見圖6-1。因一次風(fēng)攜帶的煤粉比較容易著火，故希望在一次風(fēng)中煤粉著火后及時(shí)、迅速地和相鄰二次風(fēng)噴口射出的熱空氣混合。這樣，在火焰根部不會(huì)由于缺乏空氣而熄滅不完全，或?qū)е孪缢俣冉档?。高揮發(fā)份煤種著火后熄滅比較劇烈，溫度較高，二次風(fēng)送入也不會(huì)大幅降低熄滅溫度，所以采用一、二次風(fēng)交替間隔布置。因此沿高度相間陳列的二次風(fēng)噴口的風(fēng)量分配就接近均勻。2023/12/27842023/12/27852023/12/27862023/12/27872023/12/27第六章、熄滅設(shè)備及煤粉熄滅新技術(shù)882、一次風(fēng)集中布置的分級(jí)配風(fēng)直流式熄滅器分級(jí)配風(fēng)直流煤粉熄滅器適用于熄滅著火比較困難的煤，如揮發(fā)分較低的貧煤、無煙煤或劣質(zhì)煙煤。分級(jí)配風(fēng)的目的是：在熄滅過程不同時(shí)期的各個(gè)階段，按需求送入適量空氣，保證煤粉穩(wěn)定著火、完全熄滅。這種熄滅器的特點(diǎn)是：幾個(gè)一次風(fēng)噴口集中布置在一同，一、二次風(fēng)噴口中心間距較大，如圖6-2所示。由于一次風(fēng)中攜帶的煤粉著火比較困難，一、二次風(fēng)的混合過早，會(huì)使火焰溫度降低，引起著火不穩(wěn)定。為了維持煤粉火焰的穩(wěn)定著火，希望推遲煤粉氣流與二次風(fēng)的混合，所以將二次風(fēng)分為先后兩批送入著火后的煤粉氣流中。2023/12/27892023/12/2790(1)一次風(fēng)集中布置的特點(diǎn)①使著火區(qū)堅(jiān)持比較高的煤粉濃度，減少著熾熱；熄滅放熱比較集中，使著火區(qū)堅(jiān)持高溫熄滅形狀，適用于難燃煤；②煤粉氣流剛性加強(qiáng)，不易偏斜貼墻；③卷吸高溫?zé)煔獾牟鸥杉訌?qiáng)。(2)一次風(fēng)集中布置的問題①著火區(qū)煤粉高度集中，能夠呵斥著火區(qū)供氧缺乏，延緩熄滅進(jìn)程；②一次風(fēng)噴嘴附近為高溫區(qū)，噴嘴易變形；③容易出現(xiàn)空氣、煤粉分層景象。一次風(fēng)噴口出口附近處于高溫，且一次風(fēng)速較低，噴口易燒壞。為了冷卻一次風(fēng)噴口，可在一次風(fēng)噴口上加裝夾心風(fēng)或周界風(fēng)。2023/12/2791三、四角布置直流熄滅器的任務(wù)原理直流熄滅器普通布置在爐膛四角上，如圖6-3所示。煤粉氣流在射出噴口時(shí)，是直流射流，但當(dāng)四股氣流到達(dá)爐膛中心部位時(shí)，以切圓方式集合，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)熄滅火焰，如圖6-4所示，稱為四角切圓熄滅方式。同時(shí)在爐膛內(nèi)構(gòu)成一個(gè)自下而上的旋渦狀氣流，如圖6-5。2023/12/27922023/12/27932023/12/2794直流熄滅器任務(wù)原理動(dòng)畫2023/12/2795四角切圓熄滅2023/12/2796四角切圓熄滅器任務(wù)原理動(dòng)畫2023/12/2797爐膛構(gòu)造動(dòng)畫2023/12/2798直流熄滅器的任務(wù)原理主要表現(xiàn)為幾個(gè)過程：(1)煤粉氣流卷吸高溫?zé)煔舛患訜岬倪^程；(2)射流的相互撞擊、射流兩側(cè)的補(bǔ)氣及壓力平衡過程；(3)煤粉氣流的著火過程；(4)煤粉與二次風(fēng)空氣的混合過程；(5)四股氣流構(gòu)成的切圓旋轉(zhuǎn)過程；(6)焦碳的燃盡過程。直流煤粉熄滅器熱著火過程見表示圖6-6。2023/12/27992023/12/27100煤粉氣流著火的熱源不僅來自卷吸熱煙氣和鄰角火焰的撞擊，而且還來自爐內(nèi)高溫火焰的輻射加熱，但著火的主要熱源來自卷吸加熱，約占總著熾熱源的60～70%。