旋流燃烧器

摘要： 旋流燃烧器是对冲锅炉的主要燃烧设备,其阻力特性对风机电耗、气流组织和煤粉燃烧都有一定影响。借助高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室的旋流燃烧器冷态试验平台,本文探究旋流叶片角度、风门开度和三次风扩口与中心风出口距离几种常用因素对燃烧器阻力的影响,并对其影响规律进行总结,对工程设计和调试都具有指导意义。

摘要： 针对某电厂350 MW超临界直流锅炉掺烧煤种较多、炉内燃烧组织差、锅炉结焦严重、大渣飞灰可燃物偏高,从旋流燃烧器内外二次风配比、内外二次风旋向、外二次风挡板自动控制、挡板角度、二次风风箱风压、燃尽风比例进行优化调整。优化后,锅炉燃烧组织加强,炉内燃烧稳定,火焰充满度均匀良好,锅炉结焦减少,锅炉炉况明显改善,同时有效降低了未完全燃烧热损失,受热面换热效率明显提高,极大提高了锅炉效率,保证锅炉长时间安全运行,锅炉接带大负荷能力大大提高。

摘要： 基于计算流体动力学理论(CFD),对某型风道旋流燃烧器进行了数值仿真计算,主要分析了有无助燃风道导流板对该型燃烧器的流场分布和排放污染物质量浓度的影响,以及不同的燃烧温度对尾气中污染物质量浓度影响,并与实际试验燃烧的测点数值进行对比。结果表明:模拟计算的CO质量浓度值与同工况下的试验结果相近,仿真结果具备工程参考价值;增加导流板后风道流场分布得到了明显的改善,燃烧效率显著提高,尾气中CO质量分数降低了约18.83%;通过比较不同温度下的燃烧产物质量浓度,可以发现该型风道燃烧器在1800~1900°C的燃烧温度区间内,尾气中NO和CO的质量浓度都达到了最佳可控范围。

摘要： 传统的微粒捕集器喷油助燃再生燃烧器内的流场分布对其油气混合的情况有着重要的影响,为了在燃烧室内形成稳定持续的回流,促进油气混合进程,课题组探究旋流数对流场特性的影响,设计并提出了单、双级两种旋流数的供风系统结构,并限定发动机排气以及补气条件相同,对燃烧器的冷态流场进行仿真分析。研究表明:旋流数的增加大大改变了气流进入燃烧器时的流动特性,为进一步研究该旋流燃烧器旋流数对流场特性及性能预测分析奠定了基础。

摘要： 微粒捕集器喷油助燃再生旋流燃烧器内的流场分布对油气混合和火焰稳定性具有重要影响,课题组设计了四种不同叶片安装角度的旋流燃烧器,采用相同的入口边界条件对其流场进行仿真分析。仿真结果表明:随着叶片安装角度的增大,中心回流区的长度、回流速度也不断增大,重附着区长度却不断减小。

摘要： 目前大容量的机组普遍采用对冲式锅炉,对冲式锅炉的燃烧效果取决于燃烧器性能。为了分析DRB-4Z型旋流煤粉燃烧器流动及燃烧特性,运用Fluent软件对单只燃烧器流场分布和某单机容量1000 MW超超临界机组(采用DRB-4Z型旋流煤粉燃烧器)燃烧过程进行模拟仿真。研究了一次风风速,内、外二次风风速,旋流强度对一次风刚度、回流区位置和范围的影响。对单只燃烧器流场模拟结果表明:DRB-4Z型旋流煤粉燃烧器一次风风速与回流区范围呈反比,额定负荷下一次风风速为16 m/s时流场分布较好,低负荷时一次风风速不宜低于12 m/s,避免煤粉着火点距燃烧器出口过近,高负荷下一次风风速不宜超过20 m/s,保证煤粉在燃烧初期得到充足的热量;内、外二次风风速与回流区范围成正比;内二次风风速28 m/s、旋流强度0.75时流场分布较好,对易燃煤种内二次风叶片开度可设置为30°、旋流强度为0.52,推迟一次风与内二次风的混合降低NO_(x)生成。对难燃煤种内二次风叶片开度可设置为50°、旋流强度为1.02,保证回流区卷吸到足够的高温烟气使煤粉稳定燃烧;对锅炉燃烧过程模拟结果表明:炉膛中上层燃烧器区域温度最高,最高温度可达1900 K,主燃区处于严重缺氧状态,主燃区严重缺氧虽可降低NO_(x)生成,但还原性气体CO与H_(2)S在燃烧器出口区域大量生成,易造成水冷壁高温腐蚀。

