CN101008486A - 一种具有二次风分风室倾斜装置的w形火焰炉 - Google Patents

Abstract

一种具有二次风分风室倾斜装置的W形火焰炉，针对拱下二次风向下偏置的W型火焰炉存在二次风无法按预期角度倾斜进入炉膛，难以提高煤粉燃尽率及抑制NOx生成的问题。本发明的后拉水冷壁管(2)与相邻两个竖直水冷壁管(1)之间形成宽缝(9)，侧拉水冷壁管(3)与其里侧相邻的竖直水冷壁管(1)之间形成窄缝(10)，宽缝(9)内和窄缝(10)内分别设置有两个纵隔板，宽缝(9)内的两个纵隔板之间和窄缝(10)内的两个纵隔板之间分别构成宽风室(11)和窄风室(12)，宽风室(11)内和窄风室(12)内分别装有靠近炉膛(16)的一端向下倾斜的横向导流板，每两个纵隔板与竖直水冷壁管(1)围成的区域内设置有保温材料层(6)。本发明可使飞灰可燃物含量降至7％以下，NOx的排放量降低400mg/m³以上，减温水量降至50t/h以下。

Description

一种具有二次风分风室倾斜装置的W形火焰炉

技术领域

本发明涉及一种燃烧装置。

背景技术

W形火焰燃烧技术是一种专门为燃用低挥发分煤而设计的燃烧技术，它可以通过加大火焰行程来促进煤粉的燃尽。这种技术目前已为国内部分电厂的锅炉所采用。这种锅炉有很多在拱上布置有一次煤粉气流喷口，而将拱下水冷壁管后拉或侧拉形成二次风喷口，二次风由此水平喷入炉膛。在很多情况下，拱上一次煤粉气流的下行受到拱下水平吹入的二次风的阻截，提早折转向上，使煤粉颗粒在炉膛内的停留时间缩短，对煤粉的燃尽不利。专利公开号为CN1851323A、公开日为2006年10月25日的发明专利申请公开了《一种拱下二次风向下偏置的W型火焰炉》，此火焰炉是在拱下的二次风箱内按一定角度安装横向导流板，其目的是使二次风气流按导流板的角度向下倾斜吹入炉膛，以此来增大一次煤粉气流的下行深度，提高煤粉燃尽率。同时，推迟二次风气流与一次煤粉气流的混合，抑制NOx的生成。但在实际操作时却发现效果并不甚理想，在二次风箱内，二次风气流经横向导流板导流后确实按导流板的倾斜角度流动，但大部分气流在进入炉膛前受到水冷壁管的阻隔，需要经过折转和绕流才能通过狭窄的二次风喷口进入炉膛参与燃烧。在这个折转和绕流的过程中，二次风气流原有的行进方向无法被保持，进入炉膛后下倾的角度要远小于横向导流板的角度直至水平，因此难以达到提高煤粉燃尽率和抑制NOx生成的目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有二次风分风室倾斜装置的W形火焰炉，它可解决拱下二次风向下偏置的W型火焰炉存在二次风无法按预期角度倾斜进入炉膛，难以提高煤粉燃尽率及较难抑制NOx生成的问题。

本发明包括炉膛、下二次风道、后拉水冷壁管、侧拉水冷壁管和一组竖直水冷壁管；所述后拉水冷壁管与相邻两个竖直水冷壁管之间形成宽缝，侧拉水冷壁管与其里侧相邻的竖直水冷壁管之间形成窄缝，下二次风道通过所述宽缝和窄缝与炉膛连通；本发明还包括第一横向导流板、第二横向导流板、第一纵隔板、第二纵隔板、第三纵隔板、第四纵隔板、耐火材料层；所述宽缝内设置有第一纵隔板和第二纵隔板，窄缝内设置有第三纵隔板和第四纵隔板，第一纵隔板的一端、第二纵隔板的一端及第三纵隔板的一端分别与相邻的竖直水冷壁管的外壁固接，第四纵隔板的一端与相邻的侧拉水冷壁管的外壁固接，第一纵隔板的另一端与相邻的第四纵隔板的另一端固接，第二纵隔板的另一端与相邻的第三纵隔板的另一端固接，由第一纵隔板和第二纵隔板之间围成的区域构成宽风室，由第三纵隔板和第四纵隔板之间围成的区域构成窄风室，宽风室内装有与第一纵隔板和第二纵隔板连接的第一横向导流板，窄风室内装有与第三纵隔板和第四纵隔板连接的第二横向导流板，第一横向导流板靠近炉膛的一端和第二横向导流板靠近炉膛的一端分别向下倾斜，由第一纵隔板、第四纵隔板与竖直水冷壁管之间围成的区域内及由第二纵隔板、第三纵隔板与竖直水冷壁管之间围成的区域内分别设置有耐火材料层。

