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。現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 ┃ ┃ ┃ ┃ ┃
┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫
┃ #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 ┃
┣━━━━━━┳━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫
┃ #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