摘要： 介绍了宁夏某电厂330 MW机组锅炉低氮改造方案及最终调试结果,对原燃烧器及改造后的燃烧器特性进行了分析,对改造后不同负荷、不同煤种、不同配风工况下的主要调试参数进行了列表及分析,为电厂燃煤锅炉的低氮改造提供参考。

摘要： 预燃室旋流燃烧器的燃烧特性与运行条件和操作参数密切相关,直接影响煤粉燃尽度和污染物排放,一直是工业锅炉系统关注研发的重点。为了探讨预燃室旋流燃烧器在低负荷运行下的燃烧特性及合理操作参数,以14 MW煤粉燃烧试验台架为基础,通过高温热电偶、烟气分析仪和高速摄像机对预燃室内的温度分布、组分体积分数分布及预燃室外的火焰形态进行测量,分析煤粉在预燃室内、外的燃烧过程,同时对其关键操作参数内外二次风量比进行优化。试验结果表明:低负荷运行下预燃室旋流燃烧器可实现煤粉稳定燃烧,同时预燃室内形成中心高温无氧强还原性气氛区域和边壁低温空气层,沿径向出现“风包火、火包粉”的燃烧状态,有利于抑制燃烧初期NO生成和保障燃烧器低负荷长期稳定运行;预燃室外形成稳定性较高的湍流扩散火焰,较长火焰行程及火焰锋面强烈热质交换有利于煤粉后续在炉膛内燃尽,且预燃室出口可避免高温腐蚀;同时在内外二次风量比为1∶2的工况下无氧区域半径最大R=171 mm与其他工况差异较小,而平均温度峰值为1 122°C,强还原性气氛中平均CO体积分数峰值为13.713%,明显优于其他工况,以及火焰行程中火焰长度为4 473 mm优于其他工况,有利于进一步降低NO含量和提高煤粉燃尽率,可作为预燃室旋流燃烧器在46%负荷、过量空气系数1.63,内二次风旋流数1.6运行条件下的最优工况。

摘要： 在设计煤粉燃烧器的过程中,在一次风入口会有弯头结构,它会使得旋流燃烧器一次风出口处出浓淡分布不均的现象。流体经过弯头时,由于离心力的作用,外壁压力升高,内壁压力降低。外壁处的流速相应的较小,内壁处的流速则较大,这样,靠近外壁产生扩散效应,内壁则产生收敛效应。又由于离心力的作用,流体在弯头中力图向外壁方向流动,因此加强了流体对内壁的脱离,在内壁附近形成涡流区,在外壁附近形成聚集区。以往的工程设计中都没有考虑弯头效应,实际上弯头对流场的影响不容忽视。本文主要是通过数值模拟技术,从结果分析弯头对整个流场的影响,以便工程师在以后的设计中对弯头的布置进行合理搭配。

摘要： 随着煤炭资源逐渐向集中-分布式能源利用体系方向发展,小规模煤粉工业锅炉系统在能源分布利用中将扮演至关重要的角色,但启停频繁、负荷调节宽泛等实际现状对其快速着火、稳定燃烧提出较高要求,同时燃烧温度低、火焰行程短等特点导致不易实现煤粉高效清洁燃烧,预燃室旋流燃烧器作为其核心燃烧装置是组织煤粉气流着火、稳燃低氮的重要基础.对预燃室旋流燃烧器的早期和目前研究应用进行回顾和论述,总结其共性和异性,随后给出未来发展研究趋势,为预燃室旋流燃烧器的设计开发提供启发思路.研究进展汇总表明:早期预燃室旋流燃烧器以一次风、粉旋流为主,多用于电站锅炉,为我国电力事业初期发展做出重要贡献;目前预燃室旋流燃烧器以二次风旋流为主,多用于煤粉工业锅炉,主要分类有钝体、分级、逆喷等结构特点,分别从强化回流、分级燃烧、逆向射流燃烧方面进行研究,具备一定高效低氮燃烧效果,为煤粉工业锅炉快速发展奠定基础;最后针对预燃室旋流燃烧器未来研究趋势提出粗细颗粒分离燃烧、预燃室结构形状、颗粒预燃室内停留时间3个方面研究内容,以促进煤粉工业锅炉强化高效低氮燃烧、拓宽负荷调节范围与提升煤种适用性.

