锅炉全知识授课.docx

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锅炉全知识授课

第一篇锅炉本体设备

第一章锅炉设备介绍

本章重点：

1、600MW机组锅炉的型式

2、我公司选用超临界压力锅炉，选什么型式。

3、燃烧器型式。

第一节600MW机组锅炉类型和发展概况

一、600mw机组类型和特性

工质流动方式分：

自然循环锅炉、控制循环锅炉、直流炉、直流复合循环锅炉四种。

1、自然循环锅炉：

汽包炉、适合亚临界压力以下。

优点、缺点。

2、控制循环锅炉：

同上，主要在上升管和下降管之间加装辅助循环泵，（泵要求很高）

3、直流炉：

超临界参数锅炉，直流锅炉是唯一能采用的锅炉型式。

水冷壁内螺纹管目的、防止膜态沸腾，采用螺旋型上升管圈，优点、缺点。

汽水分离器（自然循环）

4、直流复合循环锅炉：

直流锅炉系统中加装1－2台辅助循环泵，低负荷用循环泵进行循环（强制循环），高负荷时停止循环以直流方式运行，

膜态沸腾

水在临界压力22.1MPa加热到374.15℃时即被全部汽化，水变成蒸汽不需要汽化潜热，即水没有蒸发现象就变成蒸汽，该温度称为临界温度，或称之为相变点温度（超临界压力24.5--27.5MPa时的相变点温度为380--410℃）。

在相变点温度附近存在着一个最大比热区，在该区内工质物性发生突变：

紧靠管壁的工质密度有可能比流动在管中心的工质密度小得多，即在流动截面中存在着工质的不均匀性。

当受热面热负荷高到某一数值时，在紧贴壁面的地方可能造成传热恶化，这一现象称之为类膜态沸腾现象。

为避免这一现象，锅炉相变点区域通常设计在热负荷相对较低的地方，或提高工质的质量流速。

在亚临界压力范围内可能出现膜态沸腾；在超临界压力范围内可能出现类膜态沸腾。

蒸发管内壁表面与蒸汽接触，不再受到水的冷却，管壁向工质的换热系数大幅度下降，使壁温急剧升高的现象，称为沸腾换热恶化，也称膜态沸腾。

产生沸腾换热恶化的基本原因有两个，一是热负荷高；一是汽水混合物的质量含汽率高。

当热负荷太高时，使管子内壁"汽化中心"增多，大量汽泡形成汽膜附着于管壁上，隔绝了水与管壁的接触。

此时的热负荷称临界热负荷qlj。

当汽水混合物的质量含汽率大到一定程度时，管壁上的连续水膜被撕破，而代之以汽膜与管壁接触。

此时的质量含汽率，称临界含汽率xlj。

蒸发管在正常情况下是维持一层连续不断的水膜与管壁接触，由于流动着的水膜传热效果好，使管壁受到良好的冷却，壁温不致很高。

一旦出现沸腾换热恶化，汽膜取代水膜与管壁接触，热量主要通过汽膜的导热作用而传递到水中。

蒸汽的导热性能比水要差很多，使换热系数迅速下降，引起壁温迅速升高，严重时有可能使受热面受到损坏。

因此，必须控制热负荷低于临界热负荷，含汽率低于临界含汽率，以防止沸腾换热恶化的出现。

大型超临界锅炉受热面管型的选择

   超临界锅炉的汽水特性决定了直流锅炉是超临界锅炉的唯一形式，因此采用那种水冷壁形式成为引进超临界火电技术的一个重要课题。

而现代直流锅炉受热面形式主要有：

一次垂直上升管屏、多次垂直上升和下降管屏、螺旋围绕上升管屏和垂直内螺纹管管屏4种形式。

实践证明一次垂直上升管屏和多次垂直上升和下降管屏两种型式大多应用于带基本负荷的机组，采用这两种型式的受热面的锅炉不适宜滑压运行与我国厂网分离竞价上网的基本政策不相符，故引进的价值不大，基本上不予考虑，下面重点分析螺旋围绕上升管屏和垂直内螺纹管屏。