煤粉氣流在正常熄滅時(shí)，普通在間隔噴口0.3～0.5米處開場著火，在分開噴口1～2米的范圍內(nèi)，煤粉中大部分揮發(fā)分析出并燒完，以后是焦炭和剩余揮發(fā)份的熄滅，需求延續(xù)10～20米甚至更長的間隔。當(dāng)燃料到達(dá)爐膛出口處時(shí)，燃料中98％以上的可燃物可以完全燃盡。2023/12/27101四、四角切圓熄滅的氣流偏斜及切圓直徑采用四角熄滅方式的鍋爐，運(yùn)轉(zhuǎn)中容易發(fā)生氣流偏斜而導(dǎo)致火焰貼墻，引起結(jié)渣以及熄滅不穩(wěn)定景象。1、影響一次風(fēng)氣流偏斜的要素引起熄滅器出口氣流偏斜的主要緣由是：(1)鄰角氣流的撞擊是氣流偏斜的主要緣由。射流自熄滅器噴口射出后，由于遭到上游鄰角氣流的直接撞擊，撞擊點(diǎn)愈接近噴口，射流偏斜就愈大；撞擊動(dòng)量愈大，氣流偏斜就愈嚴(yán)重。射流剛性(2)射流偏斜還受射流兩側(cè)“補(bǔ)氣〞條件的影響。假設(shè)射流兩側(cè)的補(bǔ)氣條件不同，就會(huì)在射流兩側(cè)構(gòu)成壓差,在壓力差的作用下，射流被迫向2023/12/27102爐墻偏斜，甚至迫使氣流貼墻，引起結(jié)渣。(3)熄滅器的高寬比(hr/b)對射流彎曲變形影響較大。熄滅器的高寬比值愈大，射流外形愈寬而薄，其“剛性〞就愈差，因此，射流愈容易彎曲變形。(4)當(dāng)熄滅器多層布置時(shí)，切圓直徑的膨脹有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致氣流貼墻。2、切圓直徑爐內(nèi)假想切圓直徑影響著氣流貼墻、結(jié)渣情況和熄滅穩(wěn)定性，還影響著汽溫調(diào)理和爐膛容積中火焰的充溢程度。切圓直徑的調(diào)整非常重要。2023/12/27103當(dāng)切圓直徑較大時(shí)，煤粉的著火條件較好，氣流旋轉(zhuǎn)劇烈，氣流擾動(dòng)大，可燃物與空氣流的混合加強(qiáng)，有利于煤粉的燃盡。但是，切圓直徑過大，會(huì)帶來下述的問題：(1)火焰容易貼墻，引起結(jié)渣；(2)著火過于接近噴口，容易燒壞噴口；(3)火焰旋轉(zhuǎn)劇烈時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動(dòng)量矩大，這將使?fàn)t膛出口煙溫分布不均勻程度加大，引起較大的熱偏向，導(dǎo)致過熱器結(jié)渣或超溫。剩余改動(dòng)：2023/12/27104五、一次風(fēng)與二次風(fēng)1、一次風(fēng)量一次風(fēng)量主要取決于煤質(zhì)的揮發(fā)分含量和揮發(fā)分的發(fā)熱量。當(dāng)煤質(zhì)一定時(shí)，一次風(fēng)量是影響煤粉氣流著火速度和著火穩(wěn)定性的主要要素。一次風(fēng)量愈大，煤粉氣流加熱至著火所需的熱量就越多，即著熾熱愈多，著火推遲，即燃料在爐內(nèi)的有效熄滅時(shí)間減少，導(dǎo)致熄滅不完全。一次風(fēng)量通常用一次風(fēng)量占總風(fēng)量的比值表示，稱為一次風(fēng)率。2、一次風(fēng)速一次風(fēng)速過高，會(huì)推遲著火，引起熄滅不穩(wěn)定。當(dāng)一次風(fēng)速大于火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r(shí)，就會(huì)吹滅火焰或者引起“脫火〞。一次風(fēng)速過低，對穩(wěn)定熄滅和防止結(jié)渣也是不利的。2023/12/27105送風(fēng)機(jī)進(jìn)口管道2023/12/27106一次風(fēng)機(jī)2023/12/271073、一次風(fēng)溫一次風(fēng)溫對煤粉氣流的著火、熄滅速度影響較大。提高一次風(fēng)溫，可降低著熾熱，使著火位置提早，還能在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定熄滅。提高熱風(fēng)溫度是提高煤粉著火速度和著火穩(wěn)定性的必要措施之一。4、二次風(fēng)量和風(fēng)速二次風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)溫暖投入位置對著火穩(wěn)定性和燃盡過程起著重要作用。對于大容量鍋爐尤其要留意二次風(fēng)穿透火焰的才干。二次風(fēng)是在煤粉氣流著火后混入的。通常二次風(fēng)速比一次風(fēng)速提高一倍以上。

