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燃烧设备网燃烧设备网第六章第六章 燃烧设备燃烧设备第一节第一节 直流煤粉燃烧器直流煤粉燃烧器一煤粉燃烧器的作用一煤粉燃烧器的作用煤粉燃烧器是燃煤锅炉燃烧设备的主要部煤粉燃烧器是燃煤锅炉燃烧设备的主要部件。其作用是：件。其作用是：(1)向炉内输送燃料和空气；向炉内输送燃料和空气；(2)组织燃料和空气及时、充分的混合；组织燃料和空气及时、充分的混合；(3)保证燃料进入炉膛后尽快、稳定的着火，保证燃料进入炉膛后尽快、稳定的着火，迅速、完全的燃尽。迅速、完全的燃尽。在煤粉燃烧时，为了减少着火所需的热量，在煤粉燃烧时，为了减少着火所需的热量，迅速加热煤粉，使煤粉尽快达到着火温度，迅速加热煤粉，使煤粉尽快达到着火温度，以实现尽快着火。以实现尽快着火。故将煤粉燃烧所需的空气量分为一次风和故将煤粉燃烧所需的空气量分为一次风和二次风。二次风。一次风的作用是将煤粉送进炉膛，并供给一次风的作用是将煤粉送进炉膛，并供给煤粉初始着火阶段中挥发分燃烧所需的氧煤粉初始着火阶段中挥发分燃烧所需的氧量。量。二次风在煤粉气流着火后混入，供给煤中二次风在煤粉气流着火后混入，供给煤中焦炭和残留挥发分燃尽所需的氧量，以保焦炭和残留挥发分燃尽所需的氧量，以保证煤粉完全燃烧。证煤粉完全燃烧。直流燃烧器通常由一列矩形喷口组成。煤直流燃烧器通常由一列矩形喷口组成。煤粉气流和热空气从喷口射出后，形成直流粉气流和热空气从喷口射出后，形成直流射流。射流。二直流煤粉燃烧器的类型二直流煤粉燃烧器的类型直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置方式大致上有两种类型。一类适用于燃烧方式大致上有两种类型。一类适用于燃烧容易着火的煤，如烟煤、挥发分较高的贫容易着火的煤，如烟煤、挥发分较高的贫煤以及褐煤。煤以及褐煤。这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替间这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替间隔排列，相邻两个喷口的中心间距较小。隔排列，相邻两个喷口的中心间距较小。因一次风携带的煤粉比较容易着火，故希因一次风携带的煤粉比较容易着火，故希望在一次风中煤粉着火后及时、迅速地和望在一次风中煤粉着火后及时、迅速地和相邻二次风喷口射出的热空气混合。这样，相邻二次风喷口射出的热空气混合。这样，在火焰根部不会因为缺乏空气而燃烧不完在火焰根部不会因为缺乏空气而燃烧不完全，或导致燃烧速度降低。因而沿高度相全，或导致燃烧速度降低。因而沿高度相间排列的二次风喷口的风量分配就接近均间排列的二次风喷口的风量分配就接近均匀。匀。分级配风。分级配风。由于一次风中携带的煤粉着火比较困难，由于一次风中携带的煤粉着火比较困难，一、二次风的混合过早，会使火焰温度降一、二次风的混合过早，会使火焰温度降低，引起着火不稳定。为了维持煤粉火焰低，引起着火不稳定。为了维持煤粉火焰的稳定着火，希望推迟煤粉气流与二次风的稳定着火，希望推迟煤粉气流与二次风的混合，的混合，所以进一步将二次风分为先后两所以进一步将二次风分为先后两批送入着火后的煤粉气流中，这种配风方批送入着火后的煤粉气流中，这种配风方式称为分级配风。式称为分级配风。分级配风的目的是：在燃烧过程不同时期的各个分级配风的目的是：在燃烧过程不同时期的各个阶段，按需要送入适量空气，保证煤粉既能稳定阶段，按需要送入适量空气，保证煤粉既能稳定着火、又能完全燃烧。着火、又能完全燃烧。(1)一次风集中布置的特点一次风集中布置的特点使着火区保持比较高的煤粉浓度，以减少着火热；使着火区保持比较高的煤粉浓度，以减少着火热；燃烧放热比较集中，使着火区保持高温燃烧状态，燃烧放热比较集中，使着火区保持高温燃烧状态，适用于难燃煤；适用于难燃煤；煤粉气流刚性增强，不易偏斜贴墙。