吉林重油燃烧器-中科热能燃烧器公司(图)

燃烧器火焰的高温区离炉膛前部过近引起的

因为燃烧器工作状态不正常，燃烧器火焰的高温区离炉膛前部过近引起的；经燃烧器喷嘴喷出的油粒子未与空气充分混合燃烧，导致燃油在高温下缺氧分解形成了固体焦粒即引起结焦，重油在这方面的问题尤为突出。AWl7型转杯式燃烧器是通过雾化杯高速旋转，将油泵送入的燃油在高速旋转的离心力作用下甩出杯唇，形成油膜，由组合风机送来的一次高压风，以高速逆向于雾化杯转向旋转，剪切油膜，使油雾化，再由组合风机送来的二次风在整个燃烧过程中保持适当比例，从而达到预定的充分燃烧。可见，燃油与一次风、二次风的混合效果的好坏对燃烧器能否按设计的性能参数运行至关重要。在燃烧器的出口火焰中心应有一个回流区，以保证火焰稳定和及时着火。回流区的前后位置和大小对燃烧的好坏有着重要影响。回流区建立不好会导致结焦，回流区的位置过前会导致烧坏烧嘴口和炉口。影响回流区大小和位置的因素比较多。 AW17型转杯式燃烧器的风机并非燃烧器厂家的原配件，而是另行配置的。风机的性能参数直接关系到风量的大小。锅炉满负荷运行时，如果风机送风量不够，将直接导致一、二次风量的不够。一次风风量不够导致一次风的强度不够，无法充分雾化油膜，致使部分油滴粒径过大，同时也会导致雾化角偏大；相反在低负荷时，由于油量较少，油膜减薄，而一次风风量和燃烧器转杯转速不变，因而雾化质量得到****；同时，由于碹口角度必须与火焰扩散角相匹配，而火焰扩散角是油雾扩散角和二次风扩散角的向量之和，油雾的扩散角又是由一次风、转杯转速和油量决定的。所以当低负荷油雾的扩散角减小时，火焰扩散角也相应减小，火焰不至于直接与碹口相接触，从而避免了炉口高温和碹口结焦、耐火混凝土疏松剥落。经过实际情况和上述的分析，推断是用户另配的风机与燃烧器不相匹配，导致燃烧器雾化性能改变，从而产生了诸多问题。解决措施将原风机调换成一台功率稍大的风机，经过重新调试，结果燃烧工况明显****，满负荷运行也不再出现炉口结焦和温度过高的现象。

燃烧器着火正常但排气烟色不正常

喷入燃烧器的柴油是一边混合一边燃烧的当送风量合适时雾化CO2和水蒸气排气是无色的。当送风量不足时会造成柴油不完全燃烧生成CO和碳粒从而出现排气冒黑烟现象。但如果进风量过大强大的风力可能会把来不及燃烧的油雾吹走，形成白色烟雾排出。 排气冒黑烟的常见原因是燃烧的进风门开度过小，冒白烟的见原因是进风门开度过大，这两种情况均应重新调整进风门。调整时可一边观察排气烟色一边调节风门的开度直到排气烟色接近于无色。排气冒黑烟还有一种原因是柴油雾化不良，油雾中含有较大的液滴，不能与空气充分混合由于局部燃烧不完全而产生黑烟。

造成柴油雾化不良的原因有：

1)喷嘴老化或堵塞使其雾化量能力严重下降; 2)油泵出油压力过高或过低。油泵压力过低则喷嘴出油压力低当然雾化效果差，但油泵出油压力过高，也会造成喷油压力低。这是因为，油泵的输油量与输油压力是成反比的，油压过高，出油量必然降低由于喷嘴的量孔是不变的所以喷嘴两端的压力差减小，造成喷油雾化不良常伴有冒黑烟现象。可根据排气烟色对油泵的出油压力进行调节，顺时针拧动调压螺钉压力升高出油量下降;反之压力下降出油量上升。油泵压力的正常范围是0.98~1.18MPa，使用中不可随意调节。

锅炉运用燃烧器炉内运行性能剖析

1概述在我国已探明的煤炭储量中，*煤约占15 %.国内电厂主要采用四角燃烧固态排渣煤粉炉来燃用*煤，存在许多问题。国外普遍采用W型火焰燃烧技术燃烧*煤，具有煤粉气流着火条件好，火焰行程长；负荷调节范围大；一、二次风分级送风可降低NO x排放；烟气在炉内作180°转弯，可将10 %～15 %的粗灰粒分离下来，减轻了对流受热面的飞灰磨损；炉膛出口处的烟气温度场和速度场比较均匀，减小了过热器和再热器的热偏差等优点。国外实践表明，W型火焰锅炉固态排渣煤粉锅炉可燃用可燃基挥发分Vr= 4 %～20 %的*煤和贫煤，我国也先后引进了一些W型火焰锅炉。

各国在W型锅炉上采用的燃烧器形式较为多样，主要有旋风分离式燃烧器、缝隙式直流燃烧器、旋流分级燃烧器和PAX型燃烧器等，可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。W型火焰锅炉在国内投入使用以来，国内部分科研单位对W炉的配风方式进行了研究，但试验研究主要针对于采用直流拱顶燃烧器的W型火焰锅炉。炉内空气动力场通过拱顶一次风、布置在一次风周围的二次风、布置在炉膛前后墙的侧面风及乏气风四种喷口的布置方式及介质的动量来控制。研究结果表明：（1）动量足够大的二次风能有效地压制主气流，****气流短路；（2）分级风动量流率不能太大，以保证拱顶风能够冲向炉膛下部；（3）炉内配风为倒锥形配风方式时可获得良好的炉内空气动力场；（4）拱顶风动量与侧面风的动量比应达到5～7：1.