本发明具有以下有益效果：一、本发明可将进入下二次风道内的二次风气流分别经由四个纵隔板分流后，再分别进入宽风室和窄风室中，然后受向下倾斜的第一横向导流板和第二横向导流板的导向作用，二次风气流经由宽缝和窄缝向下倾斜进入炉膛。实验室实验和工业应用表明，竖直水冷壁管由于受到四个纵隔板的屏蔽作用，不再对二次风气流进行阻隔，二次风气流进入到各个宽风室和窄风室后，只受到第一横向导流板和第二横向导流板的导流作用，二次风气流无需经过折转和绕流，即可按预定角度直接向下冲入炉膛。二、工业应用中还表明，二次风气流能够沿着第一横向导流板和第二横向导流板向下冲入炉膛2m以上，这样不仅可推迟进入炉膛内的二次风气流与拱上的一次煤粉气流混合的时间，延长煤粉在炉膛内的停留时间，同时还能提高煤粉的燃尽率。此外，由于进入炉膛内的二次风气流和一次煤粉气流混合的推迟，一次煤粉气流长时间在缺氧气氛中燃烧，能有效抑制NOx的生成。三、本发明还可使一次煤粉气流和向下倾斜进入炉膛内的二次风气流的混合点下移，这样可使炉膛的火焰中心下移，炉膛出口烟温下降，过热器的减温水量变小。四、在纵隔板与水冷壁管围成的区域内设置耐火材料层，可防止窄风室和宽风室相互窜风，从而保证了二次风气流进入炉膛内的流速。五、使用本发明的W形火焰炉，工业应用表明可使飞灰可燃物含量从15％降至7％以下，NOx的排放量降低400mg/m³以上，减温水量由130t/h降至50t/h以下。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视剖面图(下二次风道8的底端面17为水平面)，图2是图1的B向视图，图3是图1的A-A剖面图，图4是在第一纵隔板5上设置有螺纹孔组18的主视结构图，图5是在第二纵隔板13上设置有螺纹孔组18的主视结构图，图6是在第三纵隔板21上设置有螺纹孔组18的主视结构图，图7是在第四纵隔板22上设置有螺纹孔组18的主视结构图，图8是本发明的整体结构主视剖面图(下二次风道8的底端面17为靠近炉膛16的一端向下倾斜的斜面)。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图3及图8说明本实施方式，本实施方式是在现有的W形火焰炉结构的技术上进行改进设计的。本实施方式由炉膛16、燃烧器19、下二次风道8、后拉水冷壁管2、侧拉水冷壁管3、一组竖直水冷壁管1以及第一横向导流板4、第二横向导流板14、第一纵隔板5、第二纵隔板13、第三纵隔板21、第四纵隔板22、耐火材料层6组成；所述后拉水冷壁管2与相邻两个竖直水冷壁管1之间形成宽缝9，侧拉水冷壁管3与其里侧相邻的竖直水冷壁管1之间形成窄缝10，只要保证各个宽缝9的大小一致和各个窄缝10的大小一致即可，下二次风道8通过所述宽缝9和窄缝10与炉膛16连通，炉膛16、燃烧器19、下二次风道8、后拉水冷壁管2、侧拉水冷壁管3、竖直水冷壁管1以及宽缝9和窄缝10是现有W形火焰炉的公知技术；所述宽缝9内设置有第一纵隔板5和第二纵隔板13，窄缝10内设置有第三纵隔板21和第四纵隔板22，第一纵隔板5的一端、第二纵隔板13的一端及第三纵隔板21的一端分别与相邻的竖直水冷壁管1的外壁固接，第四纵隔板22的一端与相邻的侧拉水冷壁管3的外壁固接，第一纵隔板5的另一端与相邻的第四纵隔板22的另一端固接，第二纵隔板13的另一端与相邻的第三纵隔板21的另一端固接，由第一纵隔板5和第二纵隔板13之间围成的区域构成宽风室11，由第三纵隔板21和第四纵隔板22之间围成的区域构成窄风室12，宽风室11内装有与第一纵隔板5和第二纵隔板13连接的第一横向导流板4，窄风室12内装有与第三纵隔板21和第四纵隔板22连接的第二横向导流板14，第一横向导流板4靠近炉膛16的一端和第二横向导流板14靠近炉膛16的一端分别向下倾斜，由第一纵隔板5、第四纵隔板22与竖直水冷壁管1之间围成的区域内及由第二纵隔板13、第三纵隔板21与竖直水冷壁管1之间围成的区域内分别设置有耐火材料层6，炉膛16的炉拱上装有与炉膛16相通的燃烧器19，燃烧器19采用本领域中常规使用的燃烧器即可。

