1、火电厂燃煤锅炉低负荷稳燃技术分析讲解目 录绪 论 11低负荷稳燃技术的重要性 22煤粉气流燃烧的基本原理 32.1 煤粉颗粒的燃烧过程 32.2 煤粉气流的燃烧过程 42.3 强化煤粉气流燃烧的措施 53各类煤粉低负荷稳定燃烧技术的分析 103.1 概述 103.2 新型结构的煤粉燃烧器 123.2.1浓淡型煤粉燃烧器 123.2.2 钝体燃烧器 133.2.3 火焰稳燃船燃烧器 143.3 W型火焰燃烧方式 153.3.1 W形火焰燃烧方式的结构 153.3.2 W形火焰燃烧方式的工作原理 153.3.3 W型火焰燃烧方式的应用 163.4 点火系统在煤粉气流低负荷稳燃中的应用 163.4.
2、1 锅炉等离子点火系统的机理 173.4.2 等离子点火系统的组成 173.4.3 等离子燃烧器及工作原理 183.4.4 等离子点火系统的优缺点 18结 束 语 20参考文献 21绪 论随着我国国民经济的迅速发展，用电峰谷差越来越大，迫切需要大容量发电机组参与调峰，使得大型燃煤锅炉稳燃问题日益突出。从20世纪70年代起，我国电力工作者为保证低负荷稳燃和节约燃油，对低负荷稳燃机理的研究和应用技术的开展进行了卓有成效的工作，取得了巨大的经济效益和社会效益。1978年改革开放到2000年，我国发电装机和发电量先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，居世界第2位。1987年发电装机突破1亿千
3、瓦，1995年超过了2亿千瓦，2000年跨上了3亿千瓦台阶。进入新世纪，电力工业进入历史上的高速发展阶段，2004年全国发电装机突破4亿千瓦，2005年超过了5亿千瓦，用电峰谷差也越来越大，因此大容量发电机组参与调峰变得非常普遍，加之电厂燃煤锅炉使用的是劣质煤且煤质越来越差从而使得大型燃煤锅炉低负荷稳燃问题日益突出。本文首先从机理上阐述了低负荷稳燃的措施，如新型的燃烧器，并对国内外电力工作者所开发的这种稳燃技术成果进行了有条理的综述，如W型火焰燃烧方式、等离子点火系统，对新世纪我国电站燃煤锅炉低负荷稳燃技术的科研开发和应用具有重要的指导意义。1低负荷稳燃技术的重要性近几年来，我国电力工业持续发
4、展，每年投产的的新机组已连续保持10GW以上，大容量火电机组日益增多。随着发电机组日益向大容量、大机组发展，以及环境保护的要求和意识的增强，电力工业对煤粉燃烧提出了越来越高的要求，概括起来主要有：燃烧的高效率、燃烧的稳定性、以及良好的煤种的适应性和快速负荷变化适应性。其中快速负荷变化适应性是工农业生产的季节性等因素，对电力生产提出的要求，这种变化程度可用“电网负荷峰谷比”表示。西方国家的峰谷比一般都较大（美国为1:0.250.30，德国为1:0.200.50），我国一般为1:0.70左右。电网调峰的方法是多种多样的，有专用的调峰机组，也有采用频繁的起停方式，更多的又是更方便经济的调峰方式是维持
5、原有机组在低负荷下运行，其中的关键技术是锅炉低负荷燃烧的强化和火焰稳定性。电站锅炉在解决由于负荷峰谷或煤质变化引起的燃烧不稳定主要采用投油助燃的方法保持炉内稳定燃烧，避免锅炉在运行中灭火，影响发电生产。多数电站锅炉在其负荷降低到额定负荷的70左右时就需投油助燃。当煤质变差时，需投助燃油。由于锅炉的低负荷稳燃和煤质变差就需投入大量的燃油，使得发电成本增加较大，但是就目前理论和技术状况而言，能过同时满足上述要求的燃烧技术目前尚不多见，现行诸多问题的突破是难以实现的。因此，研究和发展各种稳定煤粉火炬的方法是当前和今后的重要任务。2煤粉气流燃烧的基本原理 2.1 煤粉颗粒的燃烧过程燃料燃烧是指燃料中的