同时，卷吸煤粉气流刚性增强，不易偏斜贴墙。同时，卷吸高温烟气的能力加强。高温烟气的能力加强。(2)一次风集中布置的问题一次风集中布置的问题着火区煤粉高度集中，可能造成着火区供着火区煤粉高度集中，可能造成着火区供氧不足，延缓燃烧进程；一次风喷嘴附近氧不足，延缓燃烧进程；一次风喷嘴附近为高温区，喷嘴易变形，使喷嘴出口附近为高温区，喷嘴易变形，使喷嘴出口附近气流速度分布不均，容易出现空气、煤粉气流速度分布不均，容易出现空气、煤粉分层现象。为了消除这种现象，有时将一分层现象。为了消除这种现象，有时将一次风分割成多股小射流，使气流扰动增强，次风分割成多股小射流，使气流扰动增强，提高着火的稳定性。提高着火的稳定性。一次风喷口附近处于高温，且一次风速较一次风喷口附近处于高温，且一次风速较低，喷口易烧坏。为了冷却一次风喷口，低，喷口易烧坏。为了冷却一次风喷口，可在一次风喷口上加装夹心风或周界风。可在一次风喷口上加装夹心风或周界风。当然，夹心风或周界风也可增强一次风气当然，夹心风或周界风也可增强一次风气流卷吸高温烟气的能力。流卷吸高温烟气的能力。三四角布置直流燃烧器的工作原理三四角布置直流燃烧器的工作原理直流喷燃器四角切圆燃烧直流喷燃器四角切圆燃烧直流燃烧器一般布置在炉膛四角上。煤粉直流燃烧器一般布置在炉膛四角上。煤粉气流在射出喷口时，虽然是直流射流，但气流在射出喷口时，虽然是直流射流，但当四股气流到达炉膛中心部位时，以切圆当四股气流到达炉膛中心部位时，以切圆形式汇合，形成旋转燃烧火焰，同时在炉形式汇合，形成旋转燃烧火焰，同时在炉膛内形成一个自下而上的旋涡状气流。膛内形成一个自下而上的旋涡状气流。直流燃烧器的工作过程：直流燃烧器的工作过程：(1)煤粉气流卷吸高温烟气而被加热的过程；煤粉气流卷吸高温烟气而被加热的过程；(2)射流两侧的补气及压力平衡过程；射流两侧的补气及压力平衡过程；(3)煤粉气流的着火过程；煤粉气流的着火过程；(4)煤粉与二次风空气的混合过程；煤粉与二次风空气的混合过程；(5)气流的切圆旋转过程；气流的切圆旋转过程；(6)焦碳的燃尽过程。焦碳的燃尽过程。图图6-4直流喷燃器烟气卷吸直流喷燃器烟气卷吸上述几个过程虽然有先后顺序或某几个过程同时上述几个过程虽然有先后顺序或某几个过程同时进行，但各过程之间的相互影响是十分显著的。进行，但各过程之间的相互影响是十分显著的。主气流卷吸高温烟主气流卷吸高温烟 图图6-4直流喷燃器烟气卷吸直流喷燃器烟气卷吸上述几个过程虽然有先后顺序或某几个过上述几个过程虽然有先后顺序或某几个过程同时进行，但各过程之间的相互影响是程同时进行，但各过程之间的相互影响是十分显著的。主气流卷吸高温烟气的过程十分显著的。主气流卷吸高温烟气的过程从燃烧器喷口射出的气流仍然保持着高速从燃烧器喷口射出的气流仍然保持着高速流动。流动。由于气流的紊流扩散，带动周围的热烟气由于气流的紊流扩散，带动周围的热烟气一道向前流动，这种现象叫一道向前流动，这种现象叫“卷吸卷吸”。由于。由于“卷吸卷吸”，射流不断扩大，不断向四周扩张。，射流不断扩大，不断向四周扩张。同时，主气流的速度由于衰减而不断减小。同时，主气流的速度由于衰减而不断减小。正是由于射流的这种正是由于射流的这种“卷吸卷吸”作用，将高温作用，将高温烟气的热量源源不断地运输给进入炉内的烟气的热量源源不断地运输给进入炉内的新煤粉气流，煤粉气流才得到不断加热而新煤粉气流，煤粉气流才得到不断加热而升温，当煤粉气流吸收足够的热量并达到升温，当煤粉气流吸收足够的热量并达到着火温度后，便首先从气流的外边缘开始着火温度后，便首先从气流的外边缘开始着火，然后火焰迅速向气流深层传播，着火，然后火焰迅速向气流深层传播，达到稳定着火状态。达到稳定着火状态。3.