2023/12/271085、二次風(fēng)溫從熄滅角度看，二次風(fēng)溫愈高，愈能強(qiáng)化熄滅。但是二次風(fēng)溫的提高遭到空氣預(yù)熱器傳熱面積的限制，不但添加投資，而且將使預(yù)熱器構(gòu)造龐大，不便布置。六、三次風(fēng)、周界風(fēng)、夾心風(fēng)1、三次風(fēng)在中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)中，細(xì)粉分別器將煤粉和保送煤粉的空氣分別后，構(gòu)成乏氣。乏氣中帶有10%的細(xì)煤粉，這部分乏氣普通送入爐膛熄滅，構(gòu)成三次風(fēng)。三次風(fēng)的特點(diǎn)是溫度低，水分大，煤粉細(xì)。2023/12/27109⑴運(yùn)轉(zhuǎn)閱歷證明，三次風(fēng)對熄滅有明顯的不利影響：使火焰溫度降低，熄滅不穩(wěn)定。⑵火焰拖長，爐膛出口煙溫升高，使過熱器與再熱器超溫，汽溫調(diào)理幅度增大。⑶三次風(fēng)高速射入，使火焰剩余旋轉(zhuǎn)增大，同時(shí)飛灰可燃物添加；⑷三次風(fēng)量較大時(shí)，風(fēng)速也增大，易擾亂爐正常的空氣流動(dòng)，引起火焰貼墻結(jié)渣。為了減輕三次風(fēng)對熄滅的不利影響，在大容量鍋爐上可將三次風(fēng)分為兩段，即上三次風(fēng)和下三次風(fēng)。2023/12/271102023/12/271112、周界風(fēng)在一次風(fēng)噴口外緣，有時(shí)布置有周界風(fēng)。周界風(fēng)的作用是：(1)冷卻一次風(fēng)噴口，防止噴口燒壞或變形；(2)使熱空氣與煤粉火焰及時(shí)混合；(3)周界風(fēng)的速度比煤粉氣流的速度要高，能添加一次風(fēng)氣流的剛度；(4)高速周界風(fēng)有利于卷吸高溫?zé)煔?，促進(jìn)著火，并加速一、二次風(fēng)的混合過程。2023/12/271123、夾心風(fēng)夾心風(fēng)的作用是：(1)補(bǔ)充火焰中心的氧氣，同時(shí)也降低了著火區(qū)的溫度；(2)高速的夾心風(fēng)提高了一次風(fēng)射流的剛度，能防止氣流偏斜；而且加強(qiáng)了煤粉氣流內(nèi)部的擾動(dòng)；(3)夾心風(fēng)速度較大時(shí)，煤粉氣流分散減弱，對于減輕和防止煤粉氣流貼壁有一定作用；(4)可作為變煤種、變負(fù)荷時(shí)熄滅調(diào)整的手段之一。2023/12/27113七、擺動(dòng)式熄滅器直流式煤粉熄滅器的噴口可做成固定式的，也可做成擺動(dòng)式的。擺動(dòng)式熄滅器的各噴口普通可同步上、下擺動(dòng)20～30度，用來改動(dòng)火焰中心位置的高度，調(diào)理再熱蒸汽溫度。便于在啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)展熄滅調(diào)理，控制爐膛出口煙溫，防止?fàn)t膛內(nèi)受熱面結(jié)渣。擺動(dòng)式熄滅器普通適用于熄滅煙煤，也可熄滅較易著火的貧煤，但不適用于熄滅難著火的無煙煤、貧煤、劣質(zhì)煙煤。2023/12/27114擺動(dòng)式熄滅器的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。