6、可燃质与空气中的氧进行的剧烈化学反应，反应过程中放出大量的热量。在此过程中，燃料和氧化剂可以是同一物态（如气体燃料在空气中的燃烧），也可以是不同形态（如固体燃料或液体燃料在空气中的燃烧）。前者称为均相燃烧，后者称为多相燃烧。电站锅炉中煤粉的燃烧属于多相燃烧，反应是在燃料固体表面进行的。发生在固相表面的多相燃烧是一个复杂的物理化学过程，主要包括以下几个过程：参加燃烧的氧气从周围环境扩散到反应表面；氧气被燃料表面吸附；在燃料表面进行燃烧化学反应；燃烧产物被燃料表面解吸附；燃烧产物离开燃料表面扩散到周围环境中。 多相燃烧速度就取决于上述过程中进行得最慢的过程，即氧向燃料表面的扩散和在表面上进行的燃烧
7、化学反应两个过程。 所以，煤粉迅速完全燃烧必须在一定的条件下进行。(1)相当高的炉内温度炉温越高，可使燃烧速度加快，有利于可燃物在炉内迅速燃烧、完全燃烬，所以应维持相当高的炉温。但对固态排渣煤粉炉而言，炉温也不宜过高，过高不仅会引起炉膛结渣、蒸发管传热恶化，同时还可能会导致较多燃烧产物离解，燃烧产物的离解同样等于燃烧不完全。通过试验证明，锅炉的炉温在中温区域（10002000）内比较适宜，一般锅炉内的燃烧是在0.1MPa压力下进行，炉膛内最高温度为15001600。(2)供应充足而又合适的空气量炉内空气供应不足，会由于缺氧而造成不完全燃烧热损失。但空气供应过多，又会使炉内烟温降低，燃烧速度减慢
8、，不完全燃烧热损失增加；同时也会引起排烟量增大，排烟热损失增加。因此，合适的空气量要根据炉膛出口最佳过量空气系数来确定的。(3)燃料与空气的良好扰动和混合燃料和空气混合是否良好，对能否达到迅速完全燃烧起着很大作用。煤粉锅炉一般都采用一、二次风组织燃烧。煤粉由一次风携带进入炉膛，煤粉着火后，一次风很快被消耗。二次风应以较高的速度喷人炉内与煤粉混合，补充燃烧所需的空气，同时形成强烈的扰动，冲破或减少碳粒表面的烟气层和灰壳，以强行扩散代替自然扩散，从而提高扩散混合速度，使燃烧速度加快并完全燃烧。除此之外，还可在炉膛形状、燃烧器的结构和布置等方面采用相应措施，以促使气流与煤粉充分混合。(4)足够的炉内
9、停留时间煤粉由着火到全部燃烬需要一定的时间。煤粉从喷燃器出口到炉膛出口一般需要23s。在这段时间内煤粉必须完全烧掉，否则到了炉膛出口处，因受热面多，烟气温度很快下降，燃烧就会停止，从而造成不完全燃烧热损失。煤粉在炉内的停留时间主要取决于炉膛容积、炉膛高度及烟气在炉内的流动速度，这都与炉膛容积热负荷和炉膛截面热负荷有关，即要在锅炉设计中选择合适的数据，而在锅炉运行时切不可超负荷运行。为了保证煤粉燃烬，除了保持炉内火焰充满程度和使炉膛有足够的空间和高度外，还应设法缩短着火与燃烧阶段所需要的时间。总之，要保证燃料的良好燃烧，就必须满足以上四个条件，为此就要求燃烧设备具有合理的结构和布置，以及在运行中