邻角气流的撞击点燃作用邻角气流的撞击点燃作用在切圆燃烧炉中，四股气流具有在切圆燃烧炉中，四股气流具有“自点燃自点燃”作用。即煤粉气流向火的一侧受到上游邻作用。即煤粉气流向火的一侧受到上游邻角高温火焰的直接撞击而被点燃。这是煤角高温火焰的直接撞击而被点燃。这是煤粉气流着火的主要条件。粉气流着火的主要条件。背火的一侧也卷吸炉墙附近的热烟气，但背火的一侧也卷吸炉墙附近的热烟气，但这部分卷吸获得的热量较少，此外，一次这部分卷吸获得的热量较少，此外，一次风与二次风之间也进行着少量的过早混合，风与二次风之间也进行着少量的过早混合，但这种混合对着火的影响不大。但这种混合对着火的影响不大。4.煤粉气流接受辐射加热煤粉气流接受辐射加热 煤粉气流着火的热源部分来自炉内高温火煤粉气流着火的热源部分来自炉内高温火焰的辐射加热，但着火的主要热源来自卷焰的辐射加热，但着火的主要热源来自卷吸加热，约占总着火热源的吸加热，约占总着火热源的6070%。导致火焰贴墙，引起结渣以及燃烧不稳定导致火焰贴墙，引起结渣以及燃烧不稳定现象。现象。1.邻角气流的撞击是气流偏斜的主要原因邻角气流的撞击是气流偏斜的主要原因射流自燃烧器喷口射出后，由于受到上游射流自燃烧器喷口射出后，由于受到上游邻角气流的直接撞击，撞击点愈接近喷口，邻角气流的直接撞击，撞击点愈接近喷口，射流偏斜就愈大；撞击动量愈大，气流偏射流偏斜就愈大；撞击动量愈大，气流偏斜就愈严重。斜就愈严重。射流两侧射流两侧“补气补气”条件的影响四角切圆燃烧条件的影响四角切圆燃烧的气流偏斜的气流偏斜射流自喷口射出后仍然保持着高速流动，射流自喷口射出后仍然保持着高速流动，射流两侧的烟气被卷吸着一道前进，射流射流两侧的烟气被卷吸着一道前进，射流两侧的压力就随着降低，这时，炉膛其它两侧的压力就随着降低，这时，炉膛其它地方的烟气就纷纷赶来补充，这种现象称地方的烟气就纷纷赶来补充，这种现象称为为“补气补气”。如果射流两侧的补气条件不同，。如果射流两侧的补气条件不同，就会在射流两侧形成压差。就会在射流两侧形成压差。向火面的一侧受到邻角气流的撞击，补气充裕，向火面的一侧受到邻角气流的撞击，补气充裕，压力压力 较高；而背火面的一侧补气条件差，压力较低。较高；而背火面的一侧补气条件差，压力较低。这样，射流两侧就形成了压力差，在压力差的作这样，射流两侧就形成了压力差，在压力差的作用下，射流被迫向炉墙偏斜，甚至迫使气流贴墙，用下，射流被迫向炉墙偏斜，甚至迫使气流贴墙，引起结渣。引起结渣。3.燃烧器的高宽比燃烧器的高宽比(hr/b)对射流弯曲变形影响较大对射流弯曲变形影响较大燃烧器的高宽比值愈大，射流形状愈宽而薄，其燃烧器的高宽比值愈大，射流形状愈宽而薄，其“刚性刚性”就愈差，因而，射流愈容易弯曲变形。就愈差，因而，射流愈容易弯曲变形。图图6-6压力平衡压力平衡在大容量锅炉上，由于燃煤量显著增大，燃烧器在大容量锅炉上，由于燃煤量显著增大，燃烧器的喷口通流面积也相应增大，所以喷口数量必然的喷口通流面积也相应增大，所以喷口数量必然增多。为了避免气流变形和减小燃烧器区域水冷增多。为了避免气流变形和减小燃烧器区域水冷壁的热负荷，将燃烧器沿高度方向拉长，并把喷壁的热负荷，将燃烧器沿高度方向拉长，并把喷口沿高度分成口沿高度分成23组，每组的高宽比不超过组，每组的高宽比不超过6，相，相邻两组喷口间留有空档，空档相当于一个压力平邻两组喷口间留有空档，空档相当于一个压力平衡孔，用来平衡射流两侧的压力，防止射流向压衡孔，用来平衡射流两侧的压力，防止射流向压力低的一侧弯力低的一侧弯 曲变形。曲变形。当燃烧器多层布置时对旋涡直径的影响较当燃烧器多层布置时对旋涡直径的影响较大大上层气流不断的被卷吸到下层气流中，加上层气流不断的被卷吸到下层气流中，加上气流受热膨胀的影响，使气流容积流量上气流受热膨胀的影响，使气流容积流量增大，旋涡直径相应增大，一般可使实际增大，旋涡直径相应增大，一般可使实际切圆直径膨胀到假想切圆直径的切圆直径膨胀到假想切圆直径的78倍。