摘要： 针对某旋流燃烧器,进行了结构上的优化改造,并利用Fluent软件对改造前后的单个燃烧器进行了数值模拟计算,分析了改造前、后燃烧区域的速度场、温度场以及NOx浓度分布.结果表明:改造后的速度场出现中心回流区,且回流区在长度和宽度上都有所增加,速度值也明显减小.改造后的整体温度分布有所降低,最高温度可降200K,尤其在燃烧器出口扩锥处温度降低明显.改造后的NOx生成量也显著降低,NO最高浓度可降100ppm.因此,改造后的燃烧器性能比改造前优越.

摘要： 燃烧器作为电站锅炉的关键部分，决定着燃料的着火和稳燃，其设计和运行对锅炉的经济性和可靠性起着决定性作用。利用Fluent软件对火电厂采用的DBC-OPCC型旋流燃烧器进行数值模拟,分析了不同外二次风旋流强度及不同内、外二次风量时该燃烧器燃烧区域速度场和温度场的分布,得出该型旋流燃烧器受二次风影响时的燃烧规律,为其燃烧调整、炉内稳燃以及结构上的优化提供理论依据.

摘要： 分析总结了当前国内投运的主要旋流燃烧器,以是否带有中心风管进行了分类,就各燃烧器的结构、特性、应用情况进行了研究,分析提出当前旋流燃烧器的基本形式为:带中心风管、双调风,且内、外二次风为旋转射流;同时,得到旋流燃烧器在燃用烟煤的条件下, NOx排放浓度在350-400mg/Nm3,燃用贫煤时,NOx排放浓度能控制在450mg/Nm3;最后针对旋流燃烧器存在的问题,从燃烧器结构、燃烧系统布置和运行等三个方面提出了优化建议.

摘要： 本文通过热态试验和数值模拟对旋流燃烧器内二次风扩口角影响进行研究,通过燃烧器轴线和炉膛中心线温度分析燃烧过程影响,通过燃尽率和NOx排放比较不同内二次风扩口角的燃烧效率和清洁燃烧程度.结果表明旋流燃烧器内二次风扩口角对煤粉燃烧着火的时间和位置有明显影响;在小扩口角范围增大内二次风扩口角会提升火焰中心温度水平,扩口角增大一定程度,火焰高度被提升;分别存在最佳燃烧效率及最低污染排放的内二次风扩口角.

摘要： 针对某电厂660MW超临界旋流燃烧器(DBC-OPCC)发生大面积烧损,给电厂带来严重经济损失的实际情况,本文详细分析了旋流燃烧器烧损的原因,包括燃烧器材料选择,结构设计上的缺陷,现场运行方面存在问题等方面.通过全炉膛的热态数值模拟,得到旋流燃烧器烧损的关键原因.通过分析提出了DBC-OPCC旋流燃烧器结构设计、材料选择等方面改造措施,以及在今后这种类型旋流燃烧器运行的改造方案,为今后同类型旋流煤粉燃烧器(DBC-OPCC)的安全、稳定运行提供了重要的理论根据.

摘要： 国内某电厂引进的500MW亚临界塔式锅炉,采用墙式对冲燃烧方式,配备24只扰动式煤粉旋流燃烧器.改造前,曾出现燃烧不稳,带负荷困难,NOx排放浓度高等问题,为了解决上述问题,采用LYSC双区浓淡型低NOx燃烧器进行技术改造,改造后通过对采用该技术的#2锅炉进行变负荷、变运行氧量、变二次风配风方式、变二次风风量等调整试验,研究了不同运行参数下的新型低NOx旋流燃烧器对该塔式锅炉的运行参数影响及NOx排放特性,为同等类型或类似锅炉机组在进行燃烧系统改造及控制NOx排放问题上提供技术指导.

摘要： 针对中电投鲁阳电厂1000MW超超临界锅炉低NOx旋流燃烧器大面积烧损,详细分析了旋流燃烧器烧损的原因,包括旋流燃烧器材料的选择、结构设计上的缺陷和现场运行存在的问题等方面,分析旋流燃烧器烧损的原因,并提出相应技改措施.结果表明:一次风筒材料的耐热等级不够,应采用耐高温耐磨合金钢;耐磨陶瓷片粘贴工艺不妥易造成陶瓷片脱落,中心风挡板、层二次风挡板开度偏小是燃烧器烧损的次要原因,经过技改和运行调整等措施,经过两年的实际运行表明,旋流燃烧器运行效果良好,有效避免了燃烧器再次烧损.