螺旋围绕上升管屏式水冷壁是德国、瑞士等国为适应变负荷运行的需要发展的。

水冷壁四面倾斜上升，由于水平管圈承受荷重的能力差，因此有的锅炉在其上部使用垂直上升管屏，就可以采用全悬吊结构（由于炉膛上部的热负荷已经降低，管壁之间的温差不大，采用垂直管屏也不会造成膜式水冷壁的破坏）。

由于水冷壁四面倾斜上升（见图1）水平管屏吸

                    图1水冷壁螺旋围绕上升管屏锅炉

热比较均匀，因此可以不设置中间混合联箱，在滑压运行时，没有汽水混合不均的问题，所以能够变压运行、快速启停、能适应电网负荷的频繁变化，调频性能好；螺旋管圈热偏差小，适宜采用膜式水冷壁，工质流速高、水动力特性比较稳定，不易出现膜态沸腾，又可防止产生偏高的金属壁温，且管子数目可按设计要求选取，不受炉膛大小的影响，也可选取较粗管径以增加水冷壁刚度，该管型煤种适应性强，可燃用挥发份低、灰份高的煤。

但是，由于这些环绕炉膛的管子把炉膛包裹起来而形成炉墙，使得螺旋布置管屏的加工与安装更加复杂，而且费用高，要把管子沿炉膛四周盘旋起来，并要用垂直围带支吊起来，安装十分复杂，亦不便于检修且系统阻力损失大，输送动力需求大。

这种冷壁型式比较流行的一种形式，也是超临界压力锅炉发展的一个方向，国内超临界机组采用的较多，我国引进的第一台超临界压力机组华能石洞口电厂的锅炉就是采用这种形式，已积累了丰富经验。

可以大范围内推广引进。

超临界锅炉水汽壁采用一次上升垂直内螺纹管管屏型式是日本三菱公司和美国CE公司合作研究的一种炉型。

内螺纹管具有良好的传动和流动特性，内螺纹表面的槽道可破坏蒸汽膜的形成，故直到较高的含汽率（高干度）也难以形成膜态沸腾，而维持核态沸腾，从而抑制金属温度的升高，内螺纹管的金属温度可抑制的很低，设计采用1500—2000kg/m2.s的质量流速是完全没有问题的，在滑压运行时没有汽水混合物分配不均的问题，适用于滑压运行，能实现高的负荷变化率和快速启停运行。

各管壁之间温差较小，可采用膜式水冷壁，具有安全可靠的优点、且质量流量降低、阻力损失减少、可节省输送动力。

对燃煤机组灰渣易于脱落，使炉膛水冷壁积灰渣减少，该型设计结构简单（见图2），炉膛易于支吊，安装。

    图2水冷壁一次上升垂直内螺纹管管屏锅炉

工作和焊接的工作量少，可靠性高，便于检修。

但由于内螺纹加工成本较高，故将使锅炉成本上升，这种水冷壁形式我国尚未引进。

在日本已有三菱公司和美国GE公司合作研发的4×700MW和3×1000MW超临界机组在运行（见表1），并取得了丰富的成功经验。

这种水冷壁形式代表了一个全新的发展方向，且和螺旋围绕上升管屏水冷壁相比具有明显的优势（见表2）。

另外，西门子KWU公司和B&W公司在一起研究发展了优化多通道内螺纹管，该管能够用一般的挤压方法加工制造，它的内螺纹高度高、螺距小、从而可使管内工质的混合与紊流加强、冷却效果明显优于单通道和传统的多通道内螺纹管的冷却效果，可确保锅炉安全可靠的运行。

并且加工方法更加简单，成本更加低廉，我国在引进超临界技术时应优先予以考虑。

直流锅炉运行调节与汽包炉有什么区别？

1.汽包炉的汽压调节是依*改变锅炉的燃料量来达到的，而直流锅炉在调节汽压时，必须使给水流量和燃料量同时按一定比例进行调节，控制适当的煤水比，才能保证汽温的稳定。

2.汽包炉过热汽温的调节一般以减温水为主，而直流炉的汽温调节首先要通过给水流量和燃料量的比例来进行粗调，再辅以喷水减温进行细调。

二、燃烧方式：

1、四角（八角）切圆布置的直流燃烧器

2、墙式（前后墙对冲）布置旋流燃烧器（NOx生成量较小喷燃器）

“W”型火焰概况及技术特点

“W”型火焰固态排渣炉为FW（福斯特·惠勒）公司首创，过去在我国燃煤机组锅炉没有使用过，近几年随着燃烧无烟煤与贫煤电厂的增多，使用“W”型火焰的锅炉越来越多，并且容量逐渐增大…锅炉就采用了这种燃烧方式。

