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简论微油点火煤粉燃烧技术改造及应用

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2014-03-24

控制保护系统由DCS系统和就地控制箱、火检保护系统、燃烧器壁温监测系统、火焰电视监测系统等组成,对点火系统和送粉系统进行控制,实现程控点火与油枪灭火联锁保护,保证锅炉安全稳定可靠运行。

2.微油点火煤粉燃烧器构造及作用

微油点火煤粉燃烧器由高能点火器、点火油枪、辅助油枪、煤粉浓缩器、一次燃烧室、二次燃烧室、周界二次风、压缩空气、高压风(压力冷风)等部分组成。

高能点火器用于点火油枪点火,点火油枪用于点燃煤粉,辅助油枪用于强化点火燃烧效果,加快煤粉的点火速度,增加煤粉的燃烧强度。

煤粉浓缩器采用双层煤粉浓缩环结构,以提高煤粉浓缩效果。煤粉浓缩率达63.4%。

一次燃烧室作用:一次风粉混合物经浓淡分离后,浓相煤粉进入一次燃烧室与微油量气化小油枪气化燃烧生成的高温火焰混合,在微油量气化小油枪高温火焰作用下析出挥发份并着火燃烧。

二次燃烧室作用:稀相煤粉进入二次燃烧室与浓相着火燃烧的煤粉混合并被点燃。被点燃的煤粉火焰在燃烧过程中喷入炉膛,火焰长度可达5米以上,可直接点燃与其相邻的主燃烧器。

周界二次风作用:冷却二次燃烧室外壁,防止燃烧器烧损和结焦,补充煤粉燃烧所需氧量。

压缩空气作用:小油枪点火初期用于燃油雾化,正常燃烧时加速燃油气化并提供燃烧所需氧量。

高压风(压力冷风)作用:为小油枪着火初期提供氧量,补充正常燃烧所需氧量。

四、微油点火煤粉燃烧器工作原理

微油点火煤粉燃烧器采用微油点火技术、煤粉浓缩技术、逐级放大技术和气膜冷却技术等先进技术。

1.微油点火技术

传统的机械雾化燃烧方式是,燃油被雾化成﹤200~250μm的油雾液滴,以增加燃油蒸发表面积,提高蒸发速度,实现油雾蒸汽燃烧。但是机械雾化不能从根本上改变燃油液态本质。采用燃油气化燃烧原理,气化后的燃油粒度为气体分子级,其化学反应速率远远大于机械雾化产生的油雾液滴。伴随着气化反应,油温也随之上升,根据燃烧学原理,温度每提高10℃,化学反应速度将增加2~4倍。微油点火技术就是根据这一原理设计的。

2.煤粉浓缩技术

由于炉膛结焦、煤质下降及低负荷调峰稳燃需要,近几年的电站锅炉改造中出现了各种煤粉浓缩燃烧器。为了强化燃烧效果,微油点火稳燃燃烧器创造性地引进了煤粉浓缩技术;换言之,微油点火稳燃燃烧器煤粉浓缩技术是在借鉴以往经验的基础上进行改造创新的结果。

3.逐级放大技术

能量逐级放大技术的前提是,引火源具有很高的燃烧强度和后续燃料的迅速引燃。微油点火及稳燃燃烧器点火系统中,气化雾化油枪保证了引火源的燃烧强度。浓相煤粉被引燃时,在一级燃烧室内就形成了“三高区”,即:点火温度高,煤粉浓度高,燃烧强度高。煤粉在高强度的燃烧火核引燃下迅速升温破碎并析出挥发份,进一步增强燃烧效果;浓相煤粉着火后进入二级乃至三级燃烧室与稀相煤粉混合后继续强化燃烧,达到了能量逐级放大效果。

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