CN101699166B - 四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组 - Google Patents
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Abstract
一种锅炉燃烧技术领域的四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组，所述的炉底风喷口组包括若干个分别位于冷灰斗的前、后墙斜面以及冷灰斗侧墙的两个垂直面上的炉底风喷口，所述的炉底风喷口均为矩形且长高比为3∶1～1∶1。本发明通过在冷灰斗位置增加一系列炉底风喷口喷入炉底风，使得冷灰斗产生上升气流，阻止底层一次风向下发展，从而根本上解决炉底掉渣可燃物含量的问题。本发明可提高锅炉效率，并且易于在现有锅炉上进行改造。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种锅炉技术领域的装置，具体是一种四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组。
背景技术
目前，我国的煤炭发电量仍占总发电量的70％以上，如何进一步提高煤炭发电效率，对于建设节能型社会有着积极的意义。四角切圆燃煤锅炉以其稳定的燃烧特性，在我国燃煤发电机组中占有很大的比例。实际运行发现，四角切圆燃煤锅炉容易出现炉渣可燃物含量偏高的现象。在有些电厂的实际运行过程中，炉渣可燃物含量高达20％，炉渣可燃物含量每降低1％，锅炉效率提高0.0460％，供电煤耗减少0.184g/(kW·h)。通过根本解决炉底掉渣可燃物含量高的问题，可以进一步提高锅炉的发电效率。
在四角切圆气固两相冷态模型试验过程中发现，当底层一次风炉底风喷口给粉时，冷灰斗便容易沉积大量的示踪颗粒。通过对底层一次风射流进行示踪观察，了解到底层一次风射流在喷入炉膛后，通过射流发展，一部分气体会向下扩散。而作为托住底层一次风的底层二次风并不能完全限制底层一次风的向下扩散趋势。通过示踪试验发现，燃烧器组底层一、二次风炉底风喷口喷出的烟雾进入炉膛后，大部分气体贴着炉膛壁面进入冷灰斗，然后进入炉膛底部中央，接着由炉膛底部向上运动。因此，传统四角切圆的炉内空气动力场特性是造成炉渣可燃物的根本原因，即在实际锅炉运行中，直流燃烧器组的下层一次风中的一部分煤粉由气流携带向下卷入温度较低的冷灰斗区域，进而掉入渣池，使这部分煤粉燃尽程度很低，形成炉渣可燃物。虽然炉渣可燃物的含量高低还受到煤粉细度、炉内燃烧情况等其它因素的影响，但是改变底层一次风大量流向冷灰斗底部的空气动力场结构，是根本解决炉渣可燃物的方法。
经过对现有技术的检索发现，《四角切圆燃烧锅炉炉膛内流体流动的实验研究》(由长福，工程热物理学报，2001年3期)介绍了实验中发现的下部燃烧器外旋气流沿壁面向下流动的现象。《低氮氧化物燃烧技术的发展状况》(毕玉森，热力发电，2000年02期介绍，主要通过底层的二次风托住上面的旋转煤粉气流，而该部分二次风气流并不能阻止下层旋转气流向下运动的趋势。部分煤粉气流向下运动，使炉底可燃物含量升高。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组，通过在冷灰斗位置增加一系列炉底风喷口喷入二次风，一次风或再循环烟气，使得冷灰斗产生上升气流，阻止底层一次风向下发展，从而根本上解决炉底掉渣可燃物含量高的问题。本发明即可提高锅炉效率，并且易于在现有锅炉上进行改造。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述的喷口组包括若干个分别位于冷灰斗的前、后墙斜面以及冷灰斗侧墙的两个垂直面上的炉底风喷口，所述的炉底风喷口均为矩形且长高比为3∶1～1∶1；
所述的炉底风喷口的个数为前、后墙斜面上各2～4个，每个垂直面上各1～2个；
所述的炉底风喷口的高度设置为冷灰斗高度1/4至3/4之间；
所述的炉底风喷口的喷射范围为水平方向至垂直向上。