当燃用Vdaf=10%～13%的低挥发份煤时，所采用的“W”型火焰锅炉的燃烧方式要比常见的切圆燃烧方式，其燃烧效率可提高2～3%。

“W”型火焰炉膛由下部的拱式炉膛和上部的辐射炉膛组成。

前后突出的炉顶构成炉顶拱，煤粉喷嘴及二次风喷嘴装在炉顶拱上，并向下喷射。

当煤粉气流向下流动扩展时，在炉膛下部与三次风相遇后经1800转弯再向上流动，形成“W”型火焰。

燃烧生成的烟气进入辐射炉膛。

在炉顶拱下区域的水冷壁敷设卫燃带，使着火区域形成高温，以利着火。

其原理见图1所示。

“W”型火焰锅炉的技术特点：

①延长煤粉颗粒在炉膛内停留的时间，尤其较大的煤粉颗粒停留时间能达到3～4秒。

②煤粉气流向下喷射，可降低煤粉气流的速度或采用煤粉预热技术，易于实现煤粉的高浓度燃烧技术及提高燃烧的稳定性。

煤粉自上而下进入炉膛，一次风率可降至5%～15%，风速很低（可以低至15m/s）。

这便于采用直流式燃烧器，而且空气可以沿火焰行程逐步加入，达到分级配风目的。

③炉膛的拱式可以聚集辐射热量，提供充足的着火热。

④因为火焰流向与炉内水冷壁平行，所以没有烟气冲刷炉墙现象，也就不易结渣。

⑤因为采用了一次风煤粉气流下行后转1800再向上流动，可以分离火焰中的部分飞灰。

⑥煤粉燃烧过程主要在炉膛下部完成，而炉膛上部主要用来冷却烟气，因此，炉膛的高度主要由炉膛出口烟气温度决定。

这样可以使上、下炉膛的横截面布置都比较灵活。

⑦炉膛周界增大，可布置较多的水冷壁，增大循环流量减少管内的质量含汽率，更适合采用自然循环方式。

⑧为保证图1“W”型火焰炉膛燃烧低负荷运行时稳定着火及强化燃烧，必须敷设大量卫燃带，面积一般达500～730m2。

卫燃带其表面比较粗糙，很容易结渣、挂渣，因而使该部位的水冷壁吸热量几乎为零，即利用系数接近于零。

从而导致蒸发速度慢、蒸汽超温、燃烧调节受限制、启动和变负荷速度慢等问题，甚至发生严重结渣、掉渣锅炉灭火或砸坏受热面的恶性事故。

三、炉膛结构设计

三个因素：

1、炉膛容积应足够大，使燃料完全燃烧，并具有足够的受热面，为增大煤种的适应性，炉膛尺寸加大，即炉膛容积热负荷值qv取得较小。

什么是炉膛容积热负荷？

其大小对锅炉有何影响？

每小时送入炉膛单位容积的平均热量，称炉膛容积热负荷或热强度，以符号qv表示，单位是KW/m3或KJ。

对于一定参数、一定容量的锅炉，qv值取得小，炉膛容积就大；qv值取得大，炉膛容积就小。

炉膛容积过小，燃料在炉内停留时间短，不能保证燃料的完全燃烧，同时能敷设水冷壁的面积小，炉温高，易引起结渣。

炉膛容积过大，炉内温度低，对燃烧不利，还增加了金属消耗量。

qv值的合理选用，主要根据燃料特性，特别是挥发分含量的高低，以及排渣方式来确定。

挥发分低的无烟煤，不易着火燃烧，qv值应取小一些，炉膛容积可大一些，延长燃料在炉内的停留时间。

液态排渣煤粉炉的炉内温度高，对燃料的着火燃烧有利，qv值可比固态排渣煤粉炉的大一些，即其炉膛容积VL可比固态排渣煤粉炉的VL小一些。

2、需将NOx的生成量限制到可被接受的程度。

3、应使烟气流量保持均匀，使炉膛出口温度维持稳定。

四、电站锅炉技术发展动向

1、超临界压力机组机组效率高，热耗小。

