多通道逆喷旋流燃烧器不同负荷下煤粉燃烧特性研究

王诗珺

doi:10.3969/j.issn.1007-7677.2023.01.006

摘要：旋流燃烧器煤粉燃烧特性与其结构参数及运行工况密切相关,是工业煤粉锅炉的研究重点.为了研究煤粉在多通道逆喷旋流燃烧器不同负荷下的燃烧特性,以热态试验台架为基础,采用高温热电偶、烟气分析仪和高速摄像机3种手段对预燃室内的温度分布、组分浓度分布及预燃室外的火焰形态进行测量,分析不同负荷下煤粉在预燃室内、外的燃烧过程.试验结果表明:多通道逆喷旋流燃烧器在不同负荷下均可实现煤粉稳定燃烧,负荷最低可至35％;煤粉呈现"风包火、火包粉"的径向分级燃烧状态,其中低温空气层保证预燃室结构长期稳定运行,高温无氧强还原性气氛保证煤粉快速着火稳定燃烧同时抑制燃烧初期NOx生成;低负荷运行时,煤粉燃烧过程集中在预燃室内且燃烧强度较高,温度较高其峰值均值为1204℃,无氧区域较大时强还原性气氛中CO浓度较高,预燃室外无形态稳定火焰;中、高负荷运行时,预燃室内煤粉燃烧强度略低,温度较低时其峰值均值分别为1087℃、1090℃,无氧区域较小时强还原性气氛中CO浓度较低,燃烧过程延伸至预燃室外,形成稳定的旋流火焰,其直径和发散角度分别维持在750 mm和25°左右,而火焰长度则由2627 mm延伸至3216 mm.