倍。五切圆直径五切圆直径炉内四股气流的相互作用，不仅影响到气流偏斜炉内四股气流的相互作用，不仅影响到气流偏斜程度，也影响到假想切圆直径。而切圆直径又影程度，也影响到假想切圆直径。而切圆直径又影响着气流贴墙、结渣情况和燃烧稳定性。此外，响着气流贴墙、结渣情况和燃烧稳定性。此外，还影响着汽温调节和炉膛容积中火焰的充满程度。还影响着汽温调节和炉膛容积中火焰的充满程度。当锅炉当锅炉 燃用的煤质变化较大时，切圆直径的调燃用的煤质变化较大时，切圆直径的调整十分重要。整十分重要。当切圆直径较大时，上游邻角火焰向下游煤粉气当切圆直径较大时，上游邻角火焰向下游煤粉气流的根部靠近，煤粉的着火条件较好。这时炉内流的根部靠近，煤粉的着火条件较好。这时炉内气流旋转强烈，气流扰动大，使后期气流旋转强烈，气流扰动大，使后期燃烧阶段可燃物与空气流的混合加强，有利于煤燃烧阶段可燃物与空气流的混合加强，有利于煤粉的燃尽。切圆直径过大，也会带来下述的问题：粉的燃尽。切圆直径过大，也会带来下述的问题：(1)火焰容易贴墙，引起结渣；火焰容易贴墙，引起结渣；(2)着火过于靠近喷口，容易烧坏喷口；着火过于靠近喷口，容易烧坏喷口；(3)火焰旋转强烈时，产生的旋转动量矩大，同时火焰旋转强烈时，产生的旋转动量矩大，同时因为高温火焰的粘度很大，到达炉膛出处，残余因为高温火焰的粘度很大，到达炉膛出处，残余旋转较大，这将使炉膛出口烟温分布不均匀程度旋转较大，这将使炉膛出口烟温分布不均匀程度加大，因而既容易引起较大的热偏差，也可能导加大，因而既容易引起较大的热偏差，也可能导致过热器结渣，还可能引起过热器超温。致过热器结渣，还可能引起过热器超温。在大容量锅炉上为了减轻气流的残余旋转在大容量锅炉上为了减轻气流的残余旋转和气流偏斜，假想切圆直径有减小的趋势，和气流偏斜，假想切圆直径有减小的趋势，对于对于300锅炉，切圆直径一般设计为锅炉，切圆直径一般设计为700mm1000mm。同时，适当增加炉膛。同时，适当增加炉膛高度或采用燃烧器顶部消旋二次风高度或采用燃烧器顶部消旋二次风(一次风一次风和下部二次风正切圆布置，顶部二次风反和下部二次风正切圆布置，顶部二次风反切圆布置切圆布置)，对减弱气流的残余旋转，减轻，对减弱气流的残余旋转，减轻炉膛出口的热偏差有一定的作用，但还不炉膛出口的热偏差有一定的作用，但还不可能完全消除。可能完全消除。六一次风与二次风六一次风与二次风在锅炉燃烧设备和煤质一定的条件下，一次风与在锅炉燃烧设备和煤质一定的条件下，一次风与二次风的调节就成为决定着火和燃尽过程的关键。二次风的调节就成为决定着火和燃尽过程的关键。一次风与二次风的工作参数用风量、风速和风温一次风与二次风的工作参数用风量、风速和风温来表示。来表示。1一次风量一次风量一次风量主要取决于煤质条件。当锅炉燃用的煤一次风量主要取决于煤质条件。当锅炉燃用的煤质确定时，一次风量对煤粉气流着火速度和着火质确定时，一次风量对煤粉气流着火速度和着火稳定性的影响是主要的。一次风量愈大，煤粉气稳定性的影响是主要的。一次风量愈大，煤粉气流加热至着火所需的热量就越流加热至着火所需的热量就越 当然，切圆直径也不能过小，否则容易出当然，切圆直径也不能过小，否则容易出现对角气流对撞，火焰推迟，四角火焰的现对角气流对撞，火焰推迟，四角火焰的“自点燃自点燃”作用减弱，燃烧不稳定，燃烧不完作用减弱，燃烧不稳定，燃烧不完全，炉膛出口烟温升高一系列不良现象，全，炉膛出口烟温升高一系列不良现象，影响锅炉安全运行。或者给锅炉运行调节影响锅炉安全运行。或者给锅炉运行调节带来许多困难。带来许多困难。多，即着火热愈多。这时，着火速度就愈多，即着火热愈多。这时，着火速度就愈慢，因而，距离燃烧器出口的着火位置延慢，因而，距离燃烧器出口的着火位置延长，使火焰在炉内的总行程缩短，即燃料长，使火焰在炉内的总行程缩短，即燃料在炉内的有效燃烧时间减少，导致燃烧不在炉内的有效燃烧时间减少，导致燃烧不完全。