10、科学地组织整个燃烧过程。2.2 煤粉气流的燃烧过程煤粉气流的燃烧不同与单个颗粒的燃烧，煤粉气流是多个颗粒的组成体，从形状、挥发份的含量上以及和空气接触等方面，煤粉气流的燃烧远比煤粉颗粒燃烧复杂的多， 下面讨论煤粉气流的燃烧过程：煤粉随同空气以射流的形式经燃烧器喷入炉膛，在悬浮状态下燃烧形成煤粉火炬，从燃烧器出口至炉膛出口，煤粉的燃烧过程大致可分为以下三个阶段。(1)着火前的准备阶段煤粉气流喷入炉膛内至着火这一阶段为着火前准备阶段。着火前的准备阶段是一个吸热过程。在此阶段内，煤粉气流被炉膛中的烟气不断加热，温度逐渐升高。煤粒受热后，首先水分蒸发，接着干燥的煤粉进行热分解析出挥发分。挥发分析出的数
11、量和成分决定于煤的特性、加热温度与速度。(2)燃烧阶段当煤粉气流温度升高至着火温度，且煤粉浓度适宜时，煤粉气流就开始着火燃烧，进入燃烧阶段。燃烧阶段是一个强烈的放热阶段。它包括挥发分和焦碳的燃烧。首先是挥发分着火燃烧，放出热量，并对焦炭进行加热，使焦炭的温度迅速升高并燃烧起来。(3)燃烬阶段燃烬阶段是燃烧阶段的继续。煤粉经过燃烧后，大部分可燃质已燃烬，只剩少量残余炭粒的继续燃烧。在此阶段中，由于残余炭粒表面形成灰壳，空气很难与之接触，同时氧浓度O2相应减少，气流的扰动减弱，因而燃烧速度明显下降，燃烧放热量小于水冷壁的吸热量，烟温逐渐降低。所以燃烬阶段需要的时间较长，且容易造成不完全燃烧损失。对
12、应于煤粉燃烧的三个阶段，可以在炉膛中划分出三个区，即着火区、燃烧区与燃烬区。由于燃烧的三个阶段不是截然分开的，因而对应的三个区也没有明确的分界线。但是大致可以认为：燃烧器出口附近是着火区；与燃烧器处于同一水平的炉膛中部及稍高的区域是燃烧区；高于燃烧区直至炉膛出口的区域都是燃烬区。其中着火区很短，燃烧区也不长，而燃烬区却较长。根据对R90=5%的煤粉试验，其中97%的可燃质是在25%的时间内燃烬的，而其余3%的可燃质却要在75%的时间内才燃烬。必须指出，以上将煤粉气流的燃烧分为三个阶段，只是为了分析问题方便，以一颗煤粒为模型研究的。对群集的煤粒群来说，实际上因为各煤粒的大小不同，受热情况又有差异
13、，燃烧过程的三个阶段往往是交错进行的。例如，在燃烧阶段，仍不断有挥发分析出，只是数量逐渐减少，同时灰渣也开始形成。2.3 强化煤粉气流燃烧的措施由于煤粉气流的燃烧过程分为着火阶段、燃烧阶段和燃尽阶段，因此强化煤粉气流燃烧的措施就从着三方面出发。（1）煤粉气流在着火区的强化煤粉气流经燃烧器以射流方式喷入炉内，通过紊流扩散和回流，卷吸高温烟气进行对流换热以获得热量，同时又受到炉膛四壁及高温火焰的辐射热，使煤粉气流被迅速加热，当加热到一定温度时，煤粉气流开始着火，此温度称为着火温度。煤粉气流从初始温度加热至着火温度的过程称为着火过程，该过程中吸收的热量称为着火热。它包括加热煤粉和一次风所需热量，以及
14、煤粉中水分蒸发和过热所需热量。煤粉气流着火热的来源有两个方面，一方面是煤粉气流卷吸高温烟气进行对流换热，另一方面是炉内高温火焰和炉膛四壁的辐射热。两者之中对流热是主要的。通过两种换热使进入炉膛的煤粉气流的温度迅速提高，达到着火温度并着火燃烧。着火是良好燃烧的前提，在煤粉炉中，希望着火过程迅速而又稳定。着火要迅速是指煤粉气流最好在离燃烧器喷口不远处（300500mm）就能稳定地着火。若着火太早，可能会造成燃烧器周围结渣或烧坏燃烧器。若着火太迟，就会推迟整个燃烧过程，致使煤粉来不及烧完就离开炉膛，增大未完全燃烧热损失；同时还会使火焰中心上移，造成炉膛上部或炉膛出口部位受热面结渣及过热汽温偏高，严重