2、变压运行机组，提高负荷适应性采用内螺纹管可靠性提高。

3、炉内燃烧方面抑制NOx生成措施。

第二、三节自看主要介绍亚临界机组。

第四节600MW超临界压力机组直流锅炉

一、石洞口第二电厂600MW超临界压力直流锅炉

二、太仓电厂600MW超临界压力直流锅炉（东方锅炉厂）

锅炉总体布置、汽水流程、燃烧系统流程、风烟系统流程、启动旁路、回转式空气预热器、三分仓空气预热器、直吹式中速磨煤机等。

思考题：

背画太仓电厂600MW超临界压力直流锅炉汽水系统流程图。

回转式空气预热器：

工作原理：

再生式、烟气和空气交替流过受热面（蓄热元件）吸热放热。

两种结构：

受热面旋转式（用的较多）、风罩旋转式。

优点：

尺寸小、重量轻、制造水平要求高、烟气侧腐蚀小、检修方便

缺点：

漏风、结构复杂、耗电大。

单位物量（1kg或1m3n）的燃料完全燃烧时，所放出的热量称发热量，也称热值。

以符号Q表示，单位是kJ/kg或kJ/m3n。

燃料燃烧时，水分要蒸发为蒸汽，氢燃烧后也要生成蒸汽。

在确定发热量时，如果把烟气中水蒸汽的汽化潜热计算在内，称为高位高热量，用符号Qgr,ar表示。

如果汽化潜热不计算在内，则称为低位发热量，用符号Qnet,ar表示。

烟气离开锅炉时，蒸汽仍以气态排出，汽化潜热没被利用。

故我国在锅炉计算中多以低位发热量为基础，欧美等国也有用高位发热量作为锅炉计算基础的。

高位发热量与低位发热量的区别，就在于是否计入烟气中水蒸汽的汽化潜热，它们之间的关系为：

Qgr,ar–Qnet,ar=25.1（9Har+6Mar）kJ/kg

燃料的发热量可用测热计直接测出，也可根据其元素分析成分经验公式计算：

Qnet,ar=339Car+1030Har–109（Oar–Sar）-25MarkJ/kg

第二章蒸发设备及水冷壁

本章重点：

1、锅炉给水标准

2、石洞口二厂锅炉水冷壁的整体结构

3、汽水分离器的结构和作用

4、直流锅炉汽温调节的特点。

5、三用阀旁路系统、整体旁路系统、三级旁路系统

第一、二节自看

第三节超临界压力锅炉水冷壁系统特性

3、直流锅炉给水标准

三、汽水分离器作用和构造

第三章过热器与再热器（可以参考丰鹤公司讲义）

一、对流式、辐射式受热面的工作特性和布置方式。

工作特性：

（1）对流过热器:

此型过热器布置在锅炉的对流烟道中，依靠对流和管间辐射传热。

按结构可分为垂直式及水平式两种。

垂直式通常布置在倒U型锅炉的水平烟道中，其结构简单，吊挂方便，不易积灰。

但停炉后，管内积水较难排除。

水平式主要用于塔型或箱型锅炉。

其优点是易于疏水，但支吊较困难，易积灰。

对流过热器的工作特性是:

过热汽温随锅炉负荷增加而升高。

这是因为当负荷增加时，烟气温度上升;同时烟气和蒸汽流速加快。

这样就使烟气与水蒸气之间的温度差及对流传热系数都增大，使传热量增大。

增大的这部分热量，使蒸汽温度提高，其值远大于因蒸汽量增加对汽温降低的影响。

（2）辐射式过热器:

它布置在炉膛四周的墙上或炉顶，作为一个独立的

辐射受热面，吸收炉膛的辐射热。

由于它的热负荷很高传热效果好，故能节省受热面金属。

但其工作条件差，应特别注意防止被烧坏。

辐射过热器的工作特性是:

