300MW电站锅炉旋流煤粉燃烧器系统设计+CAD图纸(3)
1.1 旋流燃烧器的分类
旋流式燃烧器是它的出口处的气流是旋转射流。气流旋转地情况一般有两种,一种是一次风粉气流和二次风都进行旋转,一种是二次风旋转而一次风为直流直接进入锅炉。如果按照促使气流旋转的旋流部件形式来分类,只要可以分为蜗壳型旋流燃烧器和叶片型旋流燃烧器两大类。蜗壳型旋流燃烧器可以分为两种，双蜗壳型旋流燃烧器和单蜗壳型旋流燃烧器。
1.1.1 双蜗壳型旋流燃烧器
双蜗壳型旋流燃烧器的一、二次风都利用在蜗壳中的流动而产生旋转的气流,两股射流的旋转方向是一定相同的。大蜗壳中流动的是二次风,小蜗壳中流动的是一次风。燃烧器中心有一个中心管,可以在中心管中设置油喷嘴。二次风进口处装有舌形的挡板,用来调整二次风的旋转流动的强度。由于一、二次送风风都为旋转的气流,所以在进入燃烧室以后就会扩散成空心锥的环形气流。气流的卷吸作用会使,空心锥的内外表面部会受到高温烟气的加热。这种燃烧器旋流强度的调节幅度小,当煤种变化时可能会因火焰位置不好调整而容易结渣。另外,一二次风的阻力大,煤粉在一次风气流中的分布不均匀,也是这种燃烧器的不足之处。
1.1.2 单蜗壳型旋流燃烧器
单蜗壳型旋流燃烧器的一次风为直流,二次风气流利用蜗壳产生旋转后沿环状通道进入燃烧室。一次风由中心风管进入燃烧室,在一次风出口处装有一个蘑菇形扩散锥,扩散锥后产生的回流区有助于煤粉气流的着火。扩散锥可通过手轮和拉杆前后移动,从而改变一次风粉气流的扩散角度,但扩散处于高温烟气回流区,容易结渣或烧坏。
1.1.3 叶片型旋流燃烧器
轴向可动叶片型旋流燃烧器。它的一次风为直流,二次风是旋转的。这种燃烧器的中心有一根中心风管,中心风管外是一次风的环形通道,中心风管内可以设置油喷嘴。二次风气流在通过二次风叶轮时受轴向叶片的引导而产生旋转。二次风叶轮可通过调整机构沿轴向移动,从而调整二次风的旋流强度。二次风通道是一个环锥形的套筒,二次风叶轮也是环锥形的,叶轮装在套筒内。用叶轮上的拉杆轴向移动叶轮,就可改变叶轮与环锥形通道之间的径向间隙。流经环状通道径向间隙的气流是不会旋转的直流气流,因此调节叶轮的位置便可改变旋转气流与直流气流的比例,从而达到调整二次风气流旋流强度的目的。一次风虽为直流,但可以用一次风壳上装设的舌形挡板调节,使一次风出口气流有一定的扩展。旋流式燃烧器的特点是气流的扩展角大,中心的回流区可以卷吸来自燃烧室深处的高温烟气,加热煤粉气流的根部,这对着火有利；但从另一方面看,二次风与一次风相距很近,一二次风的混合较早,又使着火升温所需的热量增大而又对着火不利。旋转射流的旋转效应消失得很快,而且最大轴向气流速度的衰减也快,这样对挥发分低或挥发分中等而灰分大的煤种,旋流式燃烧器前期混合显得偏早,而后期混合又不够强烈,所以容易导致着火不稳定或燃尽较困难的情况。旋流燃烧器的射程小,火焰粗而短,对燃烧室的截面形状不要求是正方形或接近正方形,可以是较扁的长形。长方形截面的燃烧室,深度小,这有利于在锅炉后部布置空气预热器和送风机等辅助设备。旋流式燃烧器常见的布置方式:前墙布置和前后墙对冲或错列布置。在大容量锅炉上,往往又布置成多排多层。
1.2 旋流式燃烧器的特点和发展
旋流式燃烧器由圆形喷口组成，燃烧器中装有各种型式的旋流发生器（简称旋流器）。煤粉气流或热空气通过旋流器时，发生旋转，从喷口射出后即形成旋转射流。利用旋转射流，能形成有利于着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混合[2]。