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6-11 简要介绍直流燃烧器。

答：直流燃烧器通常都布置在炉膛四角，每个燃烧器的出口气流是不旋 转的直流射流，但四角布置的直流燃烧器的出口气流轴线同切于炉膛中心的 假想切圆，造成气 流在炉膛内的强烈旋转，使得炉膛四角都是强烈螺旋运动 上升的气流，而中心则是速度很低的微风区。

四角布置直流燃烧器，每单个燃烧器本身的特性，是建立在自由直流射 流的基础上，但四角燃烧器形成切圆后，四角喷射出来的气流是彼此影响、 相互联系的。

6-12 直流燃烧器的工作原理如何？

答：直流燃烧器是一种采用高初速、大尺寸的矩形喷口，一次风气流成 股喷出进入炉膛，首先着火的是气流周界上的煤粉，然后逐渐点燃气流中心 的煤粉。所以这种燃烧器的煤粉能否迅速着火，一方面要看是否能很快混入 高温烟气，另一方面要看迎火周界的大小，也就是气流截面周界的长度。采 用四角布置的直流燃烧器，火焰集中在炉膛中心，形成高温火球，燃烧器射 出的煤粉进入炉膛中心，就会有一部分直接补充到相邻燃烧器的根部着火， 造成相邻燃烧器的相互引燃。另外，由于切向进入炉膛气流在炉膛中心强烈 旋转，煤粉与空气混合较充分，燃烧后期混合也较好。

6-13 直流燃烧器为何采用四角布置？直流燃烧器布置的锅炉其切圆直 径的大小对锅炉有何影响？

答：在炉膛内，煤粉必须与高温烟气和氧气依次进行剧烈扰动和充分混 合，才能进行较理想的燃烧。直流燃烧器的特点是一次风（煤粉射流）是直 线喷射的，气流扩散角较小，轴向动能较大，射程较远，而高温烟气只能在 气流周围混入，使气流周界的煤粉首先着火，然后逐渐向气流中心扩展，所 以着火推迟，火焰行程较长，着火条件不理想。而四角布置时，四股气流在 炉膛中心形成一个直径为600~1500mm左右的假想切圆，这种切圆燃烧方 式能使相邻燃烧器喷出的气流相互引燃，起到帮助气流点火的作用。同时， 气流喷入炉膛，产生强烈旋转，在离心力的作用下使气流向四周扩散，炉膛 中心形成负压，使高温烟气由上向下回流到气流根部，进一步改善气流着火 条件。气流在炉膛中心强烈旋转，煤粉与空气强烈混合，加速了燃烧，形成 了炉膛中心的高温火球。另外，气流的旋转上升延长了煤粉在炉内的燃尽时 间，改善了炉内气流的充满程度。

直流射流轴线与炉内假想切圆相切，与两侧炉墙的夹角必然不相等，当 射流喷入炉膛从两侧卷吸烟气时，在射流两侧形成负压区，炉膛中的烟气就 向负压区补充。较大直径的假想切圆，可使邻角火炬的高温火焰更容易达到 下游邻角的燃烧器根部，有利于煤粉气流的着火，同时炉内气流强烈旋转， 燃烧后期混合得以改善，有利于燃尽过程。但由于一侧的补气条件比另一侧 充分，这就造成这侧静压高于另一侧静压。在此差压作用下，迫使射流向一 侧偏转。切圆直径越大，则偏转的越严重，会导致煤粉气流贴附或冲击炉墙 而造成水冷壁的结渣、磨损。切圆直径过大，气流到达炉膛出口还有较强的 残余旋转，会引起烟温和过热汽温的偏差。切圆直径太小，炉内气流旋转不强烈，对稳定着火、强化后期混合都是不利的。

6-14 四角布置切圆燃烧的主要特点是什么？

答：四角布置切圆燃烧的主要特点是：

(1）四角射流着火后相交，互相点燃，使煤粉着火稳定，是一种较好的 燃烧方式。切圆燃烧方式是以整个炉膛作为整体来组织燃烧的，故燃烧器的工况与整个炉膛的空气动力特性关系十分密切。