过热汽温

随锅炉负荷增高而降低。

当负荷增加时，炉膛火焰温度提高不多辐射吸热量因此增加也不多，由此对汽温增高的影响，比不过蒸汽流量增加使汽温降低的影响。

（3）半辐射过热器:

半辐射过热器常做成屏状，故又称屏式过热器。

屏式过热器悬挂于炉膛出口，吸收烟气的对流和辐射传热，但以对流为主。

故其工作特性近似于对流过热器。

其汽温随负荷增加而增高，但随负荷增加汽温的上升趋势比较平稳。

屏式过热器可降低炉膛出口烟温，对防止对流过热器结焦有利。

但它处于高烟温区又受到炉膛火焰的热辐射，因此，工作条件较差。

设计、运行不当，容易超温烧坏。

由于辐射过热器和对流过热器的工作特性恰好相反，设计过热器时，如果使辐射过热器与对流过热器的吸热量比例保持适当（满负荷时，辐射过热器吸热量占总吸热量的40一60），则可得到比较平坦的汽温

一负荷变化曲线。

布置方式：

1、传热方式分：

对流、辐射、半辐射

2、烟气流向：

顺流、逆流、混合流

3、布置方式：

立式、卧式

4、排列方式：

顺列、错列

影响过热蒸汽温度的因素主要有以下几种：

①燃水比，锅炉燃水比是影响过热汽温最根本的因素，锅炉燃水比增大，过热汽温升高；②给水温度，给水温度降低，蒸发段后移，过热段减少，过热汽温下降；③过量空气系数，过量空气系数增大，锅炉排烟损失增大，工质吸热量减少，过热汽温下降，另外，由于对流吸热量的比例增大，即再热器吸热量加大，过热器吸热量减少，汽温下降；④火焰中心位置，火焰中心移动，再热器吸热量的变化和锅炉效率的变化将引起过热器吸热量的变化，火焰中心位置上移，过热汽温下降；⑤受热面玷污或结渣，过热器玷污或结渣将使受热面吸热量减少，过热汽温下降。

影响再热蒸汽温度的因素主要有以下几种：

①锅炉符合对汽温的影响，对于对流式受热面，蒸汽温度会随着锅炉符合的增加而增大；而对于辐射式受热面，蒸汽温度随负荷的增大而降低；②给水温度对汽温的影响，给水温度升高，由于工质在锅炉中的吸热量减少，燃料量减少，炉膛温度水平降低，辐射传热量有所下降，且对流传热量也因烟温和烟速的降低而减少，因此再热汽温随给水温度的提高而降低；③过量空气系数对汽温的影响，炉膛出口过量空气系数增大，送入炉膛的风量增大，炉膛内温度水平降低，辐射传热量减少，但对流传热因烟气流速的提高而增大，因此，随着炉膛出口过量空气系数增大，再热汽温增加，再锅炉运行过程中，有时用增加炉内过量空气系数的方法莱提高再热汽温，但这将以降低锅炉效率魏代价；④燃料对汽温的影响，燃料种类直接影响着火和燃烧，燃气、燃油时燃烧哦火炬短，火焰中心位置低；挥发份高的烟煤、多灰劣质烟煤同无烟煤比，着火与燃烧容易，燃烧火炬也短些，火焰中心位置相对低些，再热汽温随火焰中心位置的降低而下降；⑤受热面污染情况对汽温的影响，炉膛受热面结渣或积灰，会使炉内辐射传热量减少，在热器区的烟温提高，因而再热汽温增加；在热器本身严重积灰、结渣或管内结垢时，将导致汽温下降；⑥火焰中心位置对汽温的影响，火焰中心位置升高，炉内辐射吸热份额下降，布置在炉膛上部和水平烟道内的再热器会因为传热温压增加而多吸热，使其出口汽温升高。