显然，这时炉膛出口烟温也会升高，完全。显然，这时炉膛出口烟温也会升高，不但可能使炉膛出口的受热面结渣，还会不但可能使炉膛出口的受热面结渣，还会引起过热器或再热器超温等一系列问题，引起过热器或再热器超温等一系列问题，严重影响锅炉安全经济运行。严重影响锅炉安全经济运行。对于不同的燃料，由于它们的着火特性的对于不同的燃料，由于它们的着火特性的差别较大，所需的一次风量也就不同。应差别较大，所需的一次风量也就不同。应在保证煤粉管道不沉积煤粉的前提下，尽在保证煤粉管道不沉积煤粉的前提下，尽可能减小一次风量。可能减小一次风量。对一次风量的要求对一次风量的要求:满足煤粉中挥发分着火满足煤粉中挥发分着火燃烧所需的氧量，满足输送煤粉的需要。燃烧所需的氧量，满足输送煤粉的需要。如果同时满足这两个条件有矛盾，则应首如果同时满足这两个条件有矛盾，则应首先考虑输送煤粉的需要。先考虑输送煤粉的需要。例如，对于贫煤和无烟煤，因挥发分含量很低，例如，对于贫煤和无烟煤，因挥发分含量很低，如按挥发分含量来决定一次风量，则不能满足输如按挥发分含量来决定一次风量，则不能满足输送煤粉的要求，为了保证输送煤粉，必须增大一送煤粉的要求，为了保证输送煤粉，必须增大一次风量。但因此却增加了着火的困难，这又要求次风量。但因此却增加了着火的困难，这又要求加强快速与稳定着火的措施，即提高一次风温度，加强快速与稳定着火的措施，即提高一次风温度，或采用其它稳燃措施。或采用其它稳燃措施。一次风量通常用一次风量占总风量的比值表示，一次风量通常用一次风量占总风量的比值表示，称为一次风率。一次风率的推荐值列于表称为一次风率。一次风率的推荐值列于表6-1。表表6-1 一次风率的推荐值一次风率的推荐值在燃烧器结构和燃用煤种一定时，确定了在燃烧器结构和燃用煤种一定时，确定了一次风量就等于确定了一次风速。一次风一次风量就等于确定了一次风速。一次风速不但决定着火燃烧的稳定性，而且还影速不但决定着火燃烧的稳定性，而且还影响着一次风气流的刚度。响着一次风气流的刚度。一次风速过高，会推迟着火，引起燃烧不一次风速过高，会推迟着火，引起燃烧不稳定，甚至灭火。稳定，甚至灭火。任何一种燃料着火后，当氧浓度和温度一任何一种燃料着火后，当氧浓度和温度一定时，具有一定的火焰传播速度。当一次定时，具有一定的火焰传播速度。当一次风速过高，大于火焰传播速度时，就会吹风速过高，大于火焰传播速度时，就会吹灭火焰或者引起灭火焰或者引起“脱火脱火”。即便能着火，也。即便能着火，也可能产生其它问题。因为较粗的煤粉惯性可能产生其它问题。因为较粗的煤粉惯性大，容易穿过剧烈燃烧区而落下，形成不大，容易穿过剧烈燃烧区而落下，形成不完全燃烧。有时甚至使煤粉气流直冲对面完全燃烧。有时甚至使煤粉气流直冲对面的炉墙，引起结渣。的炉墙，引起结渣。一次风速过低，对稳定燃烧和防止结渣也一次风速过低，对稳定燃烧和防止结渣也是不利的。原因在于：是不利的。原因在于：(1)煤粉气流刚性减弱，易弯曲变形，偏斜煤粉气流刚性减弱，易弯曲变形，偏斜贴墙，切圆组织不好，扰动不强烈，燃烧贴墙，切圆组织不好，扰动不强烈，燃烧缓慢；缓慢；(2)煤粉气流的卷吸能力减弱，加热速度缓煤粉气流的卷吸能力减弱，加热速度缓慢，着火延迟；慢，着火延迟；(3)气流速度小于火焰传播速度时，可能发气流速度小于火焰传播速度时，可能发生生“回火回火”现象，或因着火位置距离喷口太现象，或因着火位置距离喷口太近，将喷口烧坏；近，将喷口烧坏；(4)易发生空气、煤粉分层，甚至引起煤粉易发生空气、煤粉分层，甚至引起煤粉沉积、堵管现象；沉积、堵管现象；(5)引起一次风管内煤粉浓度分布不均，从引起一次风管内煤粉浓度分布不均，从而导致一次风射出喷口时，在喷口附近出而导致一次风射出喷口时，在喷口附近出现煤粉浓度分布不均的现象，这对燃烧也现煤粉浓度分布不均的现象，这对燃烧也是十分不利的。