煤炭旋風燃燒

煤和空氣沿燃燒室內壁的切線方向，以高達100～200m/s的速度作旋轉運動，在旋轉過程中完成燃燒反應的燃燒方式。旋風燃燒是一種液態排渣的燃燒方式。

基本介紹

• 中文名：煤炭旋風燃燒
• 外文名：cyclone combustion of coal
• 學科：燃燒學
• 套用：火力發電
• 燃燒爐：旋風爐
• 優點：燃燒強度大，容積熱強度高

燃燒過程

碎煤和一次空氣從旋風爐(煤粉處於渦流狀態下燃燒的裝置)前的噴煤器送入爐內，二次空氣沿切線方向進入爐內，形成強大的旋轉氣流，在爐內和煤強烈混合併燃燒。爐渣熔化成液態，在離心力作用下在爐牆上形成液態渣排出。

旋風燃燒爐旋

風燃燒爐有臥式和立式2種。臥式旋風爐可以水平布置，也可以向下傾斜5°～20°，使熔渣容易排出。立式旋風爐可採用前置式和下置式。

臥式旋風爐

採用水平或傾斜放置的水冷旋風筒，內壁焊以銷釘並覆蓋耐火爐襯。粒狀燃料(煤屑)和一次風由旋風筒端部的燃燒器送入(或者以粗煤粉為燃料，一次風切向噴入爐膛)，大部分燃燒空氣作為二次風以100m/s以上的高速切向送入，在筒內形成強烈的旋渦運動和複雜的軸向流動，燃燒過程熾烈，爐溫高達1700℃以上。大部分灰分熔融以液態渣的形式從排渣孔排出，爐壁上也形成一層熔渣膜。一部分燃料在旋風筒空間燃燒，較大的燃料顆粒則被甩向爐壁，黏附在熔渣膜上受高速氣流的沖刷而燃燒，燃燒迅速而完全。氣態燃燒產物通過喉口排向爐膛的冷卻室。臥室旋風簡體積小，燃燒熱強度高，捕渣率可高達85%，飛灰量少且液態渣易於綜合利用;燒煤屑時燃料製備系統簡單省電;可以燃用煙煤和褐煤，以及油和氣體燃料，不過要求煤的灰渣特性應適於液態排渣。臥式旋風爐的主要缺點是送風電耗高、NO_x排放量大和負荷適應範圍窄等。該爐型多用於各種容量的發電鍋爐，以美國、聯邦德國套用較多。視鍋爐容量的不同，可採用一個或多個旋風筒，單面牆布置或對沖布置。現鍋爐容量最大的為3630 t/h。

立式旋風爐

採用豎直放置的細長旋風筒(前置爐)，爐內壁為水冷並覆有耐火爐襯。燃料為煤粉，由頂部的燃燒器送入，二次風切向進入，但其速度和爐內旋轉的激烈程度以及燃燒的熾烈性都較臥式旋風爐為低，不過仍然保持旋風燃燒的基本特點。中國較多套用立式旋風爐，除發電外，還用於城市供熱以減少灰場占地;煤中加添加物後，其渣粒可用於生產建築材料或肥料，以及用於化工廢渣解毒等。

特點

旋風燃燒強度大，容積熱強度高，燃燒溫度高，易使渣熔化成液體排出，避免了煙氣中飛灰引起的一系列問題，為煤的燃燒和氣化技術的一個發展方向，並已在大型動力鍋爐和某些有色冶金爐上開始使用。