二、石洞口二厂锅炉过热器及再热器系统。

三、直流锅炉的汽温调节

1、超临界直流锅炉燃烧调节对水冷壁及过热器工作特性的影响

直流锅炉运行时，只要保持适当的煤水比，在任何负荷，任工况下，直流锅炉都能维持一定的过热汽温。

调节时当送入炉膛的过量空气系数增加时，理论燃烧温度降低，炉膛出口烟气温度几乎不变，炉膛内温度水平降低，于是炉内辐射传热减弱，炉膛水冷壁吸热减少，造成过热器进口温度降低，屏式过热器出口温度降低；虽然对流过热器因烟气量的增加吸热量有所增加，但在煤水比不变的情况下，末级过热器出口汽温有所下降。

过量空气系数减少时，结果与增加时相反。

若要保持过热汽温不变，则需重新调整煤水比。

燃烧调节时若火焰中心上移，水冷壁的吸热量减少，造成过热器进口温度降低，屏式过热器出口温度降低；对流过热器因炉膛出口烟温升高吸热量有所增加。

但在煤水比不变的情况下，过热汽温略有下降。

因此亦需重新调整煤水比，才能保持过热汽温不变。

在煤水比不变的调节下，炉膛水冷壁结渣时，过热汽温有所降低；过热器结渣或积灰时，过热汽温下降明显，发生前者时，调整煤水比即可；发生后者必须在保证水冷壁温度不超限的前提下调整煤水比。

运行时当因高加出系等原因造成给水温度下降时，对于直流锅炉，若燃料不变，由于给水温度降低，加热段加长，过热段缩短，过热汽温会随之降低。

因此，当给水温度降低时，必须适当提高原来设定的煤水比，以使过热汽温维持在额定值。

2、过热汽温调节B/G（燃料量/给水量）保持不变，喷水减温（细调）中间点温度（分离器出口）

3、再热汽温调节摆动喷燃器、烟气挡板、喷水减温（尽量少用）

四、过热器、再热器热偏差

1、烟气侧吸热不均（设计结构因素、运行操作因素）

2、蒸汽侧流量不均（设计结构因素、运行操作因素）

3、减轻热偏差措施（1－6从设计方面考虑、7运行措施）

思考题：

1、超临界压力直流锅炉的启动旁路系统的作用?

2、背画石洞口二厂锅炉过热汽流程图

3、直流锅炉汽温调节的特点和减轻受热面热偏差的措施。

4、影响过热、再热汽温的因素。

第四章磨煤机及其制粉系统和辅机（张武江主讲）

第五章燃烧设备

本章重点：

1、旋流式煤粉燃烧器

2、

一、炉膛设计参数：

炉膛尺寸（宽、深、高）

炉膛结构要满足下列要求：

①具有良好空气动力场

②具有合理的热负荷

炉膛的大小、形状与所配置的燃烧器及水冷壁，共同决定了炉内的速度场、浓度场和温度场，炉膛尺寸和速度场，决定了煤粉在炉内的停留时间；炉内温度和分布，决定煤粉在炉内的燃烧速度；煤粉燃烧速度和水冷壁吸热能力，决定了炉内的温度水平和分布；燃烧器的气流出口速度和方向以及炉膛的几何形状，决定了炉内气流的速度场和紊流强度。

炉膛设计是根据燃用煤种而定，它是通过冷态模拟来按热态工况进行模拟化试验，或通过燃用同类或相近煤种的同类锅炉的运行情况和试验来决定的，（燃烧试验室）

1、锅炉容积热负荷：

是指单位时间内，相当于单位炉膛容积的燃料带入热量，qv=BQ/V它表明了锅炉容积的相对大小，或者说是为燃料燃烧过程提供的炉内停留时间的多少。

qv愈大，炉膛容积小，锅炉紧凑，投资愈小，但过大，则单位容积的煤粉量过大，炉内烟气量增大，烟气流速加快，燃料在炉内停留时间缩短，同时qv过大，炉膛容积缩小，布置足够的水冷壁有困难，不但难以满足锅炉容量的要求，而且会使燃烧区及炉膛出口温度升高，导致炉膛出口后过热器受热面结渣。

