CN100427824C - 邻角错位直流燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种邻角错位直流燃烧器。在锅炉炉膛内的四角设有四个燃烧器组，四个燃烧器组上、下端的一层或多层为二次风喷口，在四个燃烧器上、下的一层或多层之间设有一层或多层邻角错位安装的一次风喷口和二次风喷口。本发明燃烧器组中的一次风喷口与另一个角燃烧器组中的一次风喷口不位于同一高度，即形成邻角错位燃烧器。与常规的直流燃烧器四角的一次风喷口位于同一高度相比，由于炉内热负荷分布均匀，而且风煤调节范围和手段较多且可调节范围宽，具有沿炉膛高度方向释热均匀，配风调节方便，有利于降低炉内的氮氧化物排放等特点，煤质适用范围宽，并具有抗四角风粉偏差能力强等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种邻角错位直流燃烧器。
背景技术
目前在煤粉燃烧锅炉中普遍采用的四角切圆燃烧技术中，在同一高度的四角布置四个一次风喷口，形成一次风层，四角一次风喷入炉膛后，在炉内燃烧，在一次风的上面或下面则布置有一层或多层二次风，以提供煤粉燃烧和燃尽所需的空气量。由于四个一次风布置在同一高度，为保证一次风输送煤粉的需要，一次风的输送速度往往局限在某一范围内，采用调节一次风风速来调节该层燃烧切圆的直径的能力往往有限。而另一方面，由于同层布置一次风，导致沿炉膛高度方向炉内温度场的分布呈现明显的阶梯状分布，炉内释热均匀度差，容易形成局部高温区，从而导致锅炉容易结渣并且使锅炉的氮氧化物排放量增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种邻角错位直流燃烧器。
在锅炉炉膛内的四角设有四个燃烧器组，四个燃烧器组上、下端设有一层或多层为二次风喷口，在四个燃烧器上、下端的一层或多层二次风喷口之间设有一层或多层邻角错位安装的一次风喷口和二次风喷口。一次风喷口为直流燃烧器或旋流燃烧器。
本发明燃烧器组中的一次风喷口与另一个角燃烧器组中的一次风喷口不位于同一高度，即形成邻角错位燃烧器。与常规的直流燃烧器四角的一次风喷口位于同一高度相比，由于炉内热负荷分布均匀，而且风煤调节范围和手段较多且可调节范围宽，具有沿炉膛高度方向释热均匀，配风调节方便，有利于降低炉内的氮氧化物排放等特点，煤质适用范围宽，并具有抗四角风粉偏差能力强等优点。
附图说明
图1是常规直流燃烧器在炉膛内安装示意图；
图2是邻角错位直流燃烧器在炉膛内安装示意图；
图3(a)常规直流燃烧器炉膛横截面一次风着火和燃烧示意图；
图3(b)邻角错位直流燃烧器炉膛横截面一次风着火和燃烧示意图。
具体实施方式
常规的直流燃烧器采用同一高度的四角布置四个一次风喷口，形成一次风层，四角一次风喷入炉膛后，在炉内燃烧，在一次风的上面或下面则布置有一层或多层二次风，以提供煤粉燃烧和燃尽所需的空气量。如图1所示，由于受到一次风输送速度的局限，同层一次风之间的速度可调节范围有限，同时为防止由于某个角一次风风速过高而导致炉内一次风切圆发生偏斜，造成炉内结渣，水冷壁高温腐蚀等问题，四角一次风速要保持均衡，采用调节一次风风速来调节该层燃烧切圆的直径的能力往往有限。一次风着火后的氧量提供需要由布置在一次风上部或下部的二次风提供，一次风火炬着火后在下游需要及时供氧时碰到的是也需要供氧的下游一次风，导致一次风火炬的及时供氧能力弱，调节余地有限。同时一次风同层布置造成炉内燃烧放热呈明显的阶梯状分布，导致炉内释热均匀度差，容易形成局部高温区，从而导致锅炉容易结渣并且使锅炉的氮氧化物排放量增加。
