CN101358730A - 布置于上下炉膛交汇处的w型火焰锅炉燃尽风装置 - Google Patents

Abstract

布置于上下炉膛交汇处的W型火焰锅炉燃尽风装置，它涉及一种W型火焰锅炉的燃尽风装置。本发明为解决现有W型火焰锅炉在增加燃尽风降低NO_x排放的同时却引起燃尽度低、锅炉效率降低的问题。本发明包含下炉膛、上炉膛、两个炉拱和两个燃尽风墙，两个燃尽风墙分别设置在两个炉拱的上端与上炉膛的墙体根部之间，每个燃尽风墙上均设有一排燃尽风喷口，两个燃尽风墙上的燃尽风喷口应对称布置。由于燃尽风从位于上下炉膛交汇处的燃尽风墙处喷入，燃尽风射流与上行主流中未燃尽煤粉颗粒在下炉膛上部的混合点沿炉膛高度方向进一步降低，到炉膛出口的距离增加，未燃尽煤粉颗粒与燃尽风反应时间延长，燃尽度增加，提高了燃烧效率。

Description

布置于上下炉膛交汇处的W型火焰锅炉燃尽风装置

技术领域

本发明属于W型火焰锅炉燃烧技术，具体涉及一种W型火焰锅炉的燃尽风装置。

背景技术

W型火焰锅炉为满足及时着火和稳燃的需要，炉内必须保持较高的温度水平，导致氮氧化物(NO_x)排放水平明显偏高。国内现有W型火焰锅炉NO_x排放水平大都在1100mg/m³以上，部分锅炉甚至高达1800～2000mg/m³。根据2004年1月1日开始实施的《火电厂大气污染排放标准》(GB13223-2003)规定，对于燃用煤种挥发份低于10％的锅炉，NO_x最高允许排放浓度为1100mg/m³。

从W型火焰锅炉前后拱上二次风箱中抽取一部二次风作为燃尽风从上炉膛喷入是一种强化分级燃烧、有效降低W型火焰锅炉NO_x排放的方法，国内已有部分研究。实用新型专利《一种低NO_x煤粉燃烧的W型火焰炉》(中国专利号为ZL 200620020919.8、授权公告日为2007年5月30日、授权公告号为CN2906360Y，下称“文件一”)、实用新型专利《一种W型火焰锅炉燃尽风装置》(中国专利号为ZL 200420076058.X、授权公告日为2005年7月13日、授权公告号为CN2709805 Y，下称“文件二”)和发明专利《W型火焰锅炉燃尽风装置及方法》(中国专利号为ZL 200410060622.X、授权公告日为2007年1月17日、授权公告号为CN1295460C，下称“文件三”)均提出，在W型火焰锅炉上炉膛增加燃尽风装置能加强分级燃烧程度，减少下炉膛的氧含量，使之处于还原性气氛，降低下炉膛主燃烧区的温度水平，从而降低NO_x。从现有研究成果看来，“文件一”、“文件二”和“文件三”提出的燃尽风布置方式在一定程度上降低了W型火焰锅炉NO_x排放，但同时却引起了飞灰碳含量高、燃尽度低、锅炉效率低下的问题。

“文件一”提出燃尽风以水平射流的方式从上炉膛喷入，这种燃尽风布置方式存在的缺点在于：燃尽风射流与下炉膛上升的煤粉颗粒混合点距离炉膛出口偏近，未燃尽煤粉颗粒与燃尽风反应时间偏短，导致燃尽度差，且易引起尾部受热面超温和结渣。

“文件二”和“文件三”中W型火焰锅炉结构及加装燃尽风后截面流场如附图2所示(图2中各股喷入炉内气流速度方向均采用箭头标出)，燃尽风从位于上炉膛前后墙根部的燃尽风喷口12喷入，相比于“文件一”，这种燃尽风射流与下炉膛上升的煤粉颗粒的混合点13(以下简称“混合点”)离炉膛出口14较远(即h较大)，未燃尽煤粉颗粒与燃尽风反应时间有所延长，但燃尽风喷口本质上仍位于上炉膛前后墙上，混合点13距离炉膛出口14还不够远，未燃尽煤粉颗粒与燃尽风反应时间仍不够充分，燃尽度依然不高。由此可看，在有效降低W型火焰锅炉NO_x排放的前提下进一步提高燃尽度，混合点离炉膛出口距离仍需增加。燃尽度的进一步提高还有赖于继续增加混合点离炉膛出口的距离。

