立式旋風(fēng)爐

下置式立式旋風(fēng)爐的旋風(fēng)燃燒室置于冷卻爐膛之下，二次風(fēng)和煤粉沿旋風(fēng)室割向引入，煙氣由旋風(fēng)室上部出口排入冷卻爐膛，如圖3（1-出渣口；2-旋風(fēng)室(圓柱形旋風(fēng)筒體)；3-切向布置燃燒器；4-矩形冷卻爐膛）所示。冷卻爐膛為矩形截面，在冷卻爐膛和旋筒的交界處，一部分水冷壁拉下形成圓柱形旋風(fēng)簡體。這種旋風(fēng)室的直徑大、二次風(fēng)速低，所以容積熱負(fù)荷較低，約為1.2～1.4 MW/m。

立式旋風(fēng)爐是液態(tài)排渣爐。它由立式旋風(fēng)筒、二次室以及尾聲部受熱面組成,與其它煤粉爐相比只多了1個(gè)旋風(fēng)筒。立式旋風(fēng)筒是旋風(fēng)爐的關(guān)鍵燃燒設(shè)備。它由上下環(huán)形聯(lián)箱和沿圓周布置的水冷壁管連接而成,組成一細(xì)長的圓筒形室,管子迎火面焊有銷釘,覆蓋炭化磚坯或其它組分的耐火材料,筒的下端由冷卻水盤管圍成渣欄,其主要作用是將爐底渣聚積到一定高度,形成熔渣池,使渣集中,由缺口流出。在旋風(fēng)筒與二次室之間,有由二次室前墻水冷壁管拉伸而成的捕渣管束。旋風(fēng)筒的捕渣率在60%左右(即將60%的煤粉灰在旋風(fēng)筒內(nèi)融化,通過渣欄排渣口流人?；鋬?nèi),變成不污染環(huán)境易于存貯運(yùn)輸?shù)乃阍?,對燃用煤種的適應(yīng)性較強(qiáng)。因旋風(fēng)筒底部渣池溫度在1420℃左右,對于灰熔點(diǎn)低(t₃<1350℃)的煤可不摻或少摻助熔添加劑,而對于灰熔點(diǎn)高(t₃>1400℃)的煤種,經(jīng)過試燒必須摻燒一定比例的助熔添加劑,才能保證渣口正常流渣。

圖1（1-筒體；2-燃盡室；3-冷卻爐膛；4-葉片型燃燒器；5-一次風(fēng)管道；6-葉片；7-冷卻管圈；8-二次風(fēng)噴口）所示為前置式立式旋風(fēng)爐。前置式旋風(fēng)筒體由上下兩個(gè)環(huán)形集箱和沿圓周密布的水冷壁管連接而成。管子的向火面焊有銷釘，敷有耐火材料。筒的下端有冷卻管圈形成的出渣口。爐膛也稱二次室，下部敷滿耐火材料的區(qū)域稱為燃盡室，上部則為冷卻爐膛。由旋風(fēng)筒至爐膛的煙道稱為過渡煙道。過渡煙道由旋風(fēng)筒的水冷壁管圍成，內(nèi)壁亦敷滿耐火材料。燃盡室的前墻水冷壁管在過渡煙道內(nèi)拉稀成4～6排捕渣管束，以捕除20%～25%的液態(tài)灰渣。二次室后墻有折煙角，其作用在于改善燃盡室內(nèi)的流動工況，減輕燃盡室爐底死角和流動死滯區(qū)內(nèi)的堆渣現(xiàn)象。另外，這種折煙角也有利于提高燃盡室溫度。旋風(fēng)筒頂部裝有葉片型煤粉燃燒器，其兩根一次風(fēng)道對沖引入，從一次風(fēng)人口到出口旋流葉片之前保持有足夠的混合長度，以使煤粉分布均勻。整個(gè)燃燒器由內(nèi)外套管組成，向火側(cè)端部采用耐熱合金鋼。固定在出口處的旋流葉片使環(huán)狀一次風(fēng)煤粉氣流在噴入筒體時(shí)旱傘形的旋轉(zhuǎn)氣流，其內(nèi)外兩側(cè)均能卷吸高溫?zé)煔庖詭椭稹６物L(fēng)噴口布置在筒體的上部，二次風(fēng)切向引入。

前置式立式旋風(fēng)爐燃用粗煤粉。制粉系統(tǒng)根據(jù)不同煤種可用倉儲式或直吹式。對于熱風(fēng)送粉的系統(tǒng)，乏氣作三次風(fēng)噴口可布置在燃盡室的側(cè)墻上。煤粉從頂部的葉片式燃燒器送入，二次風(fēng)從二次風(fēng)噴口切向引入，煙氣由旋風(fēng)筒下部的出口經(jīng)捕渣管束進(jìn)入燃盡室，熔渣則從旋風(fēng)筒底部渣口排出。

