| 低值燃料的燃燒和其對生物質(zhì)顆粒燃燒機結構的影響 |
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鄭州達冠節(jié)能環(huán)保設備有限公司
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低值燃料的燃燒和其對生物質(zhì)顆粒燃燒機結構的影響 供鍋妒以煤吱摶續(xù)下降，褐煤中水份平以迭50%。原煤中的灰份上升到12～20%，刁、：久將達到25%。礦物質(zhì)局部含有木糖醇或形成鈉堿鹽。這就導致：著火困準和繢焦。 生物質(zhì)燃燒機的旋轉(zhuǎn)氣流可提供許多有利的可自強性。氣流旋轉(zhuǎn)可達到：靠近生物質(zhì)燃燒機處的內(nèi)部著火和氣流淘外部著火。旋轉(zhuǎn)氣滴形煙氣在無輻射熱損失或不吸入著火區(qū)較冷的周圍介質(zhì)'WJ情況下進入著火帶。著火熱量瞄內(nèi)部引入就導致了在緊靠生物質(zhì)燃燒機處氣流中心最初的燃燒反應，監(jiān)在其內(nèi)部擴散。這種反應根本上不同于非旋轉(zhuǎn)火焰中氣流的邊界弱火。這就在靠近生物質(zhì)燃燒機處產(chǎn)生對著火有利的空氣狀態(tài)一。 旋轉(zhuǎn)氣流均特征可以這樣來概括： 1．高溫煙氣強烈回沛的中心區(qū)導致燃燒器噴口的內(nèi)部著火。 2．與非旋轉(zhuǎn)氣滴相比，生物質(zhì)燃燒機的軸向流速迅速降低。 3．在再循環(huán)帶范圍內(nèi)，依靠揮發(fā)份韻燃燒形成了回流的高溫煙氣。 在試驗調(diào)查的基礎上可以證實。 一回流區(qū)所需．的擴張必須有(1～1.5)d2的長度，d。為生物質(zhì)燃燒機噴口的外徑， 一氣流的軸向速度降到直流生物質(zhì)燃燒機平行氣流值J30～40%J 一在再循環(huán)帶中，熱量釋放必須保證最低．的煙氣溫度1000℃。 將出口氣流的空氣動力學理論與火焰的試驗研究結果相聯(lián)系，就可得出新的方法，這從根本上降低了設計時的風險。這種燃燒器布置的新方法可歸納成三個工作階段。 第一階段。選擇適當型式韻生物質(zhì)燃燒機 供布置的基本型式是旋流生物質(zhì)燃燒機，它具有輸送燃料的內(nèi)管和相鄰的環(huán)形截面，由此供給旋轉(zhuǎn)的空氣，監(jiān)在其中安裝各種改進設施。 第二階段。確定生物質(zhì)燃燒機的工作區(qū)域和其尺寸。 在選定的生物質(zhì)燃燒機與磨煤視鼓風的二：系中，通過調(diào)整空氣流量、溫度和燃燒特性，來判明是否能實現(xiàn)內(nèi)部著火。 第三階段：在模型上進行有目的的試驗 在模擬初始燃料的特性時驗證所定尺寸的然燒器。 旋流式生物質(zhì)顆粒燃燒機的結構 旋流式生物質(zhì)顆粒燃燒機的各種布置方案示于圖2。基本型式是簡單的、空間要求不嚴格的，引入煤粉的通道中無內(nèi)部裝置。空氣動力學是不利酌。輸粉氣流與控制的空氣量一樣大小，這樣其脈沖是明顯的。在旋轉(zhuǎn)氣流場中輸送介質(zhì)開始混合，直到幾個d的距離。對于反應來說，高濃度煤粉缺少所需1氧氣，內(nèi)部著火就不能發(fā)生。 基本型未能帶來改善，尤其是在燃燒難看火的燃料和粗粒煤粉時，或者為了限制結焦而要求短火焰時。而且需要擴大噴口面積，縮小水冷壁管的表面秋，生物質(zhì)燃燒機的結構應有盡可能好的保熱。；淞有中心大面積封閉（4型）或煤粉輕微旋辛擘（3型）的生物質(zhì)燃燒機是合適的布置。 旋轉(zhuǎn)的空氣流和不旋轉(zhuǎn)的輸粉氣流是一個基本例子，此時綜合的混合場由于旋轉(zhuǎn)空氣所引起的脈沖而產(chǎn)生回流。而重要的是使反對稱旋轉(zhuǎn)回流的超前脈沖是很小的。圖3示出了各氣流的疊加。軸向速度下降的好處是明顯的，使生物質(zhì)燃燒機出口達到均勻的氣流截面。采用中心封閉，除了使環(huán)形噴嘴的氣流脈沖迅速下降外，還使脈沖的最大值位移到回流不破壞的區(qū)域。為了保證達到有效的內(nèi)部再循環(huán)，采用中心封閉時，封閉面的直徑與煤粉管噴口的直徑之比不得小于0.53。