新型煤粉燃烧器的燃烧机理分析

分析了国内超临界和超超临界锅炉采用的几种新型煤粉燃烧器的燃烧机理。主要特点是采用多级配风技术灵活控制燃烧器出口的煤粉火焰燃烧过程;实现着火初期低氧燃烧和火焰内NOx还原技术;在旋流式燃烧器内采用煤粉浓缩技术和环形齿状稳燃器或直流过渡风,在喷口附近煤粉气流着火初期,加强热烟气回流和维持高温及低氧燃烧,促进挥发分析出过程中的NOx还原,并实现快速着火和低负荷稳定燃烧;在A-PM型直流式燃烧器上采用带扩压管的缩放型小喷口结构,增强稳燃能力和维持高温和低氧燃烧,促进NOx还原,并均衡火焰温度,降低水冷壁的热负荷;设置可调节燃尽风进一步提高炉内脱氮效果和提高燃烧效率等。     

新型旋流燃烧器--花瓣燃烧器的研究与应用

针对旋流燃烧器燃烧低挥发分煤时存在的问题，提出了一种既能起到良好稳燃作用又能降低NOx排放的新型旋流燃烧器——花瓣燃烧器。该燃烧器充分考虑了煤粉气流与高温烟气的迅速强烈混合问题，能在其背流面形成径向和轴向多种回流区，增大进入回流区的煤粉量，有利于低挥发分煤（贫煤和无烟煤）和低负荷运行时煤粉的着火与稳燃，并降低NOx的排放。介绍花瓣燃烧器工作原理，分析其流场特性，论述其优越性。经在某电厂燃用贫煤的210MW机组锅炉中应用，取得了稳燃不结渣的效果。     

煤质下降对炉内燃烧稳定性的影响及解决措施

分析了燃煤质量下降对电站燃煤锅炉炉内火焰温度水平、燃烧器出口区域火焰温度水平及入炉煤量、风量、燃烧器出口煤粉气流速度的影响,进而对煤粉气流着火过程和炉内燃烧稳定性的影响。对此,提出了采用切圆燃烧锅炉卫燃带背火侧分块布置和PCSB煤粉燃烧器等措施,这些措施对于燃用低挥发分难燃煤种锅炉效果极为显著。     

百叶窗稳燃器的研制与应用

介绍了新型百叶窗稳燃器的研究成果,此稳燃器结构简单、阻力小、改造费用低,它能使气、粉混合物喷入炉膛后立即形成有利于煤粉迅速升温着火的煤粉浓度场、气流速度场和温度场,出现高煤粉浓度、高速度梯度、高温区（以下简称三高区）,使煤粉得以迅速升温着火,形成稳定的火焰（着火源）,使燃烧稳定。     

新型煤粉燃烧器--PCSB燃烧器的研制及开发

用火焰传播理论对现有燃烧器在稳燃方面存在的问题进行了分析,根据NOx生成机理对挖掘燃烧器的低NOx潜力进行论证。提出PCSB燃烧器的新构思和设计,PCSB燃烧器是根据煤粉气流分步燃烧原理、火焰传播理论以及强制点火原理研制开发的理念新颖,结构简便的新型煤粉燃烧器,阐述其低NOx原理和稳燃原理,归纳了其性能和特点。结合煤种特性总结PCSB燃烧器的设计原则。PCSB系列燃烧器对各种煤具有很好的适应性,非常适宜我国火电厂切圆燃烧锅炉和墙式燃烧锅炉推广应用。     

可调浓度燃烧器波形稳燃体出口流场特性的试验研究

提出在燃烧器出口加装稳燃体和中心风的设想,依靠中心风的大小控制高温烟气热回流量来实现煤粉气流的着火与稳燃。研究结果表明,稳燃体和中心风均明显改善了喷口外各段的中心回流区,并使得喷口外速度分布变化平缓,但过量的中心风可破坏回流区。优化采用稳燃体及中心风率（小于4％）将使可调浓淡燃烧器真正实现高效燃烧、低负荷稳燃和低NOx排放。     