15、时还会发生炉膛灭火。着火的稳定性是涉及锅炉运行安全可靠的重要问题，锅炉运行时应保证煤粉气流能连续地被引燃，有稳定的着火面，炉膛不应发生熄火、爆燃等现象。煤粉炉可用不投油能保证着火稳定的最低负荷作为判断稳定性的标准。目前燃用优质烟煤的新型大容量锅炉不投油稳燃负荷可达额定负荷的30%，一般固态排渣煤粉锅炉都在额定负荷的30%70%。强化着火就是保证着火过程迅速稳定进行。为此一方面应减少着火热，另一方面应加强烟气的对流换热，提高着火区的温度水平，保证着火热的供应。下面分析影响煤粉气流着火的主要因素及强化着火的措施。1)燃料性质燃料性质中对着火过程影响最大的是挥发分。挥发分低的煤，着火温度高，所需的着
16、火热多，着火困难。如无烟煤、贫煤和劣质烟煤，设计时就应采取一些强化着火的措施。水分多的煤，着火需要的热量就多。同时由于一部分燃烧热消耗在加热水分并使其汽化和过热上，导致炉内烟温降低，从而使煤粉气流卷吸的烟气温度以及火焰对煤粉气流的辐射热都降低，这对着火显然是不利的。燃料中的灰分在燃烧过程中不但不能放热，而且还要吸热。特别是当燃用高灰分的劣质煤时，由于燃料本身发热量低，燃料的消耗量增大，大量灰分在着火和燃烧过程中要吸收更多热量，因而使炉膛内烟气温度降低，煤粉气流的着火推迟，影响了着火的稳定性。而且灰壳对焦炭核的燃烬还会起阻碍作用，所以煤粉不易烧透。煤粉气流的着火温度随煤粉变细而降低。所以煤粉越细
17、，进行燃烧反应的表面积越大，加热升温越快，着火就越容易。由此可知，对于难着火的低挥发分无烟煤，将煤粉磨得细些，无疑会加速它的着火过程。2)一次风温提高一次风温可以减少着火热，从而加快着火。为此对于难着火的无烟煤、贫煤和劣质烟煤，应适当提高空气预热器出口的热风温度，同时制粉系统采用热风送粉。3)一次风量和风速煤粉空气混和物中一次风量增大，着火所需热量也会增多，从而使着火推迟。一次风量减小，会使着火热降低，在同样的卷吸烟气量下，可是煤粉气流更快的加热到着火温度；但一次风量如果过低，会由于煤粉着火燃烧初期得不到足够的氧气而限制燃烧的发展。因此对于一定的煤种，一次风量有一个最佳值。一次风量的选择还要考
18、虑制粉系统的要求，即还应协调磨煤、干燥和输送煤粉的要求。通常一次风量的大小是用一次风率来表示的，它是指一次风量占总风量的百分比。气粉混合物通过燃烧器一次风喷口截面的速度称为一次风速。一次风速过高，气粉混合物流经着火区的容积流量将过大，需要的着火热增多，使着火推迟，着火也不稳定；但一次风速过低，着火点离喷口太近，可能烧坏燃烧器或引起燃烧器附近结渣、煤粉管道堵塞等故障。4)着火区的温度水平煤粉气流在着火阶段温度较低，燃烧处于动力燃烧区，迅速提高着火区的炉温可加速着火。影响着火区炉温的因素较多，如炉膛热负荷、炉内散热条件、锅炉运行负荷等。设计中炉膛断面热负荷和燃烧器区域壁面热负荷选得较大时，则燃烧器
