達冠旋流式生物質(zhì)燃燒機及應用
  摘要：旋流式生物質(zhì)燃燒機是通過產(chǎn)生具有軸向速度、徑向速度和剴向速度的旋轉(zhuǎn)射流形式回流區(qū)，借以提高燃燒效率，達到穩(wěn)燃效果。目前，國內(nèi)外開發(fā)、應用了I幾種旋流式生物質(zhì)燃燒機，其中典型的旋流式生物質(zhì)燃燒機有：徑向濃淡旋流生物質(zhì)燃燒機、軸向葉片式旋流生物質(zhì)燃燒機、雙通道外混式旋流生物質(zhì)燃燒機、低NOX剴向雙調(diào)風旋流生物質(zhì)燃燒機、低NOX雙調(diào)風旋流穩(wěn)燃器等。
  引言
  燃煤發(fā)電機組在我國發(fā)電設備中占有很大的比例，開展大機組調(diào)峰技術的試驗研究，解決電網(wǎng)調(diào)峰能力不足的問題，同時徹底解決機組頻繁啟停及低負荷下的穩(wěn)燃問題，是當前最重要的技術課題。
  1旋流式生物質(zhì)燃燒機的特點與類型
  煤粉穩(wěn)定燃燒技術，國內(nèi)國外都在開發(fā)研究，出現(xiàn)了多種煤粉燃燒器及其穩(wěn)燃技術研究成果。就其機理而言，煤粉生物質(zhì)燃燒機町分為旋流式燃燒器，直流式生物質(zhì)燃燒機兩大類。
  旋流式生物質(zhì)燃燒機的特點是：a旋轉(zhuǎn)射流不但有軸向速度、徑向速度、而且還有切向速度，產(chǎn)生了回流區(qū)。在回流區(qū)中，軸向速度是反向的，旋轉(zhuǎn)強度越大，回流區(qū)也隨之增大：h切向速度衰減很快，軸向速度衰減較慢，但比直流射流衰減快得多，因此，在同樣的初始動量下，旋轉(zhuǎn)射流射程短；c旌轉(zhuǎn)射流的擴展角比直流射流大，旋轉(zhuǎn)強度越大，擴展角也越大；d旋轉(zhuǎn)射流中的‘一次風混合很強烈，但難以控制。
  2介紹幾種典型的旋流生物質(zhì)燃燒機
  21徑向濃淡旋流生物質(zhì)燃燒機技術
  該項技術是由哈爾濱上業(yè)大學秦裕琨教授在風包粉煤粉燃燒原理的基礎上提出，系在生物質(zhì)燃燒機‘次風通道中加入百葉窗式煤粉濃縮器，‘次風粉混合物分為濃淡兩股，濃煤粉氣流靠近中心經(jīng)濃‘次風通道噴入爐膛：淡煤粉次風也分成兩部分，‘部分經(jīng)過旋流次風通道以旋流的形式進入爐膛，另‘部分經(jīng)過直流次風通道以直流的形式進入爐膛，形成了由高溫回流區(qū)向水冷壁依次布置濃、煤粉氣流、旋風、直流次風的風包粉形式。從而，在中心回流區(qū)邊緣附近（高溫區(qū)域）形成了較高的煤粉濃度區(qū)域，保證燃燒區(qū)域水冷壁附近形成相對較強的氧化。陸氣氛。
  22軸向葉片式旋流燃燒技術
  采用軸向葉片使一次風旋轉(zhuǎn)，‘次風口J‘不旋轉(zhuǎn)，有的在出口處裝有擴錐；有些改進型設計還具有燃燒劣質(zhì)煤和低負荷穩(wěn)燃的能力。這種新型生物質(zhì)顆粒燃燒機的結(jié)構特點是：在‘次風通道外壁內(nèi)側(cè)設置了復線型凸條，口J起到彌散煤粉的作用：將一次風的旋流蝸殼改成大風箱結(jié)構，從而改善次風分配和使阻力不過大。工業(yè)試驗及應用表明，這種生物質(zhì)顆粒燃燒機解決了低負荷或燥質(zhì)較差上況下燃燒不穩(wěn)的問題，使鍋爐具備了在5GECR下斷油調(diào)峰的能力。
  23HG-SIW-I型雙通道外混式旋流穩(wěn)燃器
  哈爾濱鍋爐廠設計生產(chǎn)的這種生物質(zhì)顆粒燃燒機，中心風供燃油或燃煤需要的風量，同時具有冷卻噴口的作用。‘次風為直流。一次風分兩股，內(nèi)一次風利用軸向固定葉片使氣流旋轉(zhuǎn)，同時帶動‘次風旋轉(zhuǎn)；外次風為直流，以較高速度噴入爐膛，其速度通過改變風道入口擋板開度的大小米控制。長山、新華電廠（410yh鍋爐應用了該型生物質(zhì)顆粒燃燒機，燃燒穩(wěn)定，最低不投油負荷為400A，具有比過去的單（雙）蝸殼式生物質(zhì)顆粒燃燒機’陸能好、燃燒較高等特點。哈鍋廠在此基礎上又設計出HG-SIW-II型生物質(zhì)顆粒燃燒機，其性能口J‘滿足600MW機組鍋爐運行要求。
  24低NOX切向雙調(diào)風旋流生物質(zhì)顆粒燃燒機
