寬調(diào)節(jié)比生物質(zhì)燃燒機的開發(fā)
  對傳統(tǒng)的生物質(zhì)燃燒機來說，由于磨煤機的負荷限定為35—40%，故煤粉鍋爐的負荷取為25～


35%，與燃油、燃天然氣鍋爐的負荷(15～20%)相比，則受到運行上的制約。為此，日本石川島播磨


公司正在從事儲倉系統(tǒng)、高調(diào)節(jié)比燃燒器和直接著火系統(tǒng)等研究工作，并在日本姬路電站1號鍋爐


上進行了驗證試驗。該燃燒器的概況和各種試驗結(jié)果介紹如下。
  原理和特點
  1．結(jié)構(gòu)（圖1）
  由于燃燒器進口的空氣／煤粉比很大程度地影響著火穩(wěn)定性，故寬調(diào)節(jié)比燃燒器將磨煤機低負


荷時所輸送的空氣／煤粉比高的煤粉流分離為高濃度煤粉流（空氣／煤粉比低）和低濃度煤粉流（


空氣／煤粉比高）兩種，使之在高濃度煤粉流下著火和燃燒穩(wěn)定，擴大了調(diào)節(jié)范圍。
  (1)低負荷時
  低負荷時，導(dǎo)流板定位在低負荷位置，將磨煤機出口煤粉流投進臥式旋風(fēng)分離器。此刻高濃度


的煤粉流導(dǎo)入燃燒器當中的低負荷噴嘴燃燒。該高濃度煤粉流的濃度在試運初期設(shè)定，根據(jù)旋風(fēng)分


離器出口擋板的開度調(diào)節(jié)其濃度。而剩余的一次風(fēng)（低濃度煤粉流）經(jīng)旋風(fēng)分離器出門擋板，從燃


燒器噴嘴投入爐膛。此外，一部分燃燒用空氣（三次風(fēng)）通過固定的旋流器噴嘴以旋轉(zhuǎn)流方武從低


負荷噴嘴周圍噴出，在此發(fā)生的循環(huán)流所獲得的火焰穩(wěn)定效果也將有助于低負荷區(qū)域的燃燒穩(wěn)定。
  (2)高負荷時
  高負荷時，導(dǎo)流板定位在高負荷位置，磨煤機出口煤粉流分二方面導(dǎo)入旋風(fēng)分離器側(cè)和主燃燒


器燃料管。采用這種操作，防止了通過低負荷噴嘴的煤粉濃度過分上升。同時防止了進旋風(fēng)分離器


系統(tǒng)的煤粉的堆積及系統(tǒng)壓降的增加。
  (3)低負荷與高負荷之間的相互切換
  低負荷定位和高負荷定位的相互切換，按磨煤機負荷相對應(yīng)的特定負荷帶(30～35%)，將通過


緩慢開閉導(dǎo)流板和旋風(fēng)分離器出口擋板來執(zhí)行。
  2．臥式旋風(fēng)分離器的性能   
應(yīng)用于寬調(diào)節(jié)比燃燒器的旋風(fēng)分離器要求其設(shè)置空間小、且壓損低，石川島播磨公司選定了由本公


司開發(fā)的切向流入式直進型臥式旋風(fēng)分離器。為此，制造了相·當于實物尺寸的1/8～1/3大小的模


型，采用飛灰(200目通過量為80～85%)作為粉體，確認了臥式旋風(fēng)分離器的性能。
  圖2表示改變抽氣率時，旋風(fēng)分離器分離效率相對于旋風(fēng)分離器進口的飛灰濃度的變化。其中


，所謂抽氣率是指相對于分離器進口空氣量的飛灰和抽氣量的酚比。通常，分離效率隨抽氣率提高


而提高，而相對進口的飛灰濃度的變化則很小。該試驗裝置獲得了90%左右的高分離效率，估計在


實爐上，當采用細度為200目通過量為80%的煤粉時，可獲得75～80%的分離效率。驗證試驗
  在本公司相生第三車間10×l06Kcal／h驗證燃燒試驗爐上（圖3）設(shè)置實際容量規(guī)模的寬調(diào)節(jié)


比燃燒器(3.2t／h)，進行了燃燒試驗。
  為便于直接觀看煤粉的流動，臥式旋風(fēng)分離器和燃燒器周圍的煤粉管道均用透明丙烯材料制作


。
  2．試驗條件
  以確認熱態(tài)啟動時的燃燒特性為目標，研究了著火特性，著火后的燃燒狀況和灰中未燃物等。


試驗條件如下。
  二次風(fēng)溫度2000C
  一次風(fēng)溫度60。C
  一次風(fēng)量3500kglh
  燃燒量300～1250kg／h
  分離器進口的空氣／煤粉比12～28
  燃燒器負荷9～39%
  相應(yīng)磨煤機負荷9～36%
  煤粉細度200目通過量：約85%
  以爐內(nèi)耐火涂料的熾熱取樣研究其著火特性，另外，為確認因火焰冷卻效果而造成的差值，也