是十分不利的。一次风温对煤粉气流的着火、燃烧速度影响较大。一次风温对煤粉气流的着火、燃烧速度影响较大。提高一次风温，可降低着火热，使着火位置提前。提高一次风温，可降低着火热，使着火位置提前。运行实践表明，提高一次风温还能在低负荷时稳运行实践表明，提高一次风温还能在低负荷时稳定燃烧。有的试验发现，当煤粉气流的初温从定燃烧。有的试验发现，当煤粉气流的初温从20提高到提高到300时，着火热可降低时，着火热可降低60%左右。提左右。提高一次风气流的温度对煤粉着火十分有利。因此，高一次风气流的温度对煤粉着火十分有利。因此，提高热风温度是提高煤粉着火速度和着火稳定性提高热风温度是提高煤粉着火速度和着火稳定性的必要措施之一。我国电厂在燃的必要措施之一。我国电厂在燃用无烟煤时，为了使煤粉气流的初温尽可能接近用无烟煤时，为了使煤粉气流的初温尽可能接近300，热空气温度提高到，热空气温度提高到350420。根据煤质挥发分含量的大小，一次风温既应满足根据煤质挥发分含量的大小，一次风温既应满足使煤粉尽快着火，稳定燃烧的要求，又应保证煤使煤粉尽快着火，稳定燃烧的要求，又应保证煤粉输送系统工作的安全性。一次风温超过煤粉输粉输送系统工作的安全性。一次风温超过煤粉输送的安全规定时，就可能发生爆炸或自燃。当然，送的安全规定时，就可能发生爆炸或自燃。当然，一次风温太低对锅炉运行也不利。除了推迟着火，一次风温太低对锅炉运行也不利。除了推迟着火，燃烧不稳定和燃烧效率降低之外，还会导致炉膛燃烧不稳定和燃烧效率降低之外，还会导致炉膛出口烟温升高，引起过热器超温或汽温升高。出口烟温升高，引起过热器超温或汽温升高。4二次风量及二次风速二次风量及二次风速煤粉气流着火后，二次风的投入方式对着煤粉气流着火后，二次风的投入方式对着火稳定性和燃尽过程起着重要作用。对于火稳定性和燃尽过程起着重要作用。对于大容量锅炉尤其要注意二次风穿透火焰的大容量锅炉尤其要注意二次风穿透火焰的能力。能力。当燃用的煤质一定时，一次风量就被确定当燃用的煤质一定时，一次风量就被确定了，这时二次风量随之确定。对于已经运了，这时二次风量随之确定。对于已经运行的锅炉，由于燃烧器喷口结构未变，故行的锅炉，由于燃烧器喷口结构未变，故二次风速只随二次风量变化。二次风速只随二次风量变化。二次风是在煤粉气流着火后混入的。由于二次风是在煤粉气流着火后混入的。由于高温火焰的粘度很大，二次风必须以很高高温火焰的粘度很大，二次风必须以很高的速度才能穿透火焰，以增强空气与焦碳的速度才能穿透火焰，以增强空气与焦碳粒子表面的接触和混合，故通常二次风速粒子表面的接触和混合，故通常二次风速比一次风速提高一倍以上。比一次风速提高一倍以上。配风方式不仅影响燃烧稳定性和燃烧效率，配风方式不仅影响燃烧稳定性和燃烧效率，还关系到结渣、火焰中心高度的变化、炉还关系到结渣、火焰中心高度的变化、炉膛出口烟温的控制。从而，进一步影响过膛出口烟温的控制。从而，进一步影响过热汽温与再热汽温。热汽温与再热汽温。5二次风温二次风温从燃烧角度看，二次风温愈高，愈能强化从燃烧角度看，二次风温愈高，愈能强化燃烧，并能在低负荷运行时增强着火的稳燃烧，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，传热面积愈大，金属器传热面积的限制，传热面积愈大，金属耗量就愈多，不但增加投资，而且将使预耗量就愈多，不但增加投资，而且将使预热器结构庞大，不便布置。热器结构庞大，不便布置。七三次风、周界风、夹心风七三次风、周界风、夹心风1三次风三次风在中储式制粉系统中，细粉分离器将煤粉在中储式制粉系统中，细粉分离器将煤粉和输送煤粉的空分离后，形成乏气。乏气和输送煤粉的空分离后，形成乏气。乏气中带有中带有10%的细煤粉。这部分乏气一般送的细煤粉。这部分乏气一般送入炉膛燃烧，形成三次风。