時間:2014-05-20 14:18:36
作者:世邦機器
煤粉高效燃燒和火焰穩定的關鍵是燃燒的初始階段,當煤粉剛噴入爐內o.15秒時,揮發分析出已超過80%,固定碳燒掉60%,在0.2秒時,煤粉已燒去80%,而剩下的20%煤需要4倍(o.8秒)時間才能燒完。也就是說,如果煤粉在爐內逗留時間為1秒,那么燃燒的初始階段用20%的時間燒去煤粉的80%,而剩下的80%時間只燒掉煤粉的20%,可見強化燃燒過程的初始階段是至關重要的。實現這項技術的有:
①有限空間內使煤粉快速加熱甚至著火。如旋流或直流預燃室(筒).穩燃腔燃燒器。
②強化火焰根部的熱量交換和質量交換。如大速度差等組合射流,波紋形鈍體、船形體和犁形駐渦燃燒器。
③強化氣固兩相流擾動。如扁平射流,交叉射流,逆向射流燃燒器,加強火焰根部的擾動。
以上是我們對于現有煤粉高效燃燒原理和技術較長期研究的總結,煤粉制備提出了電站鍋爐煤粉燃燒穩定和強化的“三強原理”,即強化煤粉燃燒的初始階段,強化高溫煙氣和煤粉的對流換熱和強化煤粉高濃度的集聚過程。對新型煤粉燃燒器的分析和總結證明,我們提出的“三強原理”是比較正確的[9]。
事實上,很多新型煤粉燃燒器不僅具有它本身非常獨特的優點,而且是多種原理的復合體,具有多種功能。例如,鈍體或船體燃燒器,煤粉制備系統大速差射流燃燒器和濃淡燃燒器,都在有限的小空間內加強火焰根部的擾動和對流換熱,在回流的邊界附近都有高濃度煤粉的集聚過程,建立有利于燃燒的小區域,因此這些燃燒器都能適應不同煤種、低負荷下穩燃的需要,具有需要的多功能。
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此外,還計算了燃盡度為5%和C0=0.01的距離。C0=0.01的計算值與實驗值吻合得很好,這也表明模型用于著火預報完全是可行的。
由于它的存在可以卷吸部分高溫煙氣對煤粉進行加熱,對氣流的擾動也大大加強,因此對煤粉火焰的穩定和燃燒強化是很有意義的。組合葉片的結構尺寸變化對燃燒器出口流場是有影響的。
分析揮發分量間的關系煤粉一樣的煤顆粒在小于SOres的時間內加熱到1000℃以下的一個已知的熱解溫度,并使這些顆粒在此溫度下熱解達100ms,然后將它們迅速淬熄。
對煤粉氣流來說,未著火的煤粉顆粒,在吸收了輻射和對流的熱量之后,一般情況下先是揮發分析出,首先著火。如果煤粉濃度較低,揮發分析出較少,則著火產生的熱量不大;如果煤粉濃度增加,揮發分析出量也不斷增加,則著火產生的熱量使火焰傳播速度不斷加速;
這里首先介紹F.Fetting關于鈍體尾跡均勻混氣火焰形成的模型。均勻混氣繞流鈍體時,帶走它后面的物質,產生負壓,把熾熱的煙氣卷吸進來,從內層加熱混氣(對流熱交換)。
在湍流燃燒充分發展區,火焰由過渡區的收縮又擴展開來。大容量鍋爐鈍體燃燒器煤粉火焰的測量發現,這個完全燃燒區有一個層次分明的分界面。