1 旋流式燃燒器
旋流式燃燒器是其出口氣流是旋轉射流。 氣流旋轉的情況有兩種, 一種是一次風粉氣流和二次風都旋轉, 一種是二次風旋轉而一次風為直流。
按促使氣流旋轉的旋流部件的形式分, 一般有蝸殼型旋流燃燒器和葉片型旋流燃燒器兩類。 蝸殼型旋流燃燒器又可以分為雙蝸殼型旋流燃燒器和單蝸殼型旋流燃燒器兩種。
1 .1 雙蝸殼型旋流燃燒器
雙蝸殼型旋流燃燒器的一二次風均利用在蝸殼中的流動而產生旋轉, 兩股射流的旋轉方向相同。 大蝸殼中是二次風, 小蝸殼中是一次風。
燃燒器中心有一中心管, 可以在管中設置油噴嘴。 二次風進口處裝有舌形擋板, 用來調整二次風的旋流強度。 由於一二次風都是旋轉氣流, 因此在進入燃燒室後就擴散成為空心錐環狀氣流。 在氣流的捲吸作用下, 空心錐的內外表面部會受到高溫煙氣的加熱。
這種燃燒器旋流強度的調節幅度小, 當煤種變化時可能會因火焰位置不好調整而容易結渣。 另外, 一二次風的阻力大, 煤粉在一次風氣流中的分佈不均勻, 也是這種燃燒器的不足之處。
1 .2 單蝸殼型旋流燃燒器
單蝸殼型旋流燃燒器的一次風為直流, 二次風氣流利用蝸殼產生旋轉後沿環狀通道進入燃燒室。
擴散錐可通過手輪和拉杆前後移動, 從而改變一次風粉氣流的擴散角度, 但擴散錐處於高溫煙氣回流區, 容易結渣或燒壞。
1 .3 葉片型旋流燃燒器
軸向可動葉片型旋流燃燒器。 它的一次風為直流, 二次風是旋轉的。 這種燃燒器的中心有一根中心風管, 中心風管外是一次風的環形通道, 中心風管內可以設置油噴嘴。 二次風氣流在通過二次風葉輪時受軸向葉片的引導而產生旋轉。
二次風葉輪可通過調整機構沿軸向移動, 從而調整二次風的旋流強度。 二次風通道是一個環錐形的套筒, 二次風葉輪也是環錐形的, 葉輪裝在套筒內。 用葉輪上的拉杆軸向移動葉輪, 就可改變葉輪與環錐形通道之間的徑向間隙。
流經環狀通道徑向間隙的氣流是不旋轉的直流氣流, 因此調節葉輪的位置便可改變旋轉氣流與直流氣流的比例, 從而達到調整二次風氣流旋流強度的目的。
旋流式燃燒器的特點是氣流的擴展角大, 中心的回流區可以卷吸來自燃燒室深處的高溫煙氣, 加熱煤粉氣流的根部, 這對著火有利;但從另一方面看, 二次風與一次風相距很近, 一二次風的混合較早, 又使著火升溫所需的熱量增大而又對著火不利。
旋轉射流的旋轉效應消失得很快, 而且最大軸向氣流速度的衰減也快, 這樣對揮發分低或揮發分中等而灰分大的煤種, 旋流式燃燒器前期混合顯得偏早, 而後期混合又不夠強烈, 所以容易導致著火不穩定或燃燼較困難的情況。
旋流燃燒器的射程小, 火焰粗而短, 對燃燒室的截面形狀不要求是正方形或接近正方形, 可以是較扁的長方形。長方形截面的燃燒室, 深度小,這有利於在鍋爐後部佈置空氣預熱器和送風機等輔助設備。
旋流式燃燒器常見的佈置方式:前牆佈置和前後牆對沖或錯列佈置。在大容量鍋爐上, 往往又佈置成多排多層。
2 直流式燃燒器
直流式燃燒器的出口氣流是直流射流, 它的特徵是擴散角小、射程遠, 僅就單股射流來說, 它較旋流式燃燒器的周圍捲吸作用小而且沒有中心回流, 這對著火不利。
但是直流式燃燒器採用的是四角佈置、切圓燃燒方式, 爐內的氣流流動由四角燃燒器的四股射流共同形成, 總體上組成一個旋轉氣流。
燃燒器射出的煤粉氣流經過燃燒室中部區域變成強烈燃燒的高溫煙氣, 一部分直接補充到相鄰燃燒器射流的根部, 使相鄰燃燒器的升溫引燃。
射流本身的卷吸和鄰角的相互點燃特點, 使直流式燃燒器四角佈置、切圓燃燒方式具有良好的著火性能。
直流式燃燒器的另一個持點是二次風的送入方式, 由於二次風口與一次風口相對獨立, 相互間的排列自由, 可以在佈置上變化出多種形式, 控制二次風與一次風混合的遲早, 滿足不同的燃料對混合的不同要求, 改善著火性能。
此外, 由於一次風衰減慢和二次風的加強作用, 使煤粉氣流的後期混合強烈, 加之爐內的氣流旋轉,煤粉在爐內螺旋上升, 通過的路程長, 故直流式燃燒器切圓燃燒又具有燃燼程度好的特點。
各種直流式燃燒器的主要不同在於其一、二次風口的排列佈置。簡單介紹幾種直流式燃燒器的風口佈置情況。一、二次風間隔佈置, 著火後二次風混入快,適應于高揮發分煤種對二次風混入及時的要求。