(2）由于四股射流在炉膛内相交后强烈旋转，湍流的热质交换和动量交 换十分强烈，因此能加速着火后燃料的燃尽。

(3）四角切向射流有强烈的湍流扩散和良好的炉内空气动力结构，烟气 在炉内充满程度好，炉内热负荷分布较均匀。

(4）切圆燃烧时，每角均由多个一、二次风（或有三次风）喷嘴所组 成，负荷的调节灵活，对煤种适应性强，控制和调节的手段也较多。

(5）炉膛结构较简单，便于大容量电站锅炉的布置。

(6）采用摆动式直流燃烧器时，运行中改变上下摆动角度，即可改变炉膛出口烟温，达到调节再热汽温的目的。

(7）便于实现分段送风，组织分段燃烧，从而抑制了NO_x的产生。

6-15 四角布置燃烧器的缺点是什么？

答：四角布置燃烧器在炉膛内易产生气流偏斜，如偏斜严重，则会形成 气流贴壁，造成炉墙结渣，炉管磨损，两侧烟温偏差。

6-16 直流燃烧器的着火方案有哪些？

答：四角布置的直流燃烧器的切圆燃烧方式，其着火方案通常有着火三 角形方案和集束吸引着火方案两种。

6-17 直流燃烧器的着火三角形方案的原理是什么？

答：着火三角形方案的原理：二次风和一次风以一定角度相交，一次风 喷出一定距离（如 500~800mm）后才与二次风相交。在这段距离内，一次 风的煤粉空气射流从两侧卷吸高温烟气，并吸收高温火焰和炉墙的辐射热， 温度不断升高至着火点，便开始着火燃烧，着火是从射流外边界开始的。二 次风与已着火的一次风射流相交，补充一次风中煤粉燃烧所需的氧气，并加 强射流的扰动和混合，使燃烧过程得以稳定并得到强化。由此可见，一、二 次风的大量相交混合，必须是在一次风煤粉空气混合物着火以后。如果过早 与大量温度较低的二次风混合，不但拖延着火过程，有时甚至引起局部熄 火。这个交点的距离与燃料性质密切相关。

6-18 直流燃烧器的集束吸引着火方案的原理是什么？

答：当二次风比例大、风速高、动量大时，尽管二次风和一次风喷嘴平 行向炉膛喷射，但由于二次风射流的动量和刚度比一次风大得多，因此一次 风喷出后不久即被二次风卷吸，射流轨迹变弯，形成一个转弯的扇形面，对 卷吸周围高温烟气形成周缘着火区是十分有利的。着火后的一次风被卷入二 次风射流中燃烧。由于一次风射流混入动量大的二次风中，混合性能好，使 火炬射流刚性加强，不易受到干扰，燃料能稳定燃烧。

6-19 着火方案与配风方式之间的关系如何？

答：直流燃烧器的着火三角形方案和集束吸引着火方案可根据直流燃烧器的配风方式加以实现，按一、二次风喷口布置方式，又称为均等配风和分 级配风两种。

6-20 直流燃烧器均等配风方式的特点是什么？

答：直流燃烧器均等配风方式的特点是：一、二次风喷口相间布置，即 在两个一次风喷口之间均等布置一个或两个二次风喷口，或者在每个一次风 喷口的背火侧均等布置二次风喷口。一、二次风喷口相互紧靠，只有较小的 间距，这样有利于一、二次风的较早混合，使一次风煤粉气流在着火后就能 得到足够的空气补充。按照集束吸引着火原理，可以保证一、二次风之间的 强烈混合，以满足高挥发分燃料﹣﹣烟煤和褐煤燃烧的需要。因此，这种布 置方式在国内外燃用烟煤和褐煤的锅炉上应用很多。美国燃烧工程公司对于 挥发分V_daf>13％的煤种全部采用这种配风方式。

来源：锅炉运行/《火电厂生产岗位技术问答》