進行了改變爐內(nèi)耐火涂料的涂敷范圍的試驗。
  3．試驗結(jié)果
  燃J種煤的燃燒試驗結(jié)果示于圖4。燃燒器負荷在-10%以內(nèi)，著火好，絕無著火遲后現(xiàn)象，火焰


探測器輸出功率（紅外線式）令人滿意。在燃燒器負荷為20%以上時，灰中未燃物很少（3%左右）


。
  通常以煤申揮發(fā)份含量（干質(zhì)的百分比），來評價煤的著火性，對各煤種可維持燃燒的燃燒器


負荷進行整理成圖5的曲線。圖中還顯示了爐膛內(nèi)耐火涂料涂敷范圍的影
  實爐驗證試驗
  在姬爐電站1號鍋爐的8只燃燒器中設(shè)置2只寬調(diào)節(jié)比燃燒器，進行了實爐驗證試驗。
  1．目的和目標
  作為確認寬調(diào)節(jié)比燃燒器在實爐上的性能，重點放在煤種變化時的燃燒器調(diào)節(jié)性，低負荷和高


負荷之間相互的切換狀況，以及熱態(tài)啟動時的運行性上（用油量的降低）。其中，調(diào)節(jié)是根據(jù)在該


鍋爐上的運行實績和按驗證燃燒試驗爐的試驗結(jié)果推定，燃燒器負荷降到20%時也達到穩(wěn)定燃燒（


圖6）。
  2．實爐驗證試驗裝置和煤樣
  該試驗裝置的主要規(guī)格如下。煤樣的特性示于表1(b)，
  鍋爐
  型式：IHI-FW單鍋筒彎管輻射型（室內(nèi)布置）
  蒸發(fā)量（）：150t／h(相當于33MW)
  蒸汽壓力（使用）：73kgf／cmz{7.2MPaY
  蒸汽溫度L過熱器出口）：490。C
  燃燒器
  形式：IHI寬調(diào)節(jié)比生物質(zhì)燃燒機2只
  JHI-FW雙流旋流葉片型燃燒器6只容量32kg，／h（煤）×8只點容量：lOOt／h（空氣霧化式）
  煤粉供應(yīng)設(shè)備：型式：IHI-FW臥式球磨機（2臺）
  型號：D-6D(容量：14t／h)
  3．試驗結(jié)果
  (1)燃燒器調(diào)節(jié)
  對揮發(fā)份為30%烈上的K煤和L煤來說，確認了寬調(diào)節(jié)比燃燒器負荷在20%蹦下的穩(wěn)定燃燒。另外


，即使是低揮發(fā)份的M煤（燃料
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  圖6火焰冷卻效果與燃燒；S調(diào)節(jié)的關(guān)系
  1-燃燒器負荷； 2-/r/低燃燒量；
  3-爐內(nèi)耐火涂料涂敷范圍；
  4-傳統(tǒng)的燃燒器： 5-寬訓(xùn)節(jié)比燃燒豁；
  6-實爐； 7-火焰冷卻效果；比為2.84），燃燒器負荷在25%以下，無需
  注：揮發(fā)分囂為30%時，點助燃也能獲得穩(wěn)定燃燒。這兩只燃燒器負荷都只相當以前燃燒負荷


的一半左右，肯定了該燃燒器可大幅度降低燃燒器負荷。
  (2)燃燒器的低負荷與高負荷之間設(shè)定的相互切換。
  確認在高負荷設(shè)定的負荷和在低負荷設(shè)定的負荷，規(guī)定在此范圍內(nèi)切換負荷。結(jié)論是，適中的


切換點為燃燒器負荷的3096左右，切換中燃燒也很穩(wěn)定。  ，
  (3)熱態(tài)啟動試驗
  停爐時磨煤機留有剩煤，啟動時采用4只助燃的輕油燃燒器，通過點，點燃了低負荷燃燒器。


對各種煤種均進行了試驗。來自點的著火良好，對普通的K種煤和L種煤來說，自通汽前就能全部燃


。由此，可使點火到并網(wǎng)過程的用油量減少煤43～65%。雖然在并網(wǎng)前必須助燃油，但也能使點火


到并網(wǎng)過程的用油量減少絢33%。
  對實機應(yīng)用的研究根據(jù)以上實爐驗證試驗結(jié)果，確認在適用于實爐的情況下，可望有如下優(yōu)點


。
  1．在低負荷帶使用磨煤機的燃燒器上設(shè)置寬調(diào)節(jié)比燃燒器時，無需助燃就可使鍋爐穩(wěn)定負荷


降低到15～20%（圖7）。
  2．當在鍋爐上設(shè)置的6臺磨煤機中2臺是供寬調(diào)節(jié)比燃燒器時，則在冷態(tài)啟動時就可使用油量


比以往燃燒器減少2/3（圖8）。因此，對新建鍋爐來說，除可減少輕油設(shè)備容量外，還可不設(shè)置重


油設(shè)備。
  3．燃燒器全部為寬調(diào)節(jié)比燃燒器時，


生物質(zhì)氣化站，598jx


生物質(zhì)燃燒機
生物質(zhì)顆粒燃燒機
木片燃燒機
木粉燃燒機
鋸末燃燒機
燃燒機
顆粒燃燒機
木塊燃燒機