三次风的特点入炉膛燃烧，形成三次风。三次风的特点是温度低，水分大，煤粉细。是温度低，水分大，煤粉细。运行经验证明，三次风对燃烧有明显的不运行经验证明，三次风对燃烧有明显的不利影响。在大容量锅炉上，三次风的投入利影响。在大容量锅炉上，三次风的投入对过热汽温、再热汽温的影响很大。对过热汽温、再热汽温的影响很大。在中储式制粉系统中，细粉分离器将煤粉在中储式制粉系统中，细粉分离器将煤粉和输送煤粉的空分离后，形成乏气。乏气和输送煤粉的空分离后，形成乏气。乏气中带有中带有10%的细煤粉。这部分乏气一般送的细煤粉。这部分乏气一般送入炉膛燃烧，形成三次风。三次风的特点入炉膛燃烧，形成三次风。三次风的特点是温度低，水分大，煤粉细。运行经验证是温度低，水分大，煤粉细。运行经验证明，三次风对燃烧有明显的不利影响。在明，三次风对燃烧有明显的不利影响。在大容量锅炉上，三次风的投入对过热汽温、大容量锅炉上，三次风的投入对过热汽温、再热汽温的影响很大。再热汽温的影响很大。三次风对燃烧及汽温调节的不利影响是：三次风对燃烧及汽温调节的不利影响是：（1）使火焰温度降低，燃烧不稳定。）使火焰温度降低，燃烧不稳定。（2）火焰拖长，炉膛出口烟温升高，使过）火焰拖长，炉膛出口烟温升高，使过热汽温与再热汽温偏高，汽温调节幅度增热汽温与再热汽温偏高，汽温调节幅度增大。同时增大过热器热偏差。大。同时增大过热器热偏差。（3）三次风高速射入，使火焰残余旋转增大，三次风高速射入，使火焰残余旋转增大，同时飞灰可燃物增加；同时飞灰可燃物增加；（4）三次风量较大时，风速也增大，易扰乱炉正）三次风量较大时，风速也增大，易扰乱炉正常的空气流动，引起火焰贴墙结渣。常的空气流动，引起火焰贴墙结渣。为了减轻三次风对燃烧的不利影响，在大容量锅为了减轻三次风对燃烧的不利影响，在大容量锅炉上可将三次风分为两段，即上三次风和下三次炉上可将三次风分为两段，即上三次风和下三次风。三次风的分级送入和合理布置，不仅能减轻风。三次风的分级送入和合理布置，不仅能减轻上述的不利影响，还能把制粉系统乏气中的煤粉上述的不利影响，还能把制粉系统乏气中的煤粉烧掉，并加强燃烧后期可燃物与空气的混合，促烧掉，并加强燃烧后期可燃物与空气的混合，促进燃烧。进燃烧。为了保证三次风穿透火焰，三次风速通常达为了保证三次风穿透火焰，三次风速通常达5060米米/秒。三次风温一般低于秒。三次风温一般低于100。煤中水分较。煤中水分较大时，只有大时，只有60。三次风量约占总风量的。三次风量约占总风量的1018%，有时可达，有时可达30%。三次风量的大小取决于一。三次风量的大小取决于一次风量。根据煤质的挥发分含量，着火的难易程次风量。根据煤质的挥发分含量，着火的难易程度，水分含量等，一次风量首先以满足干燥原煤、度，水分含量等，一次风量首先以满足干燥原煤、输送煤粉的要求为原则，进入磨煤机前的一次风输送煤粉的要求为原则，进入磨煤机前的一次风流量和温度可以调整。目的是控制磨煤机内的温流量和温度可以调整。目的是控制磨煤机内的温度，提高磨煤效率，控制磨煤出力。度，提高磨煤效率，控制磨煤出力。2周界风周界风在一次风喷口外缘，有时布置有周界风。周界风在一次风喷口外缘，有时布置有周界风。周界风的作用是：的作用是：(1)冷却一次风喷口，防止喷口烧坏或变形；冷却一次风喷口，防止喷口烧坏或变形；(2)少量热空气与煤粉火焰及时混合。由于直流煤少量热空气与煤粉火焰及时混合。由于直流煤粉火焰的着火首先从外边缘开始，火焰外围易出粉火焰的着火首先从外边缘开始，火焰外围易出现缺氧现象，这时周界风就起着补氧作用。周界现缺氧现象，这时周界风就起着补氧作用。