超临界和超超临界锅炉煤粉燃烧新技术分析

分析了我国超临界和超超临界锅炉采用的新型煤粉燃烧技术。其主要特点体现在采用了不同的综合性技术构思实现煤粉着火初期低氧燃烧和采用多级配风及NOx还原技术实现低污染排放;在燃烧器内采用煤粉浓缩技术和在喷口附近加强热烟气回流以实现快速着火和低负荷不投油稳定燃烧;采用小功率燃烧器和均衡的火焰温度以降低水冷壁的热负荷,采用旋流式燃烧器对冲布置或直流式燃烧器反向双切圆辐射对流互补的方法减小热偏差;适当增加炉膛容积和设置燃烬风,进一步提高炉内脱氮效果和燃烧效率等方面。     

浓淡燃烧煤粉锅炉局部富氧助燃的数值模拟

利用Fluent计算软件对一台670 t/h浓淡煤粉锅炉的常规空气燃烧和局部富氧燃烧过程进行数值模拟,得到了两种燃烧气氛下炉内的空气动力场、温度场和烟气中各组分物质的量浓度的分布。结果表明:在"三高区"通入富氧助燃对底层燃烧器煤粉气流的燃烧影响较大,煤粉着火提前,底层一次风高温区增大,有利于提高燃烧器的稳燃性能,且火焰中心位置下移,使煤粉在燃烧器区域燃烧完全,降低了炉膛出口烟气温度。局部富氧燃烧的高温火焰集中在炉膛中心位置,水冷壁附近保持较高的氧化性气氛,对水冷壁起到较好的保护作用,可有效防止结渣和高温腐蚀。     

可控煤粉浓淡旋流燃烧器着火稳燃的简化模型及其在旋流回流区中的应用

介绍了可控浓淡旋流燃烧器浓淡分离的原理及试验结果,利用回流区搅拌均匀反应热理论模型,结合风粉射流浓淡分离特点及颗粒浓度分布实验结果,通过热质交换平衡分析,建立了一个旋流燃烧器浓淡煤粉在回流区着火及气流火焰稳定性综合模型,求解得到燃烧器稳定着火燃烧的特征参数及燃烧器结构、运行参数变化对着火的影响,获得使煤粉稳燃的最小回流区长度及主流煤粉浓度,并结合工业性试验结果,对模型进行了验证。     

可控粉煤浓淡旋流燃烧器着火稳燃的简化模型及其在旋流回流？…

介绍了可控浓淡旋流燃烧器浓淡分离的原理及试验结果,利用回流区搅拌均匀反应热理论模型,结合风粉射流浓淡分离特点及颗粒浓度分布实验结果,通过热质交换平衡分析,建立了一个旋流燃烧器浓淡煤粉在回流区着火及气流火焰稳定性综合模型,求解得到燃烧器稳定着火燃烧的特征参数及燃烧器结构、运行参数地着火的影响,获得使煤粉稳燃的最小回流区长度及主流煤粉浓度,并结合工业性试验结果,对模型进行了验证。     

新型M-PM低氮燃烧器在700 MW机组的改造效果

介绍了三菱公司新研发的M-PM超低氮燃烧器在珠海电厂2×700 MW亚临界锅炉的应用。M-PM燃烧器是在A-PM低氮燃烧器的基础上研发的,具有更好的着火和稳燃性能,降氮效果更佳。锅炉采用M-PM燃烧器改造后,在燃用神华煤满负荷运行时氮氧化物排放浓度由360 mg/m3降低到136 mg/m3,比改造前降低62%,同时解决了锅炉汽温偏低、烟气热偏差大和燃烧器摆角过高的问题,锅炉效率有所提高。     

中心给粉燃烧器在燃用烟煤1 025 t/h锅炉上的应用

针对某厂燃用烟煤的1 025 t/h锅炉低负荷稳燃能力差,相邻燃烧器之间流场容易干扰的问题,进行了实验室冷态试验及工业试验研究,并将下层8只燃烧器改造为中心给粉燃烧器。结果表明：在外二次风叶片角度为35o时,中心给粉燃烧器有合适的中心回流区,既能防止相邻燃烧器的相互干扰,还能保证煤粉的及时着火和稳定燃烧,而双调风燃烧器在正常运行条件下没有回流区。与双调风燃烧器相比,沿射流方向的燃烧器中心区域,中心给粉燃烧器的烟气温度和升温速率较高,O2和NOx浓度较低;靠近侧墙水冷壁区域,中心给粉燃烧器的O2浓度较高,烟气温度较低。下层8只燃烧器改造后,锅炉热效率提高了1.03%,NOx排放量降低了13.74%,锅炉可以在110 MW电额定负荷下不投油稳定运行。     