2023/12/27115煤粉噴嘴及其擺動(dòng)機(jī)構(gòu)2023/12/27116八、大容量鍋爐的典型熄滅器構(gòu)造熄滅器可分為無煙煤型、貧煤及劣質(zhì)煤型、煙煤型、褐煤型四種，其代表性構(gòu)造如圖6-10所示。九、直流式熄滅器布置方式直流式熄滅器的布置，直接關(guān)系到四角切向熄滅的組織，比較理想的爐內(nèi)氣流流動(dòng)情況是在爐膛中心構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)火焰不偏斜、不貼墻、火焰的充溢程度好，熱負(fù)荷分布比較均勻。直流式熄滅器的布置還影響熄滅的穩(wěn)定性和熄滅效率。2023/12/271172023/12/27118直流熄滅器噴口直流熄滅器噴口2023/12/27119直流噴燃器入口2023/12/27120安裝中鍋爐的直流熄滅器噴口直流熄滅器2023/12/271212、直流式熄滅器的布置方式2023/12/271222023/12/27123十、點(diǎn)火安裝電火花，電弧點(diǎn)火，等離子點(diǎn)火，高能點(diǎn)火。2023/12/271242023/12/271252023/12/271262023/12/271272023/12/271282023/12/271292023/12/271302023/12/27131圖2.1等離子發(fā)生器任務(wù)原理圖2023/12/271322023/12/271332023/12/27134龍?jiān)垂狙兄崎_發(fā)等離子點(diǎn)火煤粉熄滅器2023/12/27135一、熄滅煤粉對爐膛的要求熄滅煤粉時(shí)，對爐膛的要求：發(fā)明良好的著火、穩(wěn)燃條件，并使燃料在爐內(nèi)完全燃盡；將煙氣冷卻至煤灰的熔點(diǎn)溫度以下，保證爐膛內(nèi)一切的受熱面不結(jié)渣；布置足夠的蒸發(fā)受熱面，并不發(fā)生傳熱惡化；盡能夠減少污染物的生成量；對煤質(zhì)和負(fù)荷變化有較寬的順應(yīng)性能以及延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。構(gòu)造：全懸吊構(gòu)造；高、寬、深；平爐頂、斜爐頂；全鋼構(gòu)造；平衡通風(fēng)；負(fù)壓；島式；半露天、全封鎖；第五節(jié)煤粉爐爐膛及其特性2023/12/27136安裝中的爐膛內(nèi)部2023/12/27137安裝中的鍋爐頂部吊掛情況2023/12/27138吊掛受熱面上部集箱2023/12/27139鍋爐本體察看孔2023/12/27140二、評(píng)價(jià)爐膛構(gòu)造的參數(shù)1、爐膛構(gòu)造著火穩(wěn)定性參數(shù)(1)爐膛截面熱負(fù)荷qA

kW/m2(6-3)式中：A---爐膛橫截面積，m2。通常用熄滅器區(qū)域的爐膛程度斷面面積表示。B---燃煤量。Qar，net---燃料的收到基低位發(fā)熱量。qA的意義是指在單位時(shí)間內(nèi)、單位爐膛橫截面積上，燃料熄滅放出的熱量。2023/12/27141qA是影響熄滅器區(qū)域溫度程度的主要特性參數(shù)。隨著鍋爐容量的添加，qA值相應(yīng)添加。對國內(nèi)鍋爐的統(tǒng)計(jì)結(jié)果闡明，qA值隨鍋爐容量的變化關(guān)系如圖6-25。2023/12/271422023/12/27143(2)熄滅器區(qū)域的壁面熱負(fù)荷qRqR也是影響熄滅器區(qū)域溫度程度的主要特性參數(shù)。qR的數(shù)值，可用爐內(nèi)總輸入熱量除以爐膛周界與熄滅器區(qū)域域高度的乘積來表示。kW/m2(6-4)式中a、b——爐膛深度、寬度，m；HR——熄滅器區(qū)域高度，普通取上層一次風(fēng)噴口上方1.5米處和下層一次風(fēng)噴口下方1米處的間隔，m；ζ——圍燃帶面積修正系數(shù)；qR的意義是指在單位時(shí)間內(nèi)、熄滅器區(qū)域的單位爐壁面積上，燃料熄滅放出的熱量。2023/12/27144qR值越大，闡明火焰越集中，熄滅器區(qū)域的溫度程度就越高，這對燃料穩(wěn)定著火是有利的，但容易呵斥熄滅器區(qū)域的壁面結(jié)渣。２、爐膛構(gòu)造燃盡性參數(shù)影響煤粉在爐內(nèi)燃盡的要素很多，表達(dá)在爐膛構(gòu)造上，那么是爐膛容積和爐膛外形?？捎脙蓚€(gè)參數(shù)來表示。爐膛容積熱負(fù)荷qv