旋流燃烧器具有调节性能好及管道布置方便等优点，为适应降低NO x排放的要求，又发展了双调风旋流燃烧器，一次风采用直流风，二次风分为内外两层，内二次风为轴向叶片式，外二次风为切向叶片式。这种旋流燃烧器可形成分级燃烧，得到了较广泛应用。本文主要对W型锅炉采用旋流拱顶燃烧器后，炉内的空气动力特性与采用直流拱顶燃烧器的W型火焰锅炉的差别进行试验和分析。

2双调风旋流燃烧器的出口流场采用综合旋流强度作为衡量拱顶燃烧器出口气流旋转强度的指标。定义综合旋流强度注脚1、2in、2out表示直流一次风分别表示各通道的旋流强度、当量直径及面积，其中分别表示外通道和中心通道直径，作为整个燃烧器的定性尺寸。

在设计工况下，拱顶燃烧器的综合旋流强度为，由试验测得其出口实际旋流强度为111.在此工况下，双调风旋流燃烧器的出口流场轴向速度分布，其中横坐标Z向为燃烧器出口轴向，而纵坐标Y向为燃烧器出口水平面的横向方向。拱顶采用旋流和直流燃烧器时炉内流动对比针对上述采用双调风旋流燃烧器的W型模型锅炉进行试验。设计工况下，拱顶动量为侧面动量的3倍，从烟i花示踪试验可以看到，一次风射流刚离开一次风喷口时，射流截面还较小，但经很短距离后，一次风射流截面迅速扩大，整个火焰射程较短，容易形成短路现象造成上炉膛结渣和过热汽温过高。

采用拱顶旋流燃烧器时的炉内速度分布测量结果表明气流在下炉膛上部形成两个对称旋转的漩涡，对炉内燃烧方向是很有利的，可以使高温烟气回流至火焰根部。冷灰斗底部风速较小，为低速反转气流，部分颗粒仍能进入冷灰斗。设计工况下炉内速度分布。

从旋流燃烧器的试验结果可知，在设计工况下，燃烧器出口流场中心的轴向速度是很弱的，重油燃烧器，高速度区主要集中于远离中心的两侧，速度分布为马鞍形，一次风射流在离开一次风口不远，轴向动量就消耗殆尽，一次风射流被高速旋转的二次风卷入外层气流，整个射流的扩展角较大，一次风下冲深度不足，这与W炉上的实验结果是吻合的。

为观察拱顶动量与侧面动量之比是否是决定W炉内空气动力场的一个准确手段，全关二次风，开大了一次风速以保证拱顶动量不变。发现一次风刚性非常强，下冲严重，形成V形，两股射流在冷灰斗中部相交后，向两侧冷灰斗运动，许多测点速度方向直指冷灰斗壁面且冷灰斗壁面附近速度较大，因此预计此工况下冷灰斗结渣较为严重。此工况下的炉内流场测量结果。

4试验结果分析上述对比试验说明，在设计使用旋流燃烧器的W型火焰锅炉时，以拱顶动量与侧面动量之比来衡量W炉内空气动力特性的好坏是不合理的。

由于拱顶燃烧器与前后墙之间有相当距离，而且拱顶燃烧器的中轴线与前后墙不平行而是指向下自由射流轴心速度衰减规律炉膛中间，因此当拱顶燃烧器不开旋流二次风时，可以近似认为其一次风射流为自由射流，其射流中心速度的衰减规律由流体力学知识可知。

当打开拱顶燃烧器的二次风旋转射流轴向****i大速度点沿射流射程衰减的规律后，设计工况下，由双调风旋流燃烧器的冷态模型试验可得到其出口射流的衰减规律示。可以看到直流射流的速度衰减比旋转射流慢得多。由于下炉膛存在向上的速度，当拱顶射流带旋射流与直流射流的边界扩散的****i大轴向速度衰减到下炉膛向上平均速度时，射流开始转而向上i流动。因此可认为在拱顶风动量与侧面风动量比相同的情况下，采用直流拱顶风和常旋流的拱顶风穿透深度相差悬殊的原因就在于直流拱顶风与旋流拱顶风的射流衰减性的悬殊差别。采用射流的衰减程度来估计W炉内空气动力结构将较好地描述一次风的下冲深度。与直流射流相比，在采用拱顶风旋流燃烧器的W型火焰锅炉中，拱顶风的边界扩散要严重得多。R为旋流射流某一横截面的半径；R0和d分别为旋流燃烧器一次风喷口半径和直径；x为旋流射流某一横截面距射流出口的距离。

因此对于采用拱顶旋流燃烧器的W型锅炉，分级风拦截一次风中煤粉颗粒的能力受到影响，因为在分级风高度，旋转气流截面大，而分级风为直流风，射流截面较小，两股气流交汇时，有部分拱顶气流未与分级风射流相交而进入冷灰斗，特别是气流中那些惯性较大的固体粒子。

5结论

（1）双调风燃烧器轴向速度衰减快，导致一次风下冲深度较小，易造成短路导致上炉膛结渣、过热汽温过高等问题。

（2）应将二次风旋流叶片设计成可调，在****限情况下，二次风能全部变为直流，以增加火焰中心调节幅度。

（3）对配双调风旋流燃烧器的W炉，以拱顶风与侧面风动量比作为W型炉设计和配风参数选择的依据是不合理的，其主要原因为一次风的下冲深度很大程度上取决于二次风的旋流强度。

（4）采用旋流拱顶燃烧器后，拱顶射流的射流截面很大如分级风的喷口截面相对较小，则部分固体颗粒并不能被拦截住，应适当增加分级风的喷口截面积。