液態排渣鍋爐生物質燃燒機的探討
    生物質燃燒機（或噴燃器）是堝爐的主要燃燒設備。液態排渣鍋爐的生物質燃燒機不僅影響燃燒
室燃料的燃燒情現，而且直接影響灰渣的熔化和燃燒室的堆灰和爐底析鐵等情現．因
此，要求液態悱渣鍋爐的生物質燃燒機應保證：
    (1)煤粉穩定和迅速地善火燃燒；
    (2)煤粉能在很小的窒問內燃盡，拜有足夠高的燃燒效率（接近或超過98qo）；
    (3)未燒盡的煤粉粒不允許從火焰中分離出來，井應將較粗的煤粉粒導向適當的地
點燃燒；
    (4)火焰能很好地充滿墼個燃燒室，而且不允許有火焰rr刷水冶壁的現象發生。
    氣粉混合物離開生物質燃燒機噴口后應立即點燃，著火十分穩定，火焰不發生厥動現象I
氣粉混合物燃燒越迅速，越穩定，則火焰溫度越高。這對液態排渣鍋爐安全經濟運行是
極為重要的因素。
    目前，液態排渣鍋爐～般都采用角置直流式生物質燃燒機。五0二廠現有的五臺(1～4
號爐為130／時中溫中壓鍋爐，5號爐為220fr屯／時高溫高壓鍋爐)液態排渣鍋爐也采用了
角筐流式生物質燃燒機?，F根據該廠鍋爐的運行情現，對裝在液態排渣鍋爐一匕的角餐直流式燃
燒器提出～些問題進行探討。
    該廠鍋爐采用的生物質燃燒機結構尺寸和布置見表1，圖1、2。
    一、空氣動力埸
    1．  從冶窒氣動為埸試驗（見表2、3）可以看出，實際燃燒切園直徑大于假想切
園直徑？而且變形大，呈橢園形。
    |圈角布冠f10生物質燃燒機氣流由爐角噴出  噴出的氣流卷吸兩側的氣體，當兩側的氣體被
卷走后，其壓力便降低，由遠離爐角的氣體流來補充。由于燃燒室的深寬此不為1 (1
--- 4號爐1. 11，5號爐1.43)  生物質燃燒機又布置在兩側墻（見圖1），因此，氣流兩側的
幾何圖狀不同，角度不等。角度小C一側補氣條件困難，結果氣流兩側產生壓力差。在
壓力差的作用下，迫使氣流向角度小的-壩0儷斜。壓力差撻大，氣流偏斜程度越大。但
是，燃J燒器噴出f々氣流具有相當大扮動能，好象懸臂梁彎曲時呈現出“剛性”一樣，以
抵抗這種編斜。
    氣流丘勺“剛性”與整組生物質燃燒機的高寬此有很大e. r_關系。1-4號爐墼組生物質燃燒機高寬
此Eh／b—8.s，噴出的氣流為一瘦長薄片，  “附陛”差；5號爐墼組生物質燃燒機高寬比
Zh/b—5，噴出的氣流比較粗壯，  “岡IJJ陛”好。因此，1-4號爐燃燒切園變形大。
呈橢園形，在燃燒室中心形成的微風區此5號爐大。
    13生物質燃燒機結構尺寸及有關數據
表1
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┃  序號  ┃    名    稱                  ┃單位    ┃  1～4號爐      ┃  5號爐             ┃
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┃    1   ┃  主火嘴寬                    ┃  毫米  ┃ 280            ┃ 430                ┃
┃   2    ┃  主火嘴高                    ┃  毫米  ┃ 230            ┃ 275                ┃
┃   3    ┃  主火嘴截面積                ┃  米2   ┃0.0644          ┃0.118               ┃
┃   4    ┃  三次風嘴寬                  ┃  毫米  ┃ 280            ┃ 430                ┃
┃   5    ┃  三次風嘴高                  ┃  毫米  ┃ 200            ┃ 270                ┃
┃   6    ┃  三灰風嘴面積                ┃  米2   ┃0.0476          ┃0.116               ┃
┃   7    ┃  主火嘴間距離                ┃  毫米  ┃ 140            ┃ 100                ┃
┃   8    ┃  三次風l臀與上二次鳳嘴間距離 ┃  毫米  ┃ 650            ┃    372. 5          ┃
┃   9    ┃  整組燃饒器寬b               ┃  毫米  ┃ 280            ┃ 430                ┃
┃ 10     ┃  整組生物質燃燒機高∑h             ┃  毫米  ┃2375            ┃2125                ┃
┃ 11     ┃  整組生物質燃燒機高寬比∑hlb       ┃        ┃                ┃  ,  5              ┃
┃ 12     ┃  下三次風嘴中心距渣欄頂部    ┃  毫米  ┃1600            ┃1600                ┃
┃ 13     ┃  假想切園痘徑                ┃  毫米  ┃1000            ┃1200                ┃
┃ 14     ┃  火嘴傾角                    ┃  度    ┃                ┃                    ┃
┃        ┃  三次風l鸚                   ┃        ┃    一5         ┃ -5                 ┃
┃        ┃  上二灰風嘴                  ┃        ┃-4              ┃                    ┃
┃        ┃  上一次風嘴                  ┃        ┃-2              ┃    一2             ┃