具体实施方式二：结合图3说明本实施方式，本实施方式的第一纵隔板5的一端、第二纵隔板13的一端及第三纵隔板21的一端分别固定在相邻的竖直水冷壁管1外壁的切线上，第四纵隔板22的一端固定在相邻的侧拉水冷壁管3外壁的切线上。如此设置，可保证所有宽风室11大小一致和所有窄风室12的大小一致，这样有利于二次风气流的顺利通过。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的下二次风道8的底端面17为水平面，此结构是现有下二次风道8的常规结构，将现有W形火焰炉按照具体实施方式一的技术方案进行改造，既可达到本发明的技术效果。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图8说明本实施方式，本实施方式的下二次风道8的底端面17为靠近炉膛16的一端向下倾斜的斜面。如此设置，对于新生产的设备，二次风道8采用本实施方式的所述方案，在倾斜的拱下二次风道8内布置有倾斜向下的第一横向导流板4和第一横向导流板14，这样可以更好地使煤粉气流进一步深入到下炉膛底部，延长煤粉颗粒在炉膛高温区的停留时间，更好地促进煤粉颗粒的燃尽。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1～图8说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式还增加有滑道7；所述滑道7分别装在宽风室11内的第一纵隔板5和第二纵隔板13上及窄风室12内的第三纵隔板21和第四纵隔板22上，且滑道7靠近炉膛16的一端向下倾斜，所述第一横向导流板4和第二横向导流板14分别插装在相对应的滑道7上。如此设置，可方便两个横向导流板的安装。

具体实施方式六：结合图4～图7说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式的第一纵隔板5、第二纵隔板13、第三纵隔板21和第四纵隔板22上分别设置有螺纹孔组18。如此设置，可根据炉膛16的燃烧情况调整滑道7、第一横向导流板4和第二横向导流板14的角度，以此来改变二次风气流进入炉膛16的角度，从而提高煤粉的燃尽率。

Claims (7)

1、一种具有二次风分风室倾斜装置的W形火焰炉，它包括炉膛(16)、下二次风道(8)、后拉水冷壁管(2)、侧拉水冷壁管(3)和一组竖直水冷壁管(1)；所述后拉水冷壁管(2)与相邻两个竖直水冷壁管(1)之间形成宽缝(9)，侧拉水冷壁管(3)与其里侧相邻的竖直水冷壁管(1)之间形成窄缝(10)，下二次风道(8)通过所述宽缝(9)和窄缝(10)与炉膛(16)连通；其特征在于它还包括第一横向导流板(4)、第二横向导流板(14)、第一纵隔板(5)、第二纵隔板(13)、第三纵隔板(21)、第四纵隔板(22)、耐火材料层(6)；所述宽缝(9)内设置有第一纵隔板(5)和第二纵隔板(13)，窄缝(10)内设置有第三纵隔板(21)和第四纵隔板(22)，第一纵隔板(5)的一端、第二纵隔板(13)的一端及第三纵隔板(21)的一端分别与相邻的竖直水冷壁管(1)的外壁固接，第四纵隔板(22)的一端与相邻的侧拉水冷壁管(3)的外壁固接，第一纵隔板(5)的另一端与相邻的第四纵隔板(22)的另一端固接，第二纵隔板(13)的另一端与相邻的第三纵隔板(21)的另一端固接，由第一纵隔板(5)和第二纵隔板(13)之间围成的区域构成宽风室(11)，由第三纵隔板(21)和第四纵隔板(22)之间围成的区域构成窄风室(12)，宽风室(11)内装有与第一纵隔板(5)和第二纵隔板(13)连接的第一横向导流板(4)，窄风室(12)内装有与第三纵隔板(21)和第四纵隔板(22)连接的第二横向导流板(14)，第一横向导流板(4)靠近炉膛(16)的一端和第二横向导流板(14)靠近炉膛(16)的一端分别向下倾斜，由第一纵隔板(5)、第四纵隔板(22)与竖直水冷壁管(1)之间围成的区域内及由第二纵隔板(13)、第三纵隔板(21)与竖直水冷壁管(1)之间围成的区域内分别设置有耐火材料层(6)。

2、根据权利要求1所述的一种具有二次风分风室倾斜装置的W形火焰炉，其特征在于所述第一纵隔板(5)的一端、第二纵隔板(13)的一端及第三纵隔板(21)的一端分别固定在相邻的竖直水冷壁管(1)外壁的切线上。

3、根据权利要求1所述的一种具有二次风分风室倾斜装置的W形火焰炉，其特征在于所述第四纵隔板(22)的一端固定在相邻的侧拉水冷壁管(3)外壁的切线上。

4、根据权利要求1所述的一种具有二次风分风室倾斜装置的W形火焰炉，其特征在于所述下二次风道(8)的底端面(17)为水平面。

5、根据权利要求1所述的一种具有二次风分风室倾斜装置的W形火焰炉，其特征在于所述下二次风道(8)的底端面(17)为靠近炉膛(16)的一端向下倾斜的斜面。

6、根据权利要求1所述的一种具有二次风分风室倾斜装置的W形火焰炉，其特征在于它还包括滑道(7)；所述滑道(7)分别装在宽风室(11)内的第一纵隔板(5)和第二纵隔板(13)上及窄风室(12)内的第三纵隔板(21)和第四纵隔板(22)上，且滑道(7)靠近炉膛(16)的一端向下倾斜，所述第一横向导流板(4)和第二横向导流板(14)分别插装在相对应的滑道(7)上。

7、根据权利要求6所述的一种具有二次风分风室倾斜装置的W形火焰炉，其特征在于所述第一纵隔板(5)、第二纵隔板(13)、第三纵隔板(21)和第四纵隔板(22)上分别设置有螺纹孔组(18)。

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