发明内容

本发明的目的是为解决现有W型火焰锅炉在增加燃尽风降低NO_x排放的同时却引起燃尽度低、锅炉效率降低的问题，提供一种布置于上下炉膛交汇处的W型火焰锅炉燃尽风装置。

本发明包含下炉膛、上炉膛和两个炉拱，两个炉拱分别位于上炉膛与下炉膛之间的前墙体和后墙体上，每个炉拱上设有一排一次风喷口、一排乏气喷口和一排二次风喷口，下炉膛的前墙上和后墙上均设有一排三次风喷口，它还含有两个燃尽风墙，两个燃尽风墙分别设置在两个炉拱的上端与上炉膛的墙体根部之间，每个燃尽风墙上均设有一排燃尽风喷口，两个燃尽风墙上的燃尽风喷口对称布置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：由于燃尽风从位于上下炉膛交汇处的燃尽风墙处喷入，燃尽风射流与上行主流中未燃尽煤粉颗粒在下炉膛上部的混合点沿炉膛高度方向进一步降低，到炉膛出口的距离增加，未燃尽煤粉颗粒与燃尽风反应时间延长，燃尽度增加，提高了燃烧效率。

附图说明

图1为本发明W型火焰锅炉结构及加装燃尽风后截面流场示意图(图1中箭头表示各股入炉气流速度方向)，图2是现有W型火焰锅炉结构及按“文件二”、“文件三”加装燃尽风后截面流场示意图，图3是图1的A部局部放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式包含下炉膛1、上炉膛2和两个炉拱3，两个炉拱3分别位于上炉膛2与下炉膛1之间的前墙体和后墙体上，每个炉拱3上设有一排一次风喷口4、一排乏气喷口5和一排二次风喷口6，下炉膛1的前墙上和后墙上均设有一排三次风喷口7，它还含有两个燃尽风墙8，两个燃尽风墙8分别设置在两个炉拱3的上端与上炉膛2的墙体根部之间(即上下炉膛交汇处)，每个燃尽风墙8上均设有一排燃尽风喷口9，两个燃尽风墙8上的燃尽风喷口9对称布置。一次风、乏气及二次风分别由一次风口4、乏气喷口5和二次风口6喷入下炉膛1中，三次风从三次风喷口7斜向下喷入下炉膛1中；与图2相比较，本发明中燃尽风射流与未燃尽煤粉颗粒的混合点10(图1中燃尽风开始转弯上行处)明显低于图2中混合点13，混合点10与炉膛出口11的距离H也明显高于图2中混合点13与炉膛出口14的距离h，未燃尽煤粉颗粒与燃尽风反应时间进一步延长，燃尽更加充分，在有效降低NO_x排放量的同时保持较高燃尽度和锅炉效率。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的炉拱3上每个一次风喷口4与燃尽风墙8上的每个燃尽风喷口9对应。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的燃尽风射流从燃尽风喷口9以25～40m/s风速斜向下喷入下炉膛1的上部区域，燃尽风占总风量15％～40％。

从W型火焰锅炉试验结果表明，采用背景技术中“文件二”和“文件三”的燃尽风喷口布置方式，喷入燃尽风的风率为30％，则NO_x排放量下降54.3％，飞灰含碳量为9.6％；采用本发明的燃尽风喷口布置方式，喷入燃尽风的风率为30％，则NO_x排放下降54.7％，飞灰含碳量为5.3％；上述试验结果表明，两种燃尽风布置方式下NO_x排放降低幅度基本相同，而飞灰含碳量明显降低，有效降低了NO_x排放的同时还可以保持较高燃尽度。

Claims (2)

1、一种布置于上下炉膛交汇处的W型火焰锅炉燃尽风装置，它包含下炉膛(1)、上炉膛(2)和两个炉拱(3)，两个炉拱(3)分别位于上炉膛(2)与下炉膛(1)之间的前墙体和后墙体上，每个炉拱(3)上设有一排一次风喷口(4)、一排乏气喷口(5)和一排二次风喷口(6)，下炉膛(1)的前墙上和后墙上均设有一排三次风喷口(7)，其特征在于：它还含有两个燃尽风墙(8)，两个燃尽风墙(8)分别设置在两个炉拱(3)的上端与上炉膛(2)的墙体根部之间，每个燃尽风墙(8)上均设有一排燃尽风喷口(9)，两个燃尽风墙(8)上的燃尽风喷口(9)对称布置。

2、根据权利要求1所述的布置于上下炉膛交汇处的W型火焰锅炉燃尽风装置，其特征在于：炉拱(3)上每个一次风喷口(4)与燃尽风墙(8)上的每个燃尽风喷口(9)对应。

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