┃        ┃  中二次風嘴                  ┃        ┃   0            ┃    0               ┃
┃        ┃  下一次風嘴                  ┃        ┃+2              ┃ +2                 ┃
┃        ┃  下=次風I嘴                  ┃        ┃ +4             ┃ +4                 ┃
┃ 15     ┃  一次鳳管直徑                ┃毫米    ┃    小325 X 10  ┃  書377 x 10        ┃
┃ 16     ┃  一次鳳管截面積              ┃米2     ┃0.0756          ┃0.105               ┃
┃        ┃                              ┃毫米    ┃550  600        ┃ )300               ┃
┃ 17     ┃  透風機出口風壓              ┃水柱    ┃                ┃                    ┃
┃        ┃                              ┃毫米    ┃                ┃                    ┃
┃ 18     ┃  空氣預熱器出口風壓          ┃        ┃     --, 3 0 C} ┃        --, 2 tj 0  ┃
┃        ┃                              ┃水f/-   ┃                ┃                    ┃
┃        ┃                              ┃毫米    ┃                ┃                    ┃
┃ 19     ┃  一次風總鳳壓                ┃        ┃220 -260        ┃160- 210            ┃
┃        ┃                              ┃水樁    ┃                ┃                    ┃
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    燃燒室內微風區較大，造成“無用”空間較大，主氣流偏于四壁或直接沖刷前后
墻。溫度區域不在燃燒室的幾何中心，而在主氣流區域．這對于渣口布置在爐底中心的
態液排渣鍋爐來說，是不利于排渣的。1975年了月在4號爐實測上0溫度值，就說明了燃
燒室中溫度最高區域不在幾何中心，而在主氣流區域（見圖3、表4）。
    生物質燃燒機噴出的氣流沖刷前后墻的現象，在1～4號爐中是此較嚴重的，5號爐則比
較好。
    14    1～4號爐燃燒切園逆時針旋轉，1、2號角噴出的氣流沖刷后墻接近3號角處，
3、4號角噴出的氣流7中刷前墻接近1號角處。5號爐的燃燒切園順時針旋轉，  、2
號角噴出的氣流貼前墻接近4號角處、3、4號角噴出的氣流貼后墻接近2號角處。當
燃燒帶不完整，或爐膛溫度較低時（例如低負荷運行時），氣流貼邊處（或沖劇處）由
于碰撞，部分未燃盡（或者根本沒有燃燒）的煤粉被分離下來，這是爐角產生堆灰和鍋
爐產生析斂的根本原因之一。
    在過去的實踐中，燃燒室堆灰和生物質燃燒機結焦現象此鞍嚴重，1～4號爐基本出現在
1、3號角，5號爐出現在2、4角。
    2．  三次風{嘴與上二次鳳嘴的問距，1  -4號爐為650毫米，5號爐為372。5毫米。
前者大，形成較大的無用旋風區，并對“掉粉”現象產生較大的影響。
4號爐冶態空氣動力埸特性
表2
80H-d2]時
130噸/時
微風區
  橢園
  橢園
長軸
  （米）
  4.0
  6．O
l、2號角氣流I  3、4號角氣流
  嚴重貼后墻    嚴重貼前墻
嚴重貼后墻沖刷}嚴重貼前墻沖刷
  ·  （洼：1～4號爐冶態空氣動力埸特性基本相同；80噸／時無制粉系統運行；
130噸／時兩組制粉系統運行。）
5號爐冶態空氣動力特性
表3
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┃、＼  名稱            ┃        ┃長軸      ┃短軸      ┃              ┃              ┃
┃                      ┃微風區  ┃          ┃          ┃1、2粵角氣流  ┃3、4號角氣流  ┃
┃模擬宦                ┃        ┃  （米）  ┃  （米）  ┃              ┃              ┃
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┃    120噸/時          ┃橢園    ┃4.0       ┃ 2.7      ┃    貼前墻    ┃    貼后墻    ┃
┃（乙組制粉系統運行）  ┃        ┃          ┃          ┃              ┃              ┃
┃    120噸／時         ┃橢園    ┃ 3.8      ┃ 2.6      ┃    貼前墻    ┃    貼后墻    ┃
┃（雙組制粉系統運行）  ┃        ┃          ┃          ┃              ┃              ┃
┃    200Ⅱ屯／時       ┃橢園    ┃ 2.8      ┃ 2.2      ┃  明顯貼前墻  ┃  明顯貼后墻  ┃