摘要： 为研究CO2/O2气氛下旋流燃烧器的热声不稳定机理,搭建了可调型旋流燃烧器热声不稳定试验台架.旋流燃烧器采用燃料风、直流二次风、旋流二次风和高动量三次风的配风结构.试验测量了旋流燃烧器脉动压力,发现旋流燃烧器热声不稳定的脉动压力有效值可达101 Pa.化学当量比对旋流燃烧器热声不稳定的压力幅值具有一定影响,随着化学当量比的增加,脉动压力的强烈程度不断下降.而化学当量比对共振频率稍有影响,但是影响不大。

摘要： 通过直接数值模拟的方法研究了旋流燃烧器中三维正庚烷喷雾燃烧,为实际喷雾蒸发和燃烧问题提供参考.气相燃烧模型采用自适应单步反应机理,液相采用拉格朗日方法跟踪,液滴蒸发采用无限传导蒸发模型.本文研究了气相和液相时均特性.结果发现燃烧和中心回流区(CRZ)之间有相互促进作用;同向旋流导致更强的中心回流区CRZ,但是会有更小的外部回流区(ORZ);富预混燃烧会有更高的化学反应速率,并且蒸发冷却的影响更为明显;湍流入流会导致更高的液滴散布和更小的液滴直径.

摘要： 燃烧器型式对锅炉NOx排放浓度有很大影响,通过对锅炉实施低氮燃烧器改造,对比改造前后不同工况下锅炉效率、NOx排放浓度等性能指标,掌握该类型低氮燃烧器对锅炉各项性能参数的影响,为电厂经济稳定运行提供可靠数据.

摘要： 本发明公开了一种用于安装到风道（9）中的旋流燃烧器，包括支撑骨架（8）以及固定于所述支撑骨架（8）上的旋流燃烧器本体（1），其中，所述旋流燃烧器还包括用于调节所述风道（9）的流通截面积的导流调节装置（2）。此外，本发明还公开了一种包括所述旋流燃烧器的旋流燃烧器安装结构。本发明的旋流燃烧器能够调整风道的风量，从而能够在点火时有效地降低风道风机功率。

摘要： 本发明涉及一种用于旋流燃烧器的风量测量装置，包括开设有孔的第一环体、第二环体与测量孔内风压的测压部件，第一环体套在第二环体外，第一环体、第二环体之间形成风道，风道包括第一段、第二段，风道的第一段为直线段，风道的第二段的口径形成从大至小再至大的变化；一种旋流燃烧器，包括二次风进风管、风量测量装置，二次风进风管为环形管，二次风内管的外侧面上连接第二环体，二次风外管的内侧面上连接第一环体。本发明形状与旋流燃烧器二次风进风管相匹配，便于装置的安装，制造和维护成本低，便于大规模实施；设置有文丘里管的结构，可以精确测量旋流燃烧器二次风量，实现旋流燃烧器二次风量长期可靠、稳定、准确测量。

摘要： 本发明涉及旋流燃烧器技术领域，尤其是一种旋流燃烧器及旋流燃烧器乏风喷入系统，包括燃烧器本体，燃烧器本体位于炉膛外部的一端安装有进料管，燃烧器本体位于炉膛内部的一端安装有主一次风喷口，主一次风喷口外侧安装有主风风箱，燃烧器本体底部安装有导风管，导风管上位于限位柱内部固定有限位套，导风管上套接有调节管，调节管外侧与导风管相接处安装有密封套，调节管与导风管相对的一端侧部安装有乏风管道，乏风管道另一端安装有乏风喷口，乏风喷口外侧安装有乏风风箱，本发明便于调节乏风管道的位置，使得乏风气流与一次风主气流分开，降低乏风气流对主火焰的流场干扰，降低燃料型NO的生成。

摘要： 本发明公开了一种旋流燃烧器及旋流燃烧器乏风喷入系统。系统包括炉膛、OFA喷口和若干组旋流燃烧器。每个旋流燃烧器均包括主燃烧器、主一次风喷口和乏风管道。乏风管道前端设有乏风喷口，乏风喷口设置在炉膛与主一次风喷口相邻的壁面上。乏风喷口设有乏风风箱。每组旋流燃烧器的两个主燃烧器和主一次风喷口设置在炉膛相对的两侧壁面上，且两个乏风喷口设置在最近的相邻侧壁面上。旋流燃烧器设置两到四层，且每层包括2~8组旋流燃烧器。至少在最底层乏风喷口前端设有乏风燃烧器，选用油燃烧器。乏风管道上设有补偿器和密封膨胀节。本发明将乏风气流与一次风主气流分开，降低乏风气流对主火焰的流场干扰，同时形成一次风多级布风，降低燃料型NOX的生成。