过小，容积大，造价高，炉膛温度水平降低，燃烧不完全，着火不稳，甚至可能灭火。

qv的确定，既要保证燃烧稳定和完全，同时要满足烟气的冷却条件，防止炉膛出口后受热面结渣。

超临界600MW直流炉取值85－90KW/m3

2、炉膛断（截）面热负荷是指在单位时间内相应于单位炉膛断面积上的燃料带入的热量。

qA＝BQ/A由于钢架结构，受热面布置和加工，以及锅炉造价等原因，锅炉炉膛的主体部分总是被设计成矩形（或正方形）的，等截面的。

qv和qA的比值是与炉膛的高度相对应的，在相同qv下，qA的大小意味着炉膛是“瘦高”还是“矮胖”，qA过小，说明炉膛横断面积过大，炉膛呈矮胖形炉膛容积难以充分利用，且火炬长度得不到保证，难以完全燃烧。

qA过大炉膛呈瘦高形，燃烧区域燃料燃烧放出的大量热量，没有足够水冷壁受热面来吸收，就会使燃烧区局部温度过高，引起燃烧区域结渣。

qA值的选取，与燃料性质，炉子的排渣方式，燃烧器型式和布置等因素有关，燃用灰熔点高的煤时，qA可适当选大些，一般取值为4.04－5.9KW/m2。

3、燃烧器区域热负荷愈大说明燃烧器区域温度愈高，有有利燃烧稳定和完全，但容易导致结焦，以及SOx和NOx发生量增加

4、燃烧器区域壁面热负荷

二、炉膛与煤种

炉膛的布置决定于锅炉的容量、燃用煤种、采用的燃烧装置，或者说具体的燃烧的方式。

很复杂，又不可能面面俱到（造价）

三、炉膛与燃烧器

煤粉在炉膛内的完全燃烧很大程度上决定于燃烧器，炉膛只是提供燃料燃烧所需的空间。

思考题：

为保证锅炉在不同负荷下连续正常的运行，对燃烧器有何要求？

P206.

第二节直流燃烧器（自看）

第三节旋流式煤粉燃烧器

一、旋转射流

特点：

既有轴向速度，也有较大的切向速度，但由于气流在炉内运行过程中，不断卷吸周围气体，速度衰减很快，故旋转射流射程相对较短。

旋转射流在离燃烧器出口一段距离内轴线上的轴向速度为负值，中心是负压区（回流区）对煤粉快速稳定着火有好处。

二、旋流燃烧器

燃烧器

燃烧器是锅炉的主要燃烧设备，其作用是布置燃料和空气的充分混合、及时着火和稳定燃烧。

燃烧器的型式很多，按出口气流的流动性可以分为直流燃烧器和旋流燃烧器。

直流燃烧器的出口射流是不旋转的直流射流和直流射流组，直流燃烧器一般都布置成四角切圆燃烧方式；旋流燃烧器的出口射流是一边旋转，一边向前作螺旋运动，旋流燃烧器均布置成墙式对冲燃烧方式。

燃烧系统设计思路

煤粉燃烧器的设计指导思想：

主要考虑煤粉的着火稳定、燃尽性、负荷调节能力、炉内结渣和水冷壁高温腐蚀、低NOX排放、较低负荷不投油稳燃等方面，同时还充分重视飞灰对尾部对流受热面的磨损问题。

燃烧器布置简图

种类：

1、石川岛播磨IHI-FW-DF旋流燃烧器

2、石川岛播磨IHI-WR-PC旋流燃烧器

3、PAX燃烧器

4、日立低NOx双调风燃烧器

5、EI-DRB双调风燃烧器

6、前苏联高浓度旋流煤粉燃烧器

7、HT-NR3旋流燃烧器（丰鹤公司）

布置：

中小容量锅炉主要采用单面墙布置，大容量锅炉都采用前后墙布置的方式，这种方式弥补了后期混合的不足。

前后墙布置3层、每层4个燃烧器；还有每层6个燃烧器。

墙式对冲燃烧方式的特点

在切圆燃烧方式锅炉中，由于炉膛内烟气的旋转，机组通常会遇到出口烟气能量的偏差，一般烟温偏差达100℃左右，偏差严重的甚至达到300℃。

在旋转烟气流中，灰粒子受离心力的作用，部分有冲刷和贴到水冷壁上，造成结渣