一、二次風口間的距離可根據煤種的性質決定, 對優質煙煤距離可設計為零。這種燃燒器是一種典型的煙煤燃燒器。具有周界風的直流燃燒器。
其特點是一次風相對集中, 提高局部煤粉濃度;一、二次風的距離較大, 混合較遲, 以利提高著火性能;一次風口為狹長方形, 煤粉氣流的迎火周界長, 對著火有利;一次風口周圍是周界風, 但周界風風量不大而風速較高, 具有冷卻一次風噴口的作用。
上二次風風口有2 個, 可以進行分級配風, 有利於調節。這種燃燒器用來燃燒無煙煤, 適應無煙煤揮發分低、著火困難和碳化程度高、燃盡困難的特性。
直流燃燒器作四角佈置切圓燃燒時, 燃燒室的最佳截面是正方形, 但實際上由於鍋爐結構設計方面的原因, 也常採用長方形的截面, 但其寬度與深度的比值接近於1 , 一般不超過1 .2 。
假想切圓的直徑應結合燃料的著火性能與結渣性能綜合考慮。切圓直徑較大時, 爐中心火焰旋轉強烈, 沖刷過來的火焰離風口根部近, 甚至可能引起氣流貼壁, 火焰沖向水冷壁引起結渣;切圓直徑太小會使燃燒室中心火焰變小, 對燃燒不利。
旋轉射流的旋轉效應消失得很快, 而且最大軸向氣流速度的衰減也快, 這樣對揮發分低或揮發分中等而灰分大的煤種, 旋流式燃燒器前期混合顯得偏早, 而後期混合又不夠強烈, 所以容易導致著火不穩定或燃燼較困難的情況。
旋流燃燒器的射程小, 火焰粗而短, 對燃燒室的截面形狀不要求是正方形或接近正方形, 可以是較扁的長方形。長方形截面的燃燒室, 深度小,這有利於在鍋爐後部佈置空氣預熱器和送風機等輔助設備。
旋流式燃燒器常見的佈置方式:前牆佈置和前後牆對沖或錯列佈置。在大容量鍋爐上, 往往又佈置成多排多層。
2 直流式燃燒器
直流式燃燒器的出口氣流是直流射流, 它的特徵是擴散角小、射程遠, 僅就單股射流來說, 它較旋流式燃燒器的周圍捲吸作用小而且沒有中心回流, 這對著火不利。
但是直流式燃燒器採用的是四角佈置、切圓燃燒方式, 爐內的氣流流動由四角燃燒器的四股射流共同形成, 總體上組成一個旋轉氣流。
燃燒器射出的煤粉氣流經過燃燒室中部區域變成強烈燃燒的高溫煙氣, 一部分直接補充到相鄰燃燒器射流的根部, 使相鄰燃燒器的升溫引燃。
射流本身的卷吸和鄰角的相互點燃特點, 使直流式燃燒器四角佈置、切圓燃燒方式具有良好的著火性能。
直流式燃燒器的另一個持點是二次風的送入方式, 由於二次風口與一次風口相對獨立, 相互間的排列自由, 可以在佈置上變化出多種形式, 控制二次風與一次風混合的遲早, 滿足不同的燃料對混合的不同要求, 改善著火性能。
此外, 由於一次風衰減慢和二次風的加強作用, 使煤粉氣流的後期混合強烈, 加之爐內的氣流旋轉,煤粉在爐內螺旋上升, 通過的路程長, 故直流式燃燒器切圓燃燒又具有燃燼程度好的特點。
各種直流式燃燒器的主要不同在於其一、二次風口的排列佈置。簡單介紹幾種直流式燃燒器的風口佈置情況。一、二次風間隔佈置, 著火後二次風混入快,適應于高揮發分煤種對二次風混入及時的要求。
一、二次風口間的距離可根據煤種的性質決定, 對優質煙煤距離可設計為零。這種燃燒器是一種典型的煙煤燃燒器。具有周界風的直流燃燒器。
其特點是一次風相對集中, 提高局部煤粉濃度;一、二次風的距離較大, 混合較遲, 以利提高著火性能;一次風口為狹長方形, 煤粉氣流的迎火周界長, 對著火有利;一次風口周圍是周界風, 但周界風風量不大而風速較高, 具有冷卻一次風噴口的作用。
上二次風風口有2 個, 可以進行分級配風, 有利於調節。這種燃燒器用來燃燒無煙煤, 適應無煙煤揮發分低、著火困難和碳化程度高、燃盡困難的特性。
直流燃燒器作四角佈置切圓燃燒時, 燃燒室的最佳截面是正方形, 但實際上由於鍋爐結構設計方面的原因, 也常採用長方形的截面, 但其寬度與深度的比值接近於1 , 一般不超過1 .2 。
假想切圓的直徑應結合燃料的著火性能與結渣性能綜合考慮。切圓直徑較大時, 爐中心火焰旋轉強烈, 沖刷過來的火焰離風口根部近, 甚至可能引起氣流貼壁, 火焰沖向水冷壁引起結渣;切圓直徑太小會使燃燒室中心火焰變小, 對燃燒不利。