kW/m2(6-5)式中：VL——爐膛容積，m3。2023/12/27145qv的意義是指在單位時(shí)間內(nèi)、單位爐膛容積內(nèi)，燃料熄滅放出的熱量。qv普通用來代表燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，也可以闡明爐內(nèi)的溫度程度。qv過大，闡明在單位時(shí)間，單位爐膛容積內(nèi)燒了過多的燃料，產(chǎn)生的煙氣量隨著增多，煙氣流速過高，一部分燃料來不及完全熄滅就被排出爐外，即燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間減短。這就闡明爐膛容積過小。根據(jù)國內(nèi)鍋爐的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，qv隨鍋爐容量的變化關(guān)系如圖6-26。2023/12/271462023/12/271472023/12/27148三、低負(fù)荷穩(wěn)燃技術(shù)1、提高一次風(fēng)氣流中的煤粉濃度提高一次風(fēng)氣流中的煤粉濃度，減少一次風(fēng)量，可減少著熾熱；同時(shí)又提高了煤粉氣流中揮發(fā)分的濃度，使火焰?zhèn)鞑ニ俣忍岣?；再加上熄滅放熱相對集中，使著火區(qū)堅(jiān)持高溫形狀。這三個(gè)條件集中在一同，強(qiáng)化了著火條件，使著火穩(wěn)定性提高。2、提高煤粉氣流初溫提高煤粉氣流初溫，可減少煤粉氣流的著熾熱，并提高爐內(nèi)溫度程度，使著火提早。提高煤粉氣流初溫的直接方法是提高熱風(fēng)溫度。熱風(fēng)溫度升高，煙溫升高很快，煤粉著火提早。據(jù)有關(guān)資料提供的計(jì)算數(shù)據(jù)：一次風(fēng)溫從20oC升至300oC時(shí)，著熾熱可減少60%；一次風(fēng)溫從20oC2023/12/27149升至400oC時(shí)，著熾熱可減少80%。3、提高煤粉顆粒細(xì)度煤粉的熄滅反響主要是在顆粒外表上進(jìn)展的，煤粉顆粒越細(xì)，單位質(zhì)量的煤粉外表積越大，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍娇??；鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣仍娇?，熄滅放熱速度越快，煤粉顆粒就越容易被加熱，因此也越容易穩(wěn)定熄滅。實(shí)驗(yàn)研討發(fā)現(xiàn)，煤粉燃盡時(shí)間與顆粒直徑的平方成正比，當(dāng)鍋爐燃用煤質(zhì)一定時(shí)，提高煤粉細(xì)度能顯著提高煤粉氣流著火的穩(wěn)定性。不過煤粉顆粒細(xì)度受磨煤出力與磨煤電耗的限制，不能夠恣意提高。4、在難燃煤中參與易燃燃料當(dāng)鍋爐負(fù)荷很低或煤質(zhì)很差時(shí)，可投入助燃用霧化燃油或氣體燃料，混入熄滅器出口的煤粉氣流中，來改善煤粉的熄滅特性，維持著火的穩(wěn)定性，有時(shí)為了節(jié)省燃油，也可混入揮發(fā)分較大的煤粉，以提高著火的穩(wěn)定性。2023/12/27150四、低ＮＯx煤粉熄滅技術(shù)1、NOx的生成機(jī)理NOx的生成機(jī)理有三種：溫度型NOx，燃料型NOx，快速溫度型NOx?！?〕溫度型NOx是指空氣中的氮在超越1500攝氏度的高溫下，發(fā)生氧化反響，溫度越高NOx的生成量越多。分級(jí)配風(fēng)能沿火焰行程適量、分散送入空氣恰好能滿足這種需求?！?〕燃料型NOx是指燃料中的氮受熱分解和氧化生成NOx。