径向浓淡旋流煤粉燃烧器流动特性研究及应用

利用一维热膜风速仪系统测量了新型径向浓淡旋流煤粉燃烧器出口的湍流流场,研究了一次风率和旋流二次风率对新型旋流燃烧器单相冷态流场流动特性的影响。在燃用贫煤和烟煤采用不同一次风率６７０ｔ／ｈ锅炉上工业性试验表明,径向浓淡旋流煤粉燃烧器具有高的燃烧效率、低的氮氧化物（ＮＯｘ）排放量,长期运行没有发现炉膛结渣和水冷壁管高温腐蚀,在燃用贫煤５２％、燃用烟煤５０％锅炉额定负荷下可长时间无助燃油稳定运行。     

撞击式浓淡分离器与弯头组合数值模拟研究

煤粉浓淡燃烧技术在稳燃、防结渣、低NOx排放等方面具有良好的性能,近年来得到了广泛应用。四角切圆锅炉的煤粉管道一般在燃烧器前有弯头,利用数值模拟的方法,分析了撞击式浓淡分离器与弯头间的相互影响,计算了不同弯头与浓淡分离器组合形式下,管道内的流场和煤粉颗粒浓缩效率。     

煤粉燃烧器的分级浓缩

一次风的浓缩有利于煤粉气流的着火、稳燃和降低NOx排放，是煤粉燃烧器一个主要任务。介绍浓淡燃烧器的工作原理，通过对燃烧器的浓缩过程的分级解析，说明分级浓缩是提高煤粉浓度的有效方法。有效的第1级浓缩增大了煤粉的输送浓度，进而可改善第2级浓缩．提高燃烧区的煤粉空间浓度。讨论了第1级和第2级浓缩对燃烧器性能的不同影响，说明了第2级浓缩的重要性和设计中应注意的一些事项，并提出煤粉燃烧器的第2级浓缩和其后的一、二次风的配合是保证燃烧器性能的关键，也是未来煤粉燃烧器的研究重点。     

径向浓淡旋流燃烧器气固流动特性的实验研究及其对燃烧的影响

在气固两相实验台上采用三维ＰＤＡ系统对径向浓淡旋流煤粉燃烧器及蜗壳燃烧器出口的气固流动特性进行了试验,发现前者在中心回流区边缘附近形成了较高的颗粒浓度,中心回流区中颗粒浓度也较大,后者在中心回流区及边缘附近颗粒浓度较小,壁面区域则较大,分析了两相流动特性对燃烧器性能的影响,并通过工业试验进行了验证,表明径向浓淡旋流煤粉燃烧器是一种同时具有高效,稳燃,低污染,防止结渣和防止高温腐蚀的新一代旋流燃烧器     

新型水平浓淡风低NOx煤粉燃烧器在贫煤锅炉的应用研究

阐述了煤粉燃烧过程中NOx的生成机理，同时介绍了水平浓淡燃烧技术的思路和低NOx排放的原理，利用一种新型的二次风喷口水平摆动的水平浓淡风煤粉燃烧器对一台300MW燃贫煤锅炉进行技术改造，并对影响NOx排放量和飞灰可燃物含量的各种因素进行了现场试验研究。通过试验，得到了一风速，油二次风挡板开度，二次风副风方式，干净人风水平摆角，燃尽风的投运，煤粉火嘴的切换，以及炉膛出口氧量等运行参数对飞灰可燃物含量和NOx排放的影响规律，试验结果表明，水平浓淡燃烧技术能大幅度降低NOx的排放量，同时能够保持较高的燃烧效率及很强的低负荷稳燃能力。