旋風(fēng)筒內(nèi)的燃燒過程與空氣動力場有密切關(guān)系。分析和測定表明，筒內(nèi)各點(diǎn)氣流的切向速度和軸向速度的分布形態(tài)如圖2所示?？拷脖诘耐馊饬鹘咏趧萘?，而靠近中央的內(nèi)圈氣流通過動量交換和物質(zhì)交換被外圈氣流所帶動，也跟著旋轉(zhuǎn)，由于流體有粘性，內(nèi)圈氣流的運(yùn)動接近于剛體的旋轉(zhuǎn)。在距中心0.7～0.9半徑處，切向速度有一最大值，氣流的旋轉(zhuǎn)最為強(qiáng)烈。沿筒身不同的橫截面上，切向速度分布以及最大切向速度分量的絕對值的大小均有所不同。這是由于有摩擦損耗存在，氣流愈往下，旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度愈弱，但基本形態(tài)是類似的。熱態(tài)運(yùn)行時(shí)，由于筒壁上存在熔渣膜，氣流中含有大量固體顆粒以及由于高溫下氣體粘性的增大，各點(diǎn)切向速度絕對值下降更快一些。當(dāng)筒身長度達(dá)到4倍直徑時(shí)，在下端出VI附近，氣流的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度已大為減弱。

旋風(fēng)筒中央有向上的回流。但熱態(tài)運(yùn)行時(shí)，由于煤粉氣流燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體體積膨脹，以及旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度比冷態(tài)時(shí)有較快的減弱，向上的回流只有在著火段內(nèi)才有一定程度的存在。前置式立式旋風(fēng)爐的煤種適應(yīng)范圍很廣，可燃用褐煤、煙煤、貧煤和無煙煤。對于煤種的限制主要是煤的灰熔點(diǎn)，這與液態(tài)排渣爐相似。這種旋風(fēng)爐在我國還成功地用于綜合利用方面，其中附燒鈣鎂磷肥具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，因?yàn)榇藭r(shí)鍋爐不僅生產(chǎn)蒸汽，而且還燒制磷肥。另外，此時(shí)還因?yàn)榧尤肴蹌档突曳秩刍瘻囟龋蚨旱幕胰埸c(diǎn)就不再是限制因素了。

前置式立式旋風(fēng)爐，由于其燃燒得到強(qiáng)化，因而容積熱負(fù)荷為一般煤粉爐的十幾倍。在燃用煙煤時(shí)容積熱負(fù)荷約為2.2 MW/m，燃用無煙煤時(shí)約為1.25MW/m。為了保證有較高的燃盡程度和捕渣率，旋風(fēng)筒呈細(xì)長形，長徑比L/D約為3.5～4.5。這種爐子的捕渣率通常為60%～70%。旋風(fēng)筒出口的過量空氣系數(shù)一般為1.05，煤粉細(xì)度控制在等于或略高于煤的可燃基揮發(fā)分的數(shù)值。

燃用粗煤粉，燃料和一次風(fēng)從旋風(fēng)筒頂部的葉片式燃燒器送入，二次風(fēng)則以55～100米/秒的速度切向送入。立式旋風(fēng)爐對煤種的適應(yīng)范圍比臥式旋風(fēng)爐廣，所需的風(fēng)速和風(fēng)壓也較低，但燃燒不及臥式的強(qiáng)烈。在電站鍋爐中應(yīng)用旋風(fēng)爐時(shí)，燃燒過程雖然強(qiáng)化了，但傳熱過程并未強(qiáng)化。從整個(gè)鍋爐來說，外形尺寸縮小并不顯著，結(jié)構(gòu)卻很復(fù)雜。此外，旋風(fēng)爐需要用壓力高的送風(fēng)機(jī)，燃燒后一部分隨煙氣排出的灰粒易于沉積在對流管束上。特別是旋風(fēng)爐中燃燒溫度高，形成的污染物質(zhì)NOx等含量也較高,因此旋風(fēng)爐在鍋爐中已很少應(yīng)用 。

軸向進(jìn)煤的臥式旋風(fēng)爐一般燃用5毫米以下的煤末，燃料和一部分空氣（一次風(fēng)）由旋風(fēng)筒端部送入，另一部分的空氣（二次風(fēng)）以100～150米/秒的高速切向送入。旋風(fēng)筒出口處的后錐可擋住煤粒直接向出口排出，并可在旋風(fēng)筒內(nèi)保持一層液態(tài)的灰渣膜，使燃燒更加完全。

立式支座vertical sup}rt支承立式容器或設(shè)備并使其固定在一定位置上的鋼結(jié)構(gòu)件稱為立式支座。

它除獷要承載容器或設(shè)備的重量外，在操作時(shí)要承受振動、地震力或風(fēng)載荷等外載荷。其結(jié)構(gòu)形式有懸掛式、支承式等視容器的大小、形狀而定。