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6-1 煤粉炉的燃烧设备主要有哪些？

答：煤粉锅炉的燃烧设备由炉膛（或称燃烧室）、燃烧器和点火装置 组成。

6-2 炉膛的作用及要求有哪些？

答：炉膛是供煤粉充分燃烧的空间，这个空间应足够大，使煤粉在其中 能基本上燃烧完全。在炉膛内，燃烧生成的高温烟气主要通过辐射方式把一 部分热量传给布置在炉膛四周炉墙上的水冷壁等受热面，使炉膛出田烟气温 度降低到对流受热面安全工作允许的温度范围内。因此，要求炉膛应有合理 的形状和足够的空间尺寸，并与燃烧器共同组织好炉内的空气动力场，保证 火焰烟气流在炉膛的充满程度，火焰不贴墙、不冲壁，并有比较均匀的壁面 热强度分布。

6-3 对燃烧设备的要求有哪些？

答：(1）燃烧效率高，即化学未完全燃烧热损失q₃和机械未完全燃烧 热损失q₄应尽量小。大容量固态排渣煤粉炉要求q₃≤0.5%,q₄≤1.5%~ 2.5%，即燃烧效率要接近97%~98%。

(2）着火和燃烧稳定、可靠。燃烧设备应能保证着火和燃烧的稳定与连 续，并能保证设备和人身的安全，在运行中不发生结渣、腐蚀、灭火和回火 等故障。

(3）运行方便。燃烧设备应便于点火、调节等运行操作，并且操作和调 节控制机构要灵活简便。

(4）制造、安装和检修要简单、方便。

6-4 现代煤粉锅炉的煤粉燃烧器型式主要有哪些？其主要特点是什么？

答：现代煤粉锅炉的煤粉燃烧器型式很多，就其出口气流特征，可分为 旋流式燃烧器和直流式燃烧器两大类。

旋流燃烧器一般布置在炉膛的前、后墙或两侧墙，其出口气流是一边旋转，一边向前做螺旋式的运动，这股旋转气流是从燃烧器喷口喷入炉膛空间 自由扩展，形成带旋转运动的扩展射流，它可以是几个同轴旋转射流的组 合，也可以是旋转射流和直流射流的组合。气流的旋转运动可以借助于蜗壳 或导向叶片来造成。旋流燃烧器的喷口都是圆形的，中间内圈喷口是一次 风，一次风外圈是二次风，两个喷口同一轴心，每边墙上可以布置多个、多 排的独立燃烧器。

旋转射流的特点在于扩散角大。扩散角越大，则回流区越大，射流出口 段湍动度大，故早期混合强烈。另外，强烈的湍流，衰减也快，故后期的混 合较差，射流也较短。所以在大容量锅炉中，它由于射程的影响，应用受到 限制，而且，往往只适用于燃用高挥发分的煤种，如烟煤和褐煤等。

直流燃烧器的出口气流是不旋转的直流射流或直流射流组。直流燃烧器 通常布置在炉膛四角，四角燃烧器出口的射流，其几何轴线同切于炉膛中心 的假想圆，形成四角布置切圆燃烧方式，以此造成气流在炉膛内的强烈旋 转，使炉膛四周气流呈强烈的螺旋上升运动。它在炉膛内燃烧器区域形成一 个稳定的旋转大火球，各个角上燃烧器喷出的煤粉气流，一进入炉膛就受到 高温旋转火球的点燃而迅速着火。因此着火条件良好，煤种的适应范围较 广，几乎可以成功地燃用各种固体燃料，炉内气流的强烈旋转上升，可使煤 粉气流的后期扰动混合仍十分强烈，煤粉的燃尽条件较好。

6-5 旋流燃烧器是如何分类的？

答：根据燃烧器的不同结构，旋流燃烧器可分为蜗壳式、轴向叶片式和 切向叶片式三大类型。蜗壳式旋流燃烧器是利用蜗壳来产生旋转运动，而轴 向叶片式和切向叶片式旋流燃烧器则利用导向叶片来产生旋转运动。

6-6 蜗壳式旋流燃烧器是如何分类的？

答：蜗壳式旋流燃烧器又分为单蜗壳式、双蜗壳式、三蜗壳式和轴向叶 片一蜗壳式等多种。单蜗壳旋流燃烧器一次风是不旋转的直流射流，其一 次风喷口带有中心扩流锥。双蜗壳旋流燃烧器的一、二次风都是旋转的，另 有一个小蜗壳是供油燃烧用的空气旋转器。轴向叶片一蜗壳式旋流燃烧器的 一、二次风都是旋转的，但一次风是通过蜗壳而产生旋转，而二次风却是经 向叶片而旋转的。