本发明提出的邻角错位直流燃烧器，其燃烧器组在炉膛内的安装示意图如图2所示，其中一角的燃烧器组依次具有二次风喷口2、一次风喷口1等，而邻角的燃烧器组同样依次具有二次风喷口2、一次风喷口1等。与普通常规直流燃烧器不同之处在于：邻角错位直流燃烧器中的一次风喷口与邻角的一次风喷口不位于同一高度，即形成邻角错位燃烧器。
如图2所示，在锅炉炉膛3内的四角设有四个燃烧器组，在四个燃烧器组上、下端设有一层或多层二次风喷口2，在四个燃烧器组上、下端的一层或多层二次风喷口之间设有一层或多层邻角错位安装的一次风喷口1和二次风喷口2。
四个燃烧器组安装在锅炉炉膛3的四个角上，形成四角切圆燃烧。相比于原常规直流燃烧器，邻角错位直流燃烧器的一次风喷口总数不变，但由于邻角错位，具有煤粉喷入一次风层的燃烧器层数比常规直流燃烧器增加了。这样对于调节火焰中心的高度非常有好处，可以很方便地切除或投入一次风喷口就可调节燃烧火焰中心。同时由于具有一次风燃烧器的层数增加，而总的入炉煤粉量不变，则相应地每层燃烧器的热负荷降低，因此邻角错位具有沿炉膛高度方向释热均匀的优点。
邻角错位直流燃烧器的另一个优点是有利于燃烧的调整，目前常规的流燃烧器同层布置四个一次风喷口，当一个一次风喷口的一次风离开喷口后，其中的煤粉颗粒经历了受热，水分析出，挥发分析出，挥发分燃烧，焦炭燃烧等过程，一次风在炉内形成切圆燃烧，该一次风的下游是邻角一次风火炬，由于一次风同层布置，下游的一次风火炬无法为已着火的一次风火炬补氧，如图3(a)所示。而邻角错位直流燃烧器在一次风的下游布置的是二次风喷口，如图3(b)所示，可利用二次风中富含的氧及时为已着火的一次风火炬提供补氧。由于二次风中不携带煤粉，因此也就不受气力输送粉料对最低输送速度的影响，二次风速的调节范围远大于一次风速的调节范围，从而可以通过邻角的与一次风同层的二次风进行有效的燃烧调整，控制该层的燃烧切圆大小，为一次风提供及时补氧，保证煤粉的及时燃烧。
由于炉内燃烧火焰面的连续性，邻角错位直流燃烧器中尽管一次风邻角错位布置，下游一次风仍可得到上游火焰的充分加热点燃，因此可获得稳定的着火和燃烧效果。
邻角错位直流燃烧中的一次风喷口1既可以采用常规的直流燃烧器，也可以采用旋流燃烧器。由于采用邻角错位布置方式，一次风之间的影响减少，尽管各角一次风的刚性可以有所不同，但由于同层布置的二次风的刚性可调节，可以保证炉内的气相流场、燃烧场等获得合适的流动和燃烧结构。
邻角错位直流燃烧由于炉内热负荷分布均匀，而且风煤调节范围和手段较多且可调节范围宽，因此也有利于降低炉内的氮氧化物排放。
Claims (2)
1.一种邻角错位直流燃烧器，在锅炉炉膛(3)内的四角设有四个燃烧器组，四个燃烧器组上、下端的一层或多层为二次风喷口(2)，其特征在于，在四个燃烧器组上、下端的一层或多层二次风喷口(2)之间设有一层或多层邻角错位安装的一次风喷口(1)和二次风喷口(2)。
2.根据权利要求1所述的一种邻角错位直流燃烧器，其特征在于所述的一次风喷口(1)为直流燃烧器或旋流燃烧器。
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