  美國FosterWheeler公司生產(chǎn)的該型生物質(zhì)顆粒燃燒機已在許多的國家應用，西班牙1/3燃煤爐即采用了這種技術。其優(yōu)點是燃燒穩(wěn)定，燃燒效率高，NOX產(chǎn)生量低；缺點是調(diào)節(jié)機構較復雜，有時調(diào)節(jié)不靈，造成生物質(zhì)顆粒燃燒機內(nèi)積粉和燒噴口現(xiàn)象。我國鄒縣、沙角電廠應用了該型生物質(zhì)顆粒燃燒機。鄒縣電廠2X600MW機組鍋爐生物質(zhì)顆粒燃燒機為前后墻對沖、3層4列布置，共24只燃燒器，層距3355nn列間間隔3905nvn政造后爐內(nèi)燃燒良好，生物質(zhì)顆粒燃燒機區(qū)均有少量結(jié)焦，NOX最大排放量737mgtrf設計為614ngtrD，最低不投油穩(wěn)燃負荷為4Co//ECR
  25低NOX雙調(diào)風旋流生物質(zhì)顆粒燃燒機
  該型生物質(zhì)顆粒燃燒機系加拿大Babcocl＆Wilcox公司應用Babcock旋流燃燒器技術設計、生產(chǎn)。德國Babcock公司具有125a的電站鍋爐設計、制造、安裝經(jīng)驗，開發(fā)的旋流煤粉生物質(zhì)顆粒燃燒機分了3代，第‘代為簡單旋流生物質(zhì)顆粒燃燒機，其特點是‘次為直流，噴嘴出口處加裝穩(wěn)燃器。次風裝有旋流葉片，葉片使一次風氣流做旋轉(zhuǎn)運動并裹著‘次風同時旋轉(zhuǎn)。該生物質(zhì)顆粒燃燒機在氧量過剩的情況下運行，有甲期混合好、燃燒溫度高等特點，但NOX排放量高，超過95ngtn30第代（WB型）為20世紀80年代研制的雙調(diào)風低NOX旋流生物質(zhì)顆粒燃燒機，一次風分為內(nèi)、外次風。內(nèi)一次風為旋轉(zhuǎn)射流，‘次風和外一次風為直流。 ‘次風約占總風量的2GoA，內(nèi)一次風約占2GoA3GoA，其余為一次風量。這種分級燃燒方式有效地降低了NOX排放，約為65Crngfn‘，但內(nèi)次風旋轉(zhuǎn)動量小于第‘代生物質(zhì)顆粒燃燒機，回流區(qū)卷吸熱煙氣能力有所減弱，相應地減弱了著火燃燒，外一次風與‘次風的混合推遲，燃燒受到控制，大焰峰值溫度降低。90年代開發(fā)的第三代新型低NOX旋流生物質(zhì)顆粒燃燒機（DS型），口J用于前后墻對沖方式，也oJ用于切圓燃燒方式，煤種適應。陸強，同時充分考慮了減少NOX的生成。
  26超低NOX煤粉生物質(zhì)顆粒燃燒機CHWR生物質(zhì)顆粒燃燒機
  這是由日本電力中央研究所和石川島播磨重上業(yè)公司芡同開發(fā)的最新型煤粉生物質(zhì)顆粒燃燒機。此前，曾開發(fā)了不增加灰中末燃分而將煤粉燃燒時發(fā)生的NOX降低3毗以上，町達3G%低負荷穩(wěn)燃器的超低NOX生物質(zhì)顆粒燃燒機（CHWR生物質(zhì)顆粒燃燒機）。為了進‘步改進這種通過在生物質(zhì)顆粒燃燒機附近形成再循環(huán)流米促進煤的熱分解和甲期形成還原火焰的超低NOX生物質(zhì)顆粒燃燒機的低負荷穩(wěn)燃一陸能，新開發(fā)了具有煤粉濃縮功能的超低NOX大量程煤粉生物質(zhì)顆粒燃燒機（CHWR生物質(zhì)顆粒燃燒機）。它是在生物質(zhì)顆粒燃燒機次風管道內(nèi)側(cè)設置流線型環(huán)，有效地將旋轉(zhuǎn)力較強的CH生物質(zhì)顆粒燃燒機的‘次風管道內(nèi)的煤粉濃縮。濃縮效果町通過改變生物質(zhì)顆粒燃燒機出口到環(huán)設置的距離米調(diào)整。這種新型生物質(zhì)顆粒燃燒機大大地改善了低負荷時的燃燒穩(wěn)定性和燃燒效率，町同燃油鍋爐 樣地在2GoA負荷下穩(wěn)定燃燒，NOX濃度在240PI:M以下。
  結(jié)語
  我國現(xiàn)有的旋流生物質(zhì)顆粒燃燒機類型很多，哈爾濱、上海、東方、北京、武漢鍋爐制造廠都開發(fā)有自己特色的旋流式生物質(zhì)顆粒燃燒機，同時還引進了Babcock金司、FosterWheeler公司的產(chǎn)品。總體上講，各類型的旋流式生物質(zhì)顆粒燃燒機都達到了穩(wěn)燃（特別是低負荷穩(wěn)燃）、提高燃燒效率（或鍋爐效率）和降低NOX排放量的效果。但是，各種低負荷穩(wěn)燃技術都有其優(yōu)缺點，也有其缺點或局限一陸。因此，各電廠都應根據(jù)本廠爐型、運行狀況以及煤種、煤質(zhì)情況選擇較為適合的改造方案，尤其要注重在生物質(zhì)顆粒燃燒機改造過程中的技術改進，針對生物質(zhì)顆粒燃燒機運行中暴露的問題，采取相應的改進措施。在注重其穩(wěn)燃效果同時，更應注重生物質(zhì)顆粒燃燒機的壽命（特別是磨損、變形）問題。
生物質(zhì)燃燒機，jiegankeliji
生物質(zhì)氣化站，598jx