锅炉煤粉混合器的设计选型探讨

锅炉煤粉混合器的设计选型探讨

2=SimSun上海发电设备成套设计研究所，上海200240选型进行探讨。1 0前言煤粉混合器是布置在燃煤锅炉煤粉管道上的设备，应用于中间仓储式燃煤锅炉输煤系统。

　　根据不同的锅炉参数，设计院已将煤粉混合器按相应的锅炉参数做成典型设计，设计时只需知道锅炉的参数，就可以根据典型设计系列选用煤粉混合器。然而，随着国民经济的发展，不少企业由于各自的原因需要锅炉制造厂提供非标锅炉，如果仍按照常规来选择可能会给正常运行带来隐患。

　　1问的引出如何选择合适的煤粉混合器，保证煤粉管道具备合理的流动特性成为关键。本文结合非标锅炉因煤粉混合器选择不当而导致堵粉现象，对此问作探讨。去年初，南方某化工厂170儿的煤粉锅炉9.8河，实际投运时如按设计要求运行，部分煤粉混合器经常发生堵粉现象。为不影响锅炉的正常运行，不得不采用加大次风率，提高次风流速的办法来避免混合器的堵粉。由于空气预热器的设计是按次风率25次风率75进行设计。设计次风温317次风温3.加大了次风率在实际投运时发现次风温偏低，次风温偏高。盘显次风温仅250左右，次风温330340.导致这问的关键是煤粉混合器结构参数选择不当。

　　2理论分析如上所述，在设计选择煤粉混合器时，要保证其达到合理的流动特性，即流速达到定的要求，使煤粉和空气混合良好并使管道的磨损控制在定的范围内。对于常规参数的锅炉，通过计算试验并设计成系列的煤粉混合器能满足要求。而对于像上述非标锅炉则不能完全套用，应按实际情况重新进行设计。

　　如果型号选择不当就会产生上述类似的问器的堵粉将产生许多问，给安全生产带来隐患，因为磨损与速度的3.6次方成正比。次风率过高，速度太大，方面加剧了煤粉管道的磨损，同时过多的次风量和过低的次风温都不利于着火及燃烧稳定。尤其是对于劣质煤煤种，影响更加明显。

　　若按设计工况，其次风率为25，相应煤粉管道流速为28.经现场测试，现行煤粉混合前次风管速度平均超过383，远高于设计取用值。燃煤系统采用的煤粉混合器的型号为，2703，说明原设计选型不当。通过1的计算比较，可以说明些问。

　　擦阻力，3，由混合器到燃烧器管段的局部阻叫1普通混合器的阻力；3燃烧器的阻力；煤粉管道中气粉混合物的比重，3煤粉管道中气粉混合物的速度；！3煤粉管道中煤粉的浓度；8物质飞旋时压力损失，3代之数据后，可以判断是否按拉伐管设计的喷射式混合器。

　　计算喷射式混合器最窄部分的直径为型号矣口当量直径出出次风率喉口风速出1煤粉混合器段阻力Pa计算出煤粉混合器喉口当量直径为当次风率为0.364时，可以避免煤粉混合器的堵粉现象。采用，2703在次风率为0.25时，喉口风速明显偏低。采用，2702可以避免煤粉混合器堵粉，但仅煤粉混合器段的阻力损失就增加将近500这不仅减弱了风机的裕量，同时造成煤粉混合器磨损增加。甚至会造成风机出力不足。由此可无论是002703还是002702均无法满足现行机组的需要。

　　253.8瓜瓜，按次风率为0.25计算，喉口速度为47.0，煤粉混合器段的阻力仅增加1803.设计采用当量直径在250瓜瓜左右，总长度在1.10瓜左右，扩散角为15的煤粉混合器，这样对系统的影响较小，且能保证煤粉混合器合理的流动特性。

　　3设计计算煤粉混合器的型式主要由煤粉入口处的空气压力来选定，大于20003时可使用喷射式混合器，否则只需用普通式煤粉混合器。般均为喷射式混合器。因煤粉与气体相比，其体积只有气体的14000左右，因此在计算过程中煤粉体积可以忽略。同时在计算阻力时，对摩擦阻力系数及局部阻力系数要考虑煤粉的影响系数进行修正。

　　煤粉入口空气压力可参考按公式1计算其中1在燃烧器标高处炉膛的负压，3夸由混合器到燃烧器管段的摩由于煤粉在输送过程中因重力的作用会产生沉积现象，当煤粉沉积达到定程度，以至于气流不能再带动，便开始发生阻塞。为了能带走煤粉团，必须有个与煤粉团重量成正比的力。但是，气流作用在煤粉团上的力，只与煤粉团的通流面积成正比。而煤粉的通流面积是按尺寸的平方增加，其重量是按尺寸的立方增加。这说明，当管道尺寸较大时，为了带走煤粉需较大的速度。根据相似准则，当煤粉在管道中具备合理的流动特性下转第39页较小，其占传质反应总阻力的份额小，因而此时虽然钙硫摩尔比增加，使液相阻力减小，但使总吸收速率增加不多，故脱硫效率增加不大。

　　脱硫除尘装置，运行状况良好。1例举了些电厂采用了该装置后的运行数据。

　　比为1.5时，脱硫效率随液气比的变化情况。从气量不变的情况下液气比增大，脱硫效率明显增大。这是由于液气比的增大，气液接触面积增大，气液接触更为充分，从而脱硫效率增大。与5中的曲线变化趋势样，在液气比为1.2左右时随液气比增大，脱硫效率增加趋势由急变缓。

　　3工程运行实例目前，我们为20多台锅炉提供了湍流式烟气绍兴农舍马山钱清绍兴永庆永科烟气量标准状态煤含硫量除尘效率脱硫效率4结论从以上数据及理论和实际都证明，湍流式烟气除尘体化装置除尘效率脱硫效率均达到并低于国家的排放标准，并且投资费用低仅为国外同类脱硫装置的10，20，是解决我国烟气脱硫问的项实际可行的技术。

　　范。气液固流态化工程中国石化出版社1993.

　　谭天恩，等。传质反应过程浙江大学出版社，1990.

　　陈亚非高翔，骆仲泱，等。废弃物湿法烟气脱硫研究。燃高翔，骆仲泱，程峰，孔华，等。湍流式烟气脱硫技术的开发及应用人。氧化硫污染治理技术汇编，2000姚彤颜俭。电力环境保护3.1994时，无论管道放大还是缩小，它们的弗鲁特数必然粉混合器堵粉现象便可避免。当然，过大的弗鲁相等。计算公式为特数会使机组经济性下降。Fr气粉混合物的流速管道当量直径4结论与探讨1常规锅炉煤粉混合器的选择可以按照典型设计选型。对于非标锅炉，应根据实际情况进通过弗鲁特数的计算可以看出，新设计的煤粉混合器的弗鲁特数为30.0而按次风率行设计。

　　2本文设计的煤粉混合器，能够保证锅炉0.25计算002703的弗鲁特数为25.22，按次风率0.364计算002703的弗鲁特数为32.。按次风率0.25计算002702的弗鲁特数为38.66.由此可以看出，当弗鲁特数大于30时，煤在1701比9.8工况下正常运行，且具有良好3限于试验条件，本文所述弗鲁特数指标可作为设计参考，愿与有关人员共同探讨。，39，