19、区域的炉温较高。运行时锅炉负荷降低，炉温降低，着火区温度也降低，低到一定程度时，就将危及着火稳定性，甚至造成灭火。对于固态排渣煤粉炉，在没有采取稳燃措施的条件下，其最低运行负荷一般高于70%额定负荷。在燃用低挥发分煤时，除采用热风送粉外，还常将燃烧器区城的水冷壁用铬矿砂等耐火材料覆盖，构成卫燃带，其目的是减少这部分水冷壁的吸热，提高着火区温度，改善煤粉气流的着火条件。5)高温烟气与煤粉的对流换热前面分析过，煤粉气流着火热的主要来源是高温烟气与煤粉气流之间的对流换热。因此，应通过燃烧器的结构设计以及燃烧器在炉膛中的合理布置，来组织好炉内高温烟气的合理流动，使更多的烟气回流到煤粉气流的着火区，增大
20、煤粉气流与高温烟气的接触周界，以增强煤粉气流与高温烟气之间的对流换热，这是改善着火性能的重要措施。总之，着火阶段是整个燃烧过程的关键，要使燃烧迅速完全，必须强化着火过程。由上述分析可知，组织强烈的烟气回流和燃烧起出口附近一次风气流与烟气的激烈混和，是保证供给足够的着火热和稳定着火过程的首要条件；提高一次风温、采用适当的一次风量和风速是减少着火热的有效措施；提高煤粉细度和敷设卫燃带是难燃煤稳定着火的常用方法。(2)煤粉气流在燃烧区的强化煤粉气流一旦着火就进入燃烧中心区。在这里除少量粗煤粉接近扩散燃烧工况外，大部分煤粉处于过渡燃烧工况。因此强化燃烧过程既要加强氧的扩散混合，又不得降低炉温，具体措施
21、如下。1)合理送入二次风煤粉气流着火后，放出大量的热，炉温迅速升高，火焰中心温度可达15001600，燃烧速度很快。一次风中的氧很快耗尽，煤粒表面缺氧将限制燃烧过程的发展，因此及时供应二次风并加强一、二次风的混合是强化燃烧的基本途径。所谓及时是指二次风应在煤粉气流着火后立即混入。二次风混入过早，相当于增加了一次风量，使着火热增加，着火推迟；二次风混入过迟，氧量供应不足，将使燃烧速度减慢，未完全燃烧热损失增加。二次风混入的时间与煤种和燃烧器型式有关。2)较高的二次风温和风速为了加强氧的扩散和一、二次风的混合、扰动，二次风速一般均高于一次风速。二次风以较高的速度喷入炉膛，可提高煤粉和空气的相对速度
22、，增强混合，强化燃烧。但二次风速不能比一次风速大得过多，否则会迅速吸引一次风，使二次风与煤粉混合提前，影响煤粉气流的着火。从燃烧角度看，二次风温越高，越能强化燃烧，并能在低负荷运行时增强着火的稳定性。但是二次风温的提高受到空气预热器传热面积的限制，传热面积越大，金属耗量就越多，不但增加投资，而且使预热器结构庞大，不便布置。3)合理组织炉内空气动力工况炉膛中煤粉是在悬浮状态下燃烧，高温火焰黏度很大，空气与煤粉的相对速度很小，混合条件不理想，为了能使煤粉与补充的二次风良好混合，除了二次风应具有较高的速度外，还应合理组织炉内空气动力工况，促进煤粉和空气混合，才能有效提高燃烧速度。炉内空气动力工况与炉
23、膛、燃烧器的结构型式以及燃烧器在炉膛中的布置等问题有关。4)保持较高的炉温保持较高的炉温不仅是强化着火的措施，而且是强化煤粉燃烧和燃烬的有效措施。炉膛温度高，有利于对煤粉的加热，着火时间可提前，炉膛温度高，燃烧迅速，也容易达到燃烧完全。当然，炉膛温度也不能太高，要注意防止炉膛结渣和过多的N形成等问题。(3)煤粉气流在燃烬区的强化大部分煤粉都在燃烧区内燃烬，只剩下少量粗炭粒在燃烬区继续燃烧。燃烬区的燃烧条件，不论是可燃质浓度、氧浓度、温度水平，还是气流扰动都处于最不利的情况。因此燃烧速度相当缓慢，燃烬过程延续很长，占据了炉膛空间很大部分。为了提高燃烧过程的完全程度，减少未完全燃烧热损失，强化燃烬
