水煤漿是一種煤基流態(tài)燃料,通過霧化后可高效燃燒。在組織水煤漿燃燒時,噴嘴的霧化技術(shù)和燃燒器的配風技術(shù)是保證水煤漿著火和穩(wěn)定燃燒的兩項關(guān)鍵技術(shù)。
1.噴嘴霧化技術(shù):
良好的噴嘴霧化可以減少水煤漿液滴的細度,從而縮短水煤漿的著火距離,為水煤漿著火、燃燒提供了一個良好的基礎(chǔ)。
由于水煤漿的特殊性質(zhì),水煤漿噴嘴必須具備良好的霧化特性,能穩(wěn)定著火,并有較好的燃燒特性和較高的燃燒效率;具有良好的防堵性能,能長期連續(xù)運行;具有較長的使用壽命;具有較低的氣耗率;合適的霧化角和射程;負荷調(diào)節(jié)性能好,在一定的負荷變化范圍內(nèi),噴嘴仍然維持較好的霧化性能。
水煤漿的霧化噴嘴在國內(nèi)外已開發(fā)出了10多種,按結(jié)構(gòu)形式分,有Y型、旋流型、撞擊型、轉(zhuǎn)杯型、對沖式等;按混合方式分,有內(nèi)混型和外混型。我國研究的水煤漿噴嘴主要有三種類型,即低壓旋流內(nèi)混型、Y型組合噴嘴和撞擊式多級霧化噴嘴。其中浙江大學開發(fā)的撞擊式多級霧化噴嘴,噴嘴容量達3 ~5t/h之間變動,霧化細度SMD小于95 微米,噴嘴壽命達到1000小時以上。
2.水煤漿燃燒器:
水煤漿燃燒器又稱為配風器,是水煤漿燃燒的又一個關(guān)鍵設(shè)備。水煤漿著火熱的主要來源是依靠高溫煙氣的回流,這就需要對燃燒配風的進行合理的組織,以使煤漿霧炬得到有效地加熱,能夠及時著火。同時,合理的配風是加強燃燒室內(nèi)湍動,提高水煤漿燃燒速度和燃燼度的關(guān)鍵。合理的配風還將影響到污染物的排放,分段送風可控制NOx的生成和排放。另外,一二次風混合適時適量,可保證燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性??傊瑺t膛中的燃燒工況主要是通過燃燒器的結(jié)構(gòu)及其布置來決定的。燃燒器按其空氣動力學特性可分為旋流式和直流式。旋流型燃燒器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生合適的回流區(qū),用回流的高溫煙氣來加熱燃料,保證其穩(wěn)定地著火和燃燒。
直流燃燒器是利用射流及其組合來實現(xiàn)燃料燃燒的。
我國已經(jīng)完成了工業(yè)鍋爐(2t/h、4t/h、6t/h、10t/h、20t/h、35t/h、60t/h)、電廠鍋爐(220t/h)、工業(yè)窯爐(軋鋼加熱爐、退火爐、煅燒爐、隧道式干燥窯、陶瓷噴霧干燥塔熱風爐)等多種鍋爐和爐窯燃用水煤漿的工程試驗和建設(shè)。