┃（雙組制粉系統運行）  ┃        ┃          ┃          ┃              ┃              ┃
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  通過分析得出，影響空氣動力埸的主要因素是整組生物質燃燒機的高寬此，燃燒室的深寬
此和燃l燒器的布遙位置。根據該廠的實際情現，為了得到比較合理的空氣動力埸，要求：
    (1)燃燒室的深寬比應接近1或等于1；
    (2)整組生物質燃燒機的高寬上匕約為5;
    (3)生物質燃燒機不應布置在兩側墻，而應布置在爐角上；
    (4)三次風嘴和上二次風I胄的闖距以不超過400毫米為宜。
    154號爐燃燒區域實測溫度值    表4
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┃＼                      ┃          ┃          ┃            ┃          ┃
┃                        ┃    127*4 ┃    131.0 ┃    148 ..0 ┃    148.3 ┃
┃  湞JJ                  ┃          ┃          ┃            ┃          ┃
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┃    #1                  ┃  15 63   ┃15 70     ┃15 94       ┃15 48     ┃
┃    #2                  ┃  13 93   ┃1440      ┃1504        ┃1515      ┃
┃    #3                  ┃1577      ┃1570      ┃1615        ┃15 85     ┃
┃    #4                  ┃1412      ┃14 38     ┃1415        ┃1555      ┃
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┃    #5      ┃          ┃          ┃          ┃            ┃          ┃
┃    ／’、  ┃  1.5米   ┃15 30     ┃15 20     ┃1605        ┃15 65     ┃
┃    人      ┃  2.0米   ┃15 34     ┃1576      ┃15 85       ┃1615      ┃
┃    孔      ┃          ┃          ┃          ┃            ┃          ┃
┃    門      ┃  2.5米   ┃15 32     ┃15 60     ┃15 54       ┃16 25     ┃
┣━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫
┃#6看        ┃  1.5米   ┃15 33     ┃15 60     ┃16 54       ┃1685      ┃
┃右火        ┃  2．O米  ┃1530      ┃15 70     ┃1604        ┃16 35     ┃
┃側孔        ┃  2.5米   ┃1529      ┃1540      ┃1534        ┃1565      ┃
┃、—／      ┃          ┃          ┃          ┃            ┃          ┃
┣━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫
┃#T一        ┃  1.5米   ┃1536      ┃1603      ┃16 34       ┃1605      ┃
┃  左火      ┃  2．O米  ┃15 35     ┃15 78     ┃1614        ┃16 00     ┃
┃  側孔      ┃  2.5米   ┃15 36     ┃15 82     ┃16 04       ┃1500      ┃
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    （注：各負荷下試驗時為雙組靚粉系統運行）
  1．  生物質燃燒機的結構尺寸；
  2．  運行操作。
  從表1看出，1～4號爐主火嘴的出口截面積為0.0644平方米，此一次風管截面積
小0.0112平方米，氣粉混合物在一灰風管中的流速小于火嘴出口速度。在運行中，滿足
了主火嘴出口速度的設計值，一次風管中就易于產生“堵粉”現象。為了保汪輸粉安
壘，只好開大透風機入口調節檔板，關小二次風門，提高途風機幽口鳳壓運行，以滿足
一次鳳壓。其后果是：
  (1)送風機耗電量增加。
  (2)改變了一、二次風比例，卸一次風的比例增加，二次風的比例減少。為了保證
下排二次風速，上、中排二次風速很小，特別是上排二次鳳僅有少量的冶卻風，造成
一、二次風氣流分離，上、中排二次風離開噴口后印偏離主氣流貼墻。
    (3)一次風比例的增加，導致一次風速增大，高負荷時機械不完全燃燒熱損qt儡大
    而5號爐主火嘴出口截面積為0.  118平方米，此一次風管截面積大0.013平方米，因
此，阻力較小，即使維持較低的一灰風壓運行，一次風管內也不會產生“堵粉”現象。
    為此，從運行經濟性的角度出發，主火嘴出口截面積可大于一灰風管嫵截面積，或
者至少相等。降低風壓運行，減少風機用電量也是合理的。
   生物質氣化站，http://www.598jx.com