24、过程是非常重要的。从煤粉迅速完全燃烧的条件来看，燃烬区的强化主要靠延长煤粉气流在炉内的停留时间来保证。具体措施如下：1)选择适当的炉膛容积和高度，保证煤粉在炉内停留时间。2)强化着火与燃烧区的燃烧，使着火与燃烧区火炬行程缩短，在一定炉膛容积内等于增加了燃烬区的行程，延长了煤粉在炉内的燃烧时间。3)改善火焰在炉内的充满程度。火焰所占容积与炉膛的几何容积之比称为火焰充满程度。充满程度越高，炉膛有效容积越大，可燃物在炉内的实际停留时间也越长。4)保证煤粉细度，提高煤粉均匀度。造成机械未完全燃烧热损失的原因主要是煤粉中大颗粒的粗粉，因此细而均匀的煤粉，可是煤粉完全燃烧所需时间缩短。5)选择合适的炉膛出
25、口过量空气系数。炉膛出口过量空气系数过小会造成燃烬困难。一般根据不同的燃料和燃烧设备型式选择其最佳值。在煤粉气流燃烧过程中，着火是良好燃烧的前提，燃烧是整个燃烧过程的主体，燃烬是完全燃烧的关键。燃烧过程的强化，很大程度上依靠燃烧设备的合理结构和布置来实现。3各类煤粉低负荷稳定燃烧技术的分析3.1 概述 煤粉锅炉的稳燃技术应该能够适应煤种变化和负荷变动,并达到各项燃烧性能指标：炉内合理的温度分布、浓度分布、飞灰可燃物含量和对有害成分的控制.近年来,国内外有关研究单位和专业公司在煤粉燃烧器的稳燃性能方面进行了大量的研究和应用,如华中理工大学早期研究的从钝体燃烧及后来发展的开缝式钝体燃烧器;浙江大学
26、研究的浓淡分离型燃烧器;清华大学在80年代研究的船型燃烧器,目前亦从事富集型煤粉燃烧器的研究与应用(浓淡型);美国CE燃烧公司研究的揉合了钝体和浓淡分离两类技术的WR燃烧器;B&W公司研究的二次风双调节旋流燃烧器等。对于低负荷时煤粉火炬稳定着火，我们主要通过强化内因和外因两个方面来强化着火。内因，即从燃料本身着手，想办法降低其所需着火热，使其尽早着火燃烧。外因，即从强化外部烟气对煤粉气流的加热作用。 从内因方面强化着火的措施：例如减小煤粉颗粒细度，使单位重量的煤粉颗粒与高温烟气接触的表面积增大，有利于着火；采用较低的一次风率和一次风速，相应于每公斤煤粉所需加热的总介质量减少了，煤粉气流所需的着
27、火热减少，有利于煤粉的着火。但是，一次风速又不能过低，否则会由于煤粉着火燃烧初期得不到足够的氧气，而是化学反应速度减慢，阻碍着火燃烧的继续发展。同时，一次风量还必须满足输粉的要求，否则会造成输送煤粉的管道堵塞。因此，对应于一种煤种，有一个一次风率的最佳值。提高煤粉气流的初温可减少着火热。在燃用低挥发份煤时，采用高温的预热空气作为一次风来输送煤份，使煤粉有利于着火。 从外因方面强化着火的措施： 如在炉内水冷壁下部敷设卫燃带，是高温火焰散热量减少来提高燃烧区域的温度，有利于煤粉的着火燃烧。但是，敷设卫燃带的面积又不能过大，否则易使燃烧区域的温度过高而造成水冷壁结焦的现象发生。对于四角切圆的煤粉炉，
28、假想切圆越大，由于四角支撑，上游的高温火焰能尽早加热下游的煤粉气流，有利于煤粉的着火燃烧。但假想的切圆不能过大，否则易造成水冷壁的结焦。对于旋流燃烧器，旋流强度越大，由于离心力的作用，气流中心区形成负压，是远处高温烟气回流量越大，与中部煤粉气流混合加热煤粉使其着火容易。但应注意不要旋转过强，否则气流离开燃烧器后便会贴着墙运动，既飞边，就会造成燃烧器喷口烧坏，也会使燃烧器周围结焦。因此，在实际应用时，因控制适当的漩流强度，使气流成为开放气流。对于四角切圆燃烧的锅炉，喷口形状采用竖直矩形喷口，是向火侧接触面积大，刚性差，在假想切圆相同的情况下，实际切圆大，易着火，但也要注意结焦问题。对于运行中的锅