采用雙調(diào)風(fēng)熄滅器能構(gòu)成富燃料區(qū)，使煤粉在開使著火階段處于缺氧形狀，揮發(fā)份生成的一部分NOx被復(fù)原，這樣實(shí)踐生成的NOx數(shù)量可以明顯的減少。2023/12/27151〔3〕快速溫度型NOx是指空氣中的氮和碳?xì)淙剂舷仍诟邷叵路错懮芍虚g產(chǎn)物N、NCH、CN等，然后快速與氧反響，生成NOx。這部分NOx占NOx總量的5%。圖6-31表示了煤粉熄滅過程中NOx的生成量與爐膛溫度的關(guān)系。2023/12/271522023/12/271532、低NOx煤粉熄滅器〔1〕PM型熄滅器PM型熄滅器是在熄滅器內(nèi)將煤粉氣流分為濃煤粉氣流和淡煤粉氣流。濃煤粉氣流在上，淡煤粉氣流在下，如圖6-32所示。煤粉在高濃度熄滅時(shí)，由于缺氧產(chǎn)生的燃料型ＮＯx減小，煤粉低濃度熄滅時(shí)，由于空氣量多，使熄滅溫度降低，產(chǎn)生的溫度型ＮＯx減少。這樣，就構(gòu)成了兩個(gè)熄滅區(qū)段，如圖6-33所示?！?〕寬調(diào)理比煤粉熄滅器2023/12/271542023/12/271552023/12/27156PM型熄滅器2023/12/271572023/12/271582023/12/27159寬調(diào)理比熄滅器〔WR型〕2023/12/27160160水平濃淡燃燒器噴口表示圖2023/12/27161161程度濃淡熄滅器立面剖視圖2023/12/27162著火穩(wěn)定性好濃煤粉氣流火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤饡r(shí)間短，著熾熱少，先著火濃煤粉氣流從向火側(cè)送入爐膛，直接與高溫?zé)煔饨佑|，可迅速加熱至著火溫度2023/12/27163著火穩(wěn)定性好熄滅效率高低負(fù)荷穩(wěn)燃才干強(qiáng)可有效防止?fàn)t膛結(jié)焦和高溫腐蝕能有效抑制NOx生成爐膛和熄滅設(shè)備程度濃淡熄滅器的特點(diǎn)2023/12/27164防止結(jié)渣和高溫腐蝕濃煤粉氣流從向火側(cè)噴入爐膛，淡煤粉氣流在外側(cè)構(gòu)成風(fēng)屏，減少了煤粉沖刷水冷壁的時(shí)機(jī)淡煤粉氣流在水冷壁附近構(gòu)成富氧氣氛，提高了灰熔點(diǎn)，防止發(fā)生高溫腐蝕和結(jié)渣爐膛和熄滅設(shè)備2023/12/27165抑制NOx生成單噴口分級(jí)熄滅，濃煤粉氣流為富燃料熄滅，降低燃料型NOx淡煤粉氣流為富氧熄滅，煤粉濃度低，熄滅溫度低，降低熱力型NOx爐膛和熄滅設(shè)備2023/12/27166166熄滅器噴口擺動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由氣動(dòng)執(zhí)行器、連桿機(jī)構(gòu)、鎖緊安裝、指示安裝及噴口等組成。噴口氣動(dòng)執(zhí)行器擺桿傳動(dòng)臂主動(dòng)曲臂水平連桿垂直內(nèi)連桿從動(dòng)曲臂垂直外連桿擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理2023/12/271672023/12/27168〔3〕A—PM型濃淡濃煤粉熄滅器在改良的PM型熄滅器根底上，研討開發(fā)了A-PM〔Advanced-PollutionMinimun〕型熄滅器，是將原來的PM型濃、淡熄滅器改良為A-PM型濃、淡、濃熄滅器，如圖6-35所示?！?〕新型低ＮＯx旋流式煤粉熄滅器新型低ＮＯx旋流式熄滅器是在熄滅器一次風(fēng)管中設(shè)置調(diào)理?xiàng)U，一次風(fēng)管出口裝有環(huán)形穩(wěn)焰器，在環(huán)形二次風(fēng)管內(nèi)裝有隔板，如圖6-36所示。2023/12/271692023/12/271702023/12/27171國內(nèi)有的電廠曾經(jīng)運(yùn)用了在雙調(diào)風(fēng)熄滅