摘要： 本实用新型涉及煤粉锅炉旋流燃烧器领域，公开了一种旋流燃烧器用稳焰齿扩锥组件、旋流燃烧器用稳焰齿扩锥以及旋流燃烧器，其中，所述的旋流燃烧器用稳焰齿扩锥包括稳焰齿部分和一次风扩锥部分，稳焰齿部分和一次风扩锥部分一体成型且均由碳化硅材料制成。本实用新型将旋流燃烧器的稳焰齿部分和一次风扩锥部分集成为一体、做成一个整体件，并且由碳化硅材料制成，由此，一方面可以简化部件的安装步骤，另一方面，还可以利用碳化硅材料的特性，提高部件的耐磨性能及耐高温性能，从而可以使使用寿命大幅提高，远优于目前的铸钢材料。

摘要： 本实用新型涉及旋流燃烧器技术领域，公开旋流燃烧器的一次风喷口结构及旋流燃烧器。该旋流燃烧器的一次风喷口结构包括一次风直筒、扩锥和多个稳燃齿，扩锥的一端套设在一次风直筒的一端，多个稳燃齿沿周向间隔设置在一次风直筒的内壁，每个稳燃齿上设置一个连接件，每个连接件连接于一次风直筒和扩锥。该旋流燃烧器的一次风喷口结构及旋流燃烧器脱落风险和成本较低，结构稳定性较高，使用寿命较长，便于检修更换。

摘要： 本实用新型涉及一种用于旋流燃烧器的风量测量装置，包括开设有孔的第一环体、第二环体与测量孔内风压的测压部件，第一环体套在第二环体外，第一环体、第二环体之间形成风道，风道包括第一段、第二段，风道的第一段为直线段，风道的第二段的口径形成从大至小再至大的变化；一种旋流燃烧器，包括二次风进风管、风量测量装置，二次风进风管为环形管，二次风内管的外侧面上连接第二环体，二次风外管的内侧面上连接第一环体。本实用新型形状与旋流燃烧器二次风进风管相匹配，便于装置的安装，制造和维护成本低，便于大规模实施；设置有文丘里管的结构，可以精确测量旋流燃烧器二次风量，实现旋流燃烧器二次风量长期可靠、稳定、准确测量。

摘要： 本实用新型涉及旋流燃烧器技术领域，尤其是一种旋流燃烧器及旋流燃烧器乏风喷入系统，包括燃烧器本体，燃烧器本体位于炉膛外部的一端安装有进料管，燃烧器本体位于炉膛内部的一端安装有主一次风喷口，主一次风喷口外侧安装有主风风箱，燃烧器本体底部安装有导风管，导风管上位于限位柱内部固定有限位套，导风管上套接有调节管，调节管外侧与导风管相接处安装有密封套，调节管与导风管相对的一端侧部安装有乏风管道，乏风管道另一端安装有乏风喷口，乏风喷口外侧安装有乏风风箱，本实用新型便于调节乏风管道的位置，使得乏风气流与一次风主气流分开，降低乏风气流对主火焰的流场干扰，降低燃料型NO的生成。

摘要： 本实用新型公开了一种旋流燃烧器及旋流燃烧器乏风喷入系统。系统包括炉膛、OFA喷口和若干组旋流燃烧器。每个旋流燃烧器均包括主燃烧器、主一次风喷口和乏风管道。乏风管道前端设有乏风喷口，乏风喷口设置在炉膛与主一次风喷口相邻的壁面上。乏风喷口设有乏风风箱。每组旋流燃烧器的两个主燃烧器和主一次风喷口设置在炉膛相对的两侧壁面上，且两个乏风喷口设置在最近的相邻侧壁面上。旋流燃烧器设置两到四层，且每层包括2~8组旋流燃烧器。至少在最底层乏风喷口前端设有乏风燃烧器，选用油燃烧器。乏风管道上设有补偿器和密封膨胀节。本实用新型将乏风气流与一次风主气流分开，降低乏风气流对主火焰的流场干扰，同时形成一次风多级布风，降低燃料型NOx的生成。

摘要： 本实用新型提供了一种旋流燃烧器进风量自动控制系统及旋流燃烧器，属于燃烧器运行风量控制技术领域。所述系统包括：一次风量检测装置、一次风量控制装置、二次风量检测装置、二次风量控制装置以及进风量确定装置；一次风量检测装置设置在磨煤机进风口处，一次风量检测装置与一次风量控制装置连接，二次风量检测装置设置在旋流燃烧器的风箱入口处，二次风量检测装置与二次风量控制装置连接，进风量确定装置分别与一次风量控制装置和二次风量控制装置连接。本实用新型通过确定的低NO