周界风量较小时，有利于稳定着火；周界风量太大时，风量较小时，有利于稳定着火；周界风量太大时，相当于二次风过早混入一次风，因而对着火不利；相当于二次风过早混入一次风，因而对着火不利；(3)周界风的速度比煤粉气流的速度要高，能增加周界风的速度比煤粉气流的速度要高，能增加一次风气流的刚度，防止气流偏斜；并能托住煤一次风气流的刚度，防止气流偏斜；并能托住煤粉，防止煤粉从主气流中分离出来而引起不完全粉，防止煤粉从主气流中分离出来而引起不完全燃烧；燃烧；(4)高速周界风有利于卷吸高温烟气，促进着火，高速周界风有利于卷吸高温烟气，促进着火，并加速一、二次风的混合过程。但周界风量过大并加速一、二次风的混合过程。但周界风量过大或风速过小时，在煤粉气流与高温烟气之间形成或风速过小时，在煤粉气流与高温烟气之间形成“屏蔽屏蔽”，反而阻碍加热煤粉气流。故当燃用的煤质，反而阻碍加热煤粉气流。故当燃用的煤质变差时，应减少周界风量。变差时，应减少周界风量。周界风的风量一般为二次风量的周界风的风量一般为二次风量的10或略多一些，或略多一些，风速为风速为3040米米/秒，风层厚度为秒，风层厚度为1525mm。3夹心风夹心风夹心风的作用是：夹心风的作用是：(1)补充火焰中心的氧气，同时也降低了着火区的补充火焰中心的氧气，同时也降低了着火区的温度，而对一次风射流外缘的烟气卷吸作用没有温度，而对一次风射流外缘的烟气卷吸作用没有明显的影响；明显的影响；(2)高速的夹心风提高了一次风射流的刚度，能防高速的夹心风提高了一次风射流的刚度，能防止气流偏斜，而且增强了煤粉气流内部的扰动，止气流偏斜，而且增强了煤粉气流内部的扰动，这对加速外缘火焰向中心的传播是有利的；这对加速外缘火焰向中心的传播是有利的；(3)夹心风速度较大时，一次风射流扩展角减小，夹心风速度较大时，一次风射流扩展角减小，煤粉煤粉 气流扩散减弱，这对于减轻和避免煤粉气流贴壁，气流扩散减弱，这对于减轻和避免煤粉气流贴壁，防止结渣有一定作用；防止结渣有一定作用；(4)可作为变煤种、变负荷时燃烧调整的手段之一。可作为变煤种、变负荷时燃烧调整的手段之一。如前所述，周界风或夹心风主要是用来解决煤粉如前所述，周界风或夹心风主要是用来解决煤粉气流高度集中时着火初期的供氧问题。数量约占气流高度集中时着火初期的供氧问题。数量约占二次风量的二次风量的10%15%。实际运行中，由于漏风，。实际运行中，由于漏风，周界风或夹心风的风率可达周界风或夹心风的风率可达20%以上。在燃用无以上。在燃用无烟煤、贫煤或劣质煤时，周界风或夹心风的速度烟煤、贫煤或劣质煤时，周界风或夹心风的速度比较高，约为比较高，约为5060米米/秒；在燃用烟煤时，周界秒；在燃用烟煤时，周界风的速度约为风的速度约为3040米米/秒，主要是为了冷却一次秒，主要是为了冷却一次风喷口。风喷口。燃烧褐煤的燃烧器一次风喷口上一般布置有十字燃烧褐煤的燃烧器一次风喷口上一般布置有十字风，其作用类似于夹心风。风，其作用类似于夹心风。实践表明，周界风和夹心风使用不当时，对煤粉实践表明，周界风和夹心风使用不当时，对煤粉着火产生不利影响。着火产生不利影响。八四角切圆燃烧的改进八四角切圆燃烧的改进我国电站在组织四角切圆燃烧方面具有丰富的经我国电站在组织四角切圆燃烧方面具有丰富的经验。不少电厂对四角切圆燃烧方式进行了改进，验。不少电厂对四角切圆燃烧方式进行了改进，其主要特点为：其主要特点为：一次风喷口外侧布置侧边二次风一次风喷口外侧布置侧边二次风(偏转二次风偏转二次风)燃烧褐煤的燃烧器一次风喷口上一般布置有十字燃烧褐煤的燃烧器一次风喷口上一般布置有十字风，其作用类似于夹心风。风，其作用类似于夹心风。实践表明，周界风和夹心风使用不当时，对煤粉实践表明，周界风和夹心风使用不当时，对煤粉着火产生不利影响。着火产生不利影响。八四角切圆燃烧的改进八四角切圆燃烧的改进我国电站在组织四角切圆燃烧方面具有丰富的经我国电站在组织四角切圆燃烧方面具有丰富的经验。不少电厂对四角切圆燃烧方式进行了改进，验。不少电厂对四角切圆燃烧方式进行了改进，其主要特点为：其主要特点为：一次风喷口外侧布置侧边二次风一次风喷口外侧布置侧边二次风(偏转二次风偏转二次风)