所述的喷口组的喷射速度为15m/s至60m/s，喷入空气量为锅炉燃煤量燃烧所需总空气量的2％～12％。
本发明通过在冷灰斗位置加入炉底风，改变了炉膛底部的空气动力场结构，根本性地解决了炉底掉渣可燃物的问题，是对现行四角切圆燃煤技术的一种重要创新，可有效地提高锅炉的燃烧效率。
附图说明
图1为炉底风原理图；
图2为实施例炉底风喷口布置主视图；
图3为实施例炉底风喷口布置俯视图；
图中：1冷灰斗、2炉底风喷口、3部分一二次风、4主燃烧器组、5还原风喷口、6燃尽风喷口、7主燃区、8还原区、9燃尽区、10烟气、11炉底风喷口布置区域。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例所述的喷口组包括若干个分别位于冷灰斗1的前、后墙斜面以及两个垂直面上的炉底风喷口2，所述的炉底风喷口2均为矩形且长高比为2∶1；
如图2和图3所示，所述的炉底风喷口2在前、后墙斜面上各3个，在每个垂直面上各1个；
所述的炉底风喷口2的安装高度设置为冷灰斗1高度的1/2；
所述的位于冷灰斗1的前，后墙斜面的炉底风喷口2的喷射方向垂直于冷灰斗1的前、后墙斜面，位于冷灰斗1的垂直面的炉底风喷口2的喷射方向为水平方向。
所述的喷口组的喷射速度为15m/s至60m/s，喷入空气量为锅炉燃煤量燃烧所需总空气量的10％。
本实施例适用于火电厂四角切圆燃煤锅炉，冷灰斗位置布置适当的炉底风喷口，喷入炉底风，使得冷灰斗中心产生上升气流，一方面可以补充四角主切圆大涡产生的炉膛底部中心负压，减少底层一、二次风向下运动的动力，另一方面上升的气流可以抬升向下运动的底层一、二次风，阻止其向冷灰斗底部运动，转而流向炉膛底部中央，并折转向上流动。
本实施例布置的炉底风喷口位置高度离冷灰斗底部1/2高度，离炉膛底部以及底层燃烧器有一定的距离，这样可以使得炉膛及部分冷灰斗被充分利用，提高炉内燃烧容积。离冷灰斗底部有一定的距离，这样可以使射流保持较强的刚性，强有力地引射向下运动的部分一、二次风射流，并且通过它来充分补充炉膛底部中心处的流动死滞区。
本实施例布置的炉底风喷口角度范围从垂直向上到接近水平的角度，在这个角度范围内，可以形成较好的上升气流。结合实际炉内的情况，可以设计出适合不同锅炉的具体角度。以合适的角度喷入，可以防止炉底风和向下运动的一次风对冲，保持炉底风刚性，在冷灰斗形成向上进入炉膛底部的主气流。另一方面，可以防止对面的炉底风对冲导致的气流刚性减弱，并且防止向上的分速度减小，不利于形成向上气流，引射向下运动的部分燃烧器组的底层一、二次风。因此，本实施例设定的垂直向上至接近水平的角度范围，是一个比较有利于实现炉底风作用的一个角度范围。
本实施例的炉底风技术，即可以防止部分底层一、二次风向冷灰斗底部运动，减少炉渣可燃物含量，又可以提高炉膛充满度，更好地组织冷灰斗，炉膛底部中央参与整体燃烧。
Claims (4)
1.一种四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组，其特征在于，包括若干个分别位于冷灰斗的前、后墙斜面以及冷灰斗侧墙的两个垂直面上的炉底风喷口；
所述的炉底风喷口均为矩形且长高比为3∶1～1∶1；炉底风喷口的个数为前、后墙斜面上各2～4个，每个垂直面上各1～2个。
2.根据权利要求1所述的四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组，其特征是，所述的炉底风喷口的安装高度设置为冷灰斗高度1/4至3/4之间。
3.根据权利要求1所述的四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组，其特征是，所述的炉底风喷口的喷射范围为水平方向至垂直向上。
4.根据权利要求1所述的四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组，其特征是，所述的炉底风喷口组的喷射速度为15m/s至60m/s，喷入空气量为锅炉燃煤量燃烧所需总空气量的2％～12％。
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