這樣，生物質(zhì)燃燒機尺寸和其空間要求也就較大。 輸粉介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)在實踐中實在是不歡迎的。擔心的是不斷磨損和堵塞，例如木糖醇褐煤。同時，內(nèi)部旋轉(zhuǎn)小于空氣流。3型和4型可以認為是同等的。 帶有兩路輸粉氣流和中間的旋轉(zhuǎn)空氣流的旋流式生物質(zhì)燃燒機(5型)具有軸向仲長的強烈再循環(huán)帶的特點。輸粉氣流均脈沖大小僅有較小的影響。回流的內(nèi)部是冷的氣體，這對著火是不利的。若部份煤粉引入氣流中心，則情況立刻改善。釙面一路輸入的煤粉約占有70%的熱功率。里面一路輸入的煤粉約占30%的熱功率。圖3說明，輸粉介質(zhì)的一般高脈沖是如何地參入周圍的氣流，監(jiān)在不影響內(nèi)部再循環(huán)流的情況下迅速降低。 生物質(zhì)燃燒機的模型試驗結果示于圖4。中心輸入時的火焰溫tF、熱流密度qF和未燃燼度u比中心封閉時有利。中心煤粉封閉時火焰的固有長度從6.8m變化到9.8m。 結焦燃料的旋流式生物質(zhì)燃燒機 結焦決定于玷污形成、煙氣流中粒子運動和粒子向受熱面輸送的物理規(guī)律。只有當物質(zhì)向管壁輸送時才產(chǎn)生玷污。生物質(zhì)燃燒機的結構、爐膛中生物質(zhì)燃燒機的布置和生物質(zhì)燃燒機中煤粉和空氣的分布均影響到氣流和粒子的捕集過程。煤粉粒子的反應必須在燃燼前在壁上結束。生物質(zhì)燃燒機的氣流脈沖必須降低到氣流可與爐內(nèi)氣流相混合。較大酌邊界層，即氣流邊緣與管壁表面之間的距離可改善礦物質(zhì)粒子的冷卻。 從以上所述，可歸納成有助于生物質(zhì)燃燒機實現(xiàn)的如下條件： 旋沛式生物質(zhì)燃燒機能夠滿足這些要求。必須顯示出超臨界運行特性。趕臨界和亞臨界區(qū)域是決定于旋流參數(shù)00,亞臨界旋流生物質(zhì)燃燒機沒有任何明顯的內(nèi)部再循環(huán)區(qū)域，而超臨界工作的生物質(zhì)燃燒機則有內(nèi)部再循環(huán)區(qū)域，韭能內(nèi)部著火。抗結焦的生物質(zhì)燃燒機必須設計成超臨界的。圖5示出旋流式燃燒器間復盞特性，圖中介紹外部空氣旋轉(zhuǎn)和內(nèi)封閉面積大的旋流式生物質(zhì)燃燒機。 超臨界運行工況的達到是以生物質(zhì)燃燒機酌細致布置為條件＆拿。同時需考慮到，旋流式燃燒器_酌火焰對參數(shù)的少量變化已作出反應。工藝上經(jīng)常是完全不希望將旋流度提高到臨界值以上。在亞臨界區(qū)域只要注意火焰長度JF對生物質(zhì)燃燒機負荷的，關系，而特性j邊界值LF：是對超臨界的。所確定的邊界旋流參數(shù)0。．=0。83是對生物質(zhì)燃燒機(圖5)的。 結 論 根據(jù)試驗所得的結果，旋流式生物質(zhì)燃燒機對’防止或減緩結焦是有利的，因為在超臨界運行工況時出現(xiàn)短火焰，不接觸爐壁。鍋爐運行溫度對承壓部件壽命有著重大影響 電站工程和運行人員可以采取正確的操作以使鍋爐高壓部件的壽命延長到最大限度。當由于蠕變囂：其它損壞機理而引起的最后損壞不可避免時，通過對運行過程的仔細關注，金屬壽命可以延長到最大限度。 近年來，對金屬損壞機理酌了解以及怎樣使金屬損壞降到最低限度越來越顯得重要，因為許多公用電力公司要在20世紀內(nèi)關閉一些接近或已超過工程設計壽命的老電廠。與設計工況相比，這些老電廠常常在不同工況下運行，配備更多的空氣污染控制設備，并且燃用不同酌燃料。許多老電廠建于50年代和60年代，預計可安全、可靠、有效地運行到21世紀。 這種延長運行期面臨著這樣一個基本物理現(xiàn)實，所有的金屬將損壞。為此就要建立起最小的金屬損壞率，并制訂一個預報損壞的金相試驗計劃，從而正確地作出可能更換金屬部件的經(jīng)濟決定。
生物質(zhì)燃燒機，http://www.jiegankeliji.com |
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