29、炉，在低负荷时，要尽量停用上排喷燃器，采用下层喷燃器维持锅炉运行，这样烟气在炉内停留时间相对长一些，有利于煤粉气流的着火燃烧。对于均等配风方式的锅炉，且一、二次风离得很近时，关小两一次风之间的二次风，使该处的煤粉气流混入的二次风量减少，有利于煤粉气流的着火。 除此之外，要使煤粉火炬稳定的着火，重要的是在一次风喷口出口附近形成局部高温，高煤粉浓度和适当高的氧浓度的所谓“三高区”。煤粉颗粒在局部的三高区内被迅速加热，升温，很快析出挥发分并着火燃烧，煤粉火炬就得以稳定。具体说来我们要从以下几方面如手：（1）制粉系统方面的稳燃措施 1) 加强燃煤的统筹调度和管理，尽量避免煤质的大幅度变化； 2) 根据
30、煤质特性、磨煤机型式、燃烧方式、炉膛结构和热负荷等因素，选择经济的煤粉细度； 3) 提高一次风粉混合物温度。 (2) 炉膛设计方面的稳燃措施 1) 采用新型结构的煤粉燃烧器。例如可采用浓淡型煤粉燃烧器、钝体燃烧器及火焰稳燃船式燃烧器2) 当燃用极难燃烧的劣质烟煤、贫煤或无烟煤时，可考虑采用W炉或U型火焰炉。W形火焰炉膛由下部燃烬室和上部燃烧室两部分组成，下部炉膛的深度比上部大80%120%。一次风煤粉气流从炉膛腰部前后拱上的燃烧器向下喷出，到达炉膛下部后向上转弯，形成W形火焰。3) 切向燃烧锅炉中，对于较难着火的贫煤和劣质烟煤，希望推迟一、二次风的混合，以保证在混合前一次风中的煤粉有较好的着火
31、条件。为此，几个一次风口相对集中在一起并靠近燃烧器区域下部，一、二次风喷口上下边缘的间距较大，约160350mm,此时二次风为分级送入的配风方式。 4)当燃用较难燃烧的煤种时，常在燃烧器区的水冷壁上敷设耐火材料做成卫燃带，以提高煤粉着火区的温度。 5)采用合适的容积热负荷和断面热负荷。 (3）采用点火装置。例如可采用少油或无油点火装置，其中因为等离子点火装置具有效率高、无污染、成本低等特点，因而被广泛的运用于大型电厂中。综上所述，锅炉稳燃措施主要从降低着火热和提高着火供热两方面入手，对于不同的炉型、不同的煤种，应具体分析，综合考虑稳燃、结渣、降低污染等因素，再采取合适的技术手段,才能取得较好的
32、效果。例如，上海吴泾热电厂11、12号300 MW机组配套锅炉是上海锅炉厂引进美国CE公司技术，优化设计制造的国产1 025 t/h亚临界压力一次中间再热控制循环锅炉，该炉同时采用浓淡分离型宽调节比煤粉燃烧器和一、二次风反切燃烧技术，取得了燃烧效率高，NOx生成量少，防止炉内结渣性能好，变负荷范围宽的良好运行实绩 。3.2 新型结构的煤粉燃烧器目前电场中广泛采用的低负荷稳燃的燃烧器主要有浓淡型煤粉燃烧器、钝体燃烧器及火焰稳燃船燃烧器。下面就详细介绍一下这类燃烧器。3.2.1浓淡型煤粉燃烧器所谓浓淡型煤粉燃烧器，就是利用离心力或惯性力将一次风煤粉气流分成浓煤粉和淡煤粉两股气流，然后分别通过不同的喷口进入炉膛内燃烧。直流燃烧器中广泛采用的是弯管式燃烧器。如图3-1。该型直流煤粉燃烧器主要由阻挡板、喷嘴头部 、扩流锥、水平肋片、一次风管、燃烧器外壳及接入口弯头组成。其工作原理是燃烧器利用一次风入口弯头对煤粉进行浓淡