6-7 蜗壳式旋流燃烧器的工作原理以及其优缺点是什么？

答：蜗壳式旋流燃烧器曾在我国中、小容量锅炉上得到广泛的应用，其 主要优点是结构简单，操作方便。蜗壳式旋流燃烧器的工作原理是：气流以一定的速度从有一定偏心距的位置切向进入蜗壳，形成旋转运动，并以螺旋 线轨迹经圆柱形通道或环形通道喷出，在炉膛空间形成旋转气流。

虽然蜗壳式旋流燃烧器有其固有优点，但因其调节性能较差，流动阻力 大，特别是双蜗壳式的二次风阻力较大，不适用于直吹式制粉系统。此外， 蜗壳式燃烧器的外形尺寸较大，燃烧器出口气流速度分布和煤粉浓度分布很 不均匀，且对煤种适应性较差，所以，大容量煤粉锅炉很少采用。

6-8 轴向叶片式旋流燃烧器的工作原理以及其优缺点是什么？

答：利用轴向导叶使气流产生旋转的燃烧器称为轴向叶片式旋流燃烧 器，燃烧器中的轴向叶片可做成固定的或可移动调节的，可动叶片式旋流燃 烧器的二次风通过轴向叶片产生较强的旋转运动，其旋流强度可通过拉杆移 动叶轮以改变叶片的轴向位置来加以调节。可动叶片的外环锥形风道的锥度 相同，其锥角一般为30°~40°。当叶片通拉杆向外轴向拉出时，叶片与风 道壳体形成间隙，于是部分空气便不通过叶片旋流器而从间隙直流通过， 在叶片后再与流经叶片而旋转的气流汇合，这样就可使二次风总的旋流强 度下降。叶片的轴向可调位移一般为0~100mm。移动后对回流区的影响 非常明显。这种燃烧器的一次风基本上是直流的，但可以通过一次风管中 的舌形挡板，使一次风产生微弱的旋转；也可以在一次风出口处加装扩流 锥，以增大回流区。当然，一次风也可以是直流再加上一个钝体，也可以 是旋流的。

轴向叶片式旋流燃烧器具有较好的调节性能和较低的一次风阻力，但由 于轴向叶片旋流燃烧器的二次风在预混段内过早与一次风混合，致使总的旋 流强度衰减较快，射流扩展角也较大，因此，对煤种的适应性较差，只适用 于燃用挥发分较高的烟煤和褐煤。

6-9 切向叶片式旋流燃烧器的工作原理是什么？

答：以美国拔伯葛公司的切向可动叶片旋流燃烧器为例，其燃烧器的二 次风道内装有8片可动叶片，借助改变叶片的切向倾角，可使二次风产生不 同的旋流强度，以控制高温烟气回流区的大小。二次风出口端用耐火材料砌 成带52°的扩口（旋口）与水冷壁平齐。一次风管缩进燃烧器的二次风口内， 形成一、二次风的预混段，以适应高挥发分烟煤的燃烧。一次风出口处装了 一个多层盘式稳焰器，稳焰器有一定的锥角，约为75°，使一部分一次风通 过它时略为旋转，并形成一个回流区，卷吸炉膛内的高温烟气，以稳定火 焰，故名稳焰器。一次风通过稳焰器后的旋转流动有利于把煤粉气流引导入 二次风中，使煤粉分布均匀，并改善了煤粉与空气的均匀混合。前后移动的稳焰器与二次风口的距离（调节范围为50~125mm)，可以调节回流区的形 状和大小。

这种燃烧器出口截面上沿圆周方向的气流分布要比蜗壳式旋流燃烧器均 匀得多。切向叶片式旋流燃烧器的阻力比较小，一、二次风阻力系数分别约 为2.16和3.00，主要适用于燃用V_daf>20％的烟煤和洗中煤。

6-10 旋流燃烧器的工作原理及特点如何？

答：旋流燃烧器的出口气流是旋转射流，它是通过各种型式不同的旋流 器产生的。气流在出燃烧器之前，在回管中做螺旋运动，所以当它一离开燃 烧器时由于离心力的作用，不仅具有轴向速度，而且还具有一个使气流扩散 的切向速度，使得煤粉气流形成空心锥形状。

旋流燃烧器的特点：由于气流扩散角大，中心回流区可以卷吸来自炉膛 深处的高温烟气，已加热煤粉气流的根部，使着火稳定性增加；但因为燃烧 器出口一、二次风混合较早，使着火所需热量增大而对着火不利，早期混合 强烈，后期混合较弱，射程短，具有粗而短的火焰。所以旋流式燃烧器适用 于挥发分较高的煤种。