1.1.2 直流煤粉燃烧器的配风类型

根据燃烧器中的一次风和二次风喷口的布置方式，直流煤粉燃烧器大致上可以分为均等配风和分级配风两种型式，现对这两种型式作简要介绍：

（1）均等配风直流式燃烧器

均等配风直流式燃烧器适用于容易着火的煤种，如烟煤、褐煤。这种燃烧器的一、二次风喷口通常交替间隔排列，相邻两个喷口的中心间距较小。因一次风携带的煤粉比较容易着火，故在在一次风中煤粉着火后及时、迅速的和相邻二次风喷口射出的热空气混合[5]。这样，在火焰根部不会因为缺乏空气而燃烧不完全，或导致燃烧速度降低。因而沿高度相间排列的二次风喷口的风量分配就接近均匀。

（2）一次风集中布置的分级配风直流燃烧器

设计成分级配风的直流燃烧器适用于燃烧着火比较困难的煤，如挥发分低的贫煤、无烟煤或劣质烟煤。其特点：几个一次风喷口集中布置在一起，一、二次风口中心间距较大。由于一次风携带的煤粉着火比较困难，一、二次风的混合过早，会使火焰温度降低，引起着火不稳定。为了维持煤粉火焰的稳定着火，希望推迟煤粉气流和二次风的混合，所以将二次风分为先后两批送入着火后的煤粉气流中。一次风集中布置的问题在于着火区煤粉浓度高，可能造成着火区供氧不足，延缓燃烧过程[5,6]。

1.2  新型燃烧器的发展

煤粉炉运行的经济性和安全性都与煤粉火炬的稳定性有密切的关系。为提高煤粉火炬的稳定性首先使煤粉稳定燃烧；针对我国新经济形式对电力的需求状况和环保的要求，保证煤粉锅炉在符合变动的情况下仍然能高效、稳定和低污染地燃烧尽量减低对低负荷投油稳燃的依赖，在20世纪90年代后期，我国发展了新的煤粉燃烧设备，以下简单介绍它们的原理和性能指标。

1.2.1 WR燃烧器

美国燃烧工程公司设计的WR(Wide Range Coal Nozzle)燃烧器，其全名是直流式宽调节比摆动燃烧器，主要是为提高低挥发份煤的着火稳定和在低负荷运行时着火、燃烧的稳定性而设计的。这种燃烧器的煤粉喷嘴是一种浓淡分离的高浓度煤粉燃烧器，煤粉喷嘴的一次风道与煤粉管道的连接处有一个弯头，因此，WR燃烧器时煤粉浓淡分离的工作原理，就是利用煤粉气流通过这个管道弯头时，依靠离心离力的作用，大部分煤粉紧贴着弯头外侧进入煤粉喷嘴，而放在煤粉喷嘴中间的水平肋片，将使煤粉气流顺势分成两股，上部分是高浓度煤粉气流，下部是低浓度煤粉气流，并将其保持到离开喷嘴以后的一段距离，从而提高了煤粉气流喷嘴出口处上部煤粉气流的煤粉浓度。同时在喷嘴出口处装有一个扩流锥，它可以在喷嘴出口形成一个稳定的回流区。实践证明，WR燃烧器能有效地燃用低挥发份的无烟煤和贫煤[6]。

1.2.2 水平浓淡低NOx燃烧器

这种燃烧器是针对贫煤和无烟煤开发的。并以此为核心发展成了系列浓淡煤粉燃烧技术。它的工作原理是：在一次风道内采用百叶窗式煤粉浓缩器，使煤粉气流在流经百叶窗时发生不同程度的偏转，导致煤粉和气流惯性分离，经分流隔板后形成浓淡两股煤粉气流射流。被分离后的浓淡煤粉气流，浓煤粉气流的空气供应量低于挥发分燃烧所需的量，对于焦炭燃烧而言更加不足，使着火后在燃烧器出口的NOx生成量大大降低。随后淡煤粉气流及时混入，形成局部区域的分级燃烧，并保证了燃烧效率。

水平浓淡燃烧器布置在四角切圆的同一个水平面内。淡煤粉气流在背火侧喷入炉膛，形成外侧假想切圆；浓煤粉气流在向火侧喷入炉膛，形成内侧假想切圆。淡煤粉气流在水冷壁附近区域形成比普通燃烧器强的多的氧化性气氛。这种布置不仅起到了稳燃和降低NOx的作用，而且还同时避免了浓煤粉气流在外侧燃烧时形成的还原性气氛，在烟气中含硫较高的时候对水冷壁的高温腐蚀现象[5,6]。