CN101718431B - 电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构 - Google Patents

电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构 Download PDF

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Abstract

一种火力发电技术领域的电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构，包括：周界风喷口、反吹喷口和直流喷口，其中：反吹喷口设置于燃烧器喷口的上部，直流喷口设置于反吹喷口的下侧，周界风喷口设置于反吹喷口和直流喷口的外围。本发明能够有效解决现有燃烧器稳燃性差，以及不利于减少氮氧化物生成的缺点。

Description

电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构
技术领域
本发明涉及一种火力发电技术领域的装置，具体涉及一种电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构。
背景技术
煤粉燃烧锅炉作为我国电力提供的主力军，在经济发展中起着不可或缺的作用。但煤粉燃烧过程中产生的污染物对环境产生严重的破坏，而氮氧化物就是主要污染物之一。作为目前最为有效的氮氧化物减排方式，炉内整体空气分级和低NOx燃烧器的结合能有效地减少NOx的生成，将NOx的排放控制在国家限制值以下，是一种经济，有效的环保技术。而其中的低NOx燃烧器，对于进一步减低NOx排放，以及减少空气分级带来的结渣，稳燃及燃尽问题，起着决定性作用。
在对大量电站锅炉燃烧器专利文献的查阅之后，发现被大量应用于电厂改造的少油燃烧器都存在一个问题，即不能有效地实现煤粉在燃烧器位置的浓淡燃烧，这对于降低电站燃煤锅炉的NOx排放是相当不利的。另外，大部分的少油燃烧器都不存在稳燃功能，虽然在启动燃烧器时能够降低油耗，但是在锅炉稳定运行时，却不能实现良好的不投油低负荷运行，并且稳燃性不强也会对煤粉的燃尽产生不良影响。
在对专利文献ZL 200620117375.7进行查阅后发现，该技术提到的煤粉锅炉水平浓淡微量油燃烧器，该燃烧器虽然能实现少油点火，减少电厂油耗，但是却不能在燃烧器区域产生回流区，使得燃烧器本身在无油支持的情况下进行低负荷稳燃。
作为目前最有效的NOx减排方式，炉内整体空气深度分级和低NOx燃烧器的结合能降低60％的NOx排放。因此，提出一种便于改造，并且在降低NOx排放的同时，保持炉内稳燃，以及保证煤粉燃尽的燃烧器结构有着重要意义。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构，能够有效解决现有燃烧器稳燃性差，以及不利于减少氮氧化物生成的缺点。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：周界风喷口、反吹喷口和直流喷口，其中：反吹喷口设置于燃烧器喷口的上部，直流喷口设置于反吹喷口的下侧，周界风喷口设置于反吹喷口和直流喷口的外围。
所述的反吹喷口包括：四个子喷口和反吹隔板，其中：四个子喷口平行并排并位于直流喷口的上侧，三块反吹隔板分别竖直设置于子喷口之间。
所述的反吹隔板平面的方向与燃烧器安装线的夹角为5°～35°。
所述的反吹喷口与直流喷口之间设有四个V形扩口状的稳燃隔板，该稳燃隔板的两侧分别与反吹子喷口固定连接，其扩口角度为10°～30°，每个稳燃隔板将对应的反吹子喷口与直流喷口隔开。
所述的四个稳燃隔板的水平偏转角度各不相同，依次为：-30°～-20°，-15°～-5°，5°～15°，20°～30°，使得反吹喷口整体成三角形状。
所述的直流燃烧器反吹喷口及直流喷口外侧带有角度为30°～60°的扩口。
本发明将一次风沿垂直方向分为煤粉浓度高的上层浓相一次风，及煤粉浓度低的下层稀相一次风，其中浓相一次风以偏离安装线一定角度朝上游来流方向喷入炉膛。煤粉浓度高的浓相一次风在反吹的作用下能够穿入主流切圆，深入炉膛，而喷口区域接近炉膛中心的是一个高温的区域，有利于煤粉着火，因此本发明能够在燃烧初期在炉内形成一个煤粉浓度高，燃烧温度高的区域，这对于稳燃及减低初期NOx的生成有着重要意义。
本发明通过直流燃烧器喷口的三角形结构可以提高浓相一次风的刚性，使得一次风能够深入炉膛。其中喷口调节器可以实现不同工况下的稳燃，在低负荷燃烧时，通过喷口调节器使得一次风集中射入炉膛，保证稳燃；在燃用不易着火的劣质煤时，同样可以通过喷口调节器使得一次风集中射入炉膛，保证稳燃。因此，本发明还有良好的适应性。
本发明作为还原风喷口及燃尽风喷口时，通过喷口的三角形结构，强化还原风及燃尽风的穿透性，使得气流到达炉膛内的各个区域。通过喷口的V性扩口结构，增强气流的湍流程度，强化了还原风及燃尽风同烟气及颗粒的混合。
附图说明
图1为本发明燃烧器喷口结构示意图；
其中：a为主视图，b为俯视图。
图2为本发明喷口剖面图；
其中：图2a为图1的A-A面剖视图，图2b为图1的B-B面剖视图，图2c为图1的C-C面剖视图，图2d为图1的D-D面剖视图。
图3为本发明喷口射流组织示意图。
图4为本发明还原工况喷口射流组织示意图。
图5为本发明喷口转动示意图。
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，本实施例包括：周界风喷口2、反吹喷口3和直流喷口4，其中：反吹喷口3设置于燃烧器1喷口的上部，直流喷口4设置于反吹喷口3的下侧，周界风喷口2设置于反吹喷口3和直流喷口4的外围。
所述的反吹喷口3包括：四个子喷口和反吹隔板6，其中：四个子喷口平行并排并位于直流喷口4的上侧，三块反吹隔板6分别竖直设置于子喷口之间。
所述的反吹隔板6平面的方向与燃烧器1安装线的夹角为20°。
如图1和图2所示，所述的反吹喷口3与直流喷口4之间设有四个V形扩口状的稳燃隔板5，该稳燃隔板5的两侧分别与反吹子喷口固定连接，其扩口角度为20°，每个稳燃隔板5将对应的反吹子喷口与直流喷口3隔开。
所述的四个稳燃隔板5的偏转角度各不相同，依次为：-25°，-10°，10°，25°，使得反吹喷口3整体成三角形状。
所述的直流燃烧器反吹喷口3及直流喷口4外侧带有角度为35°的扩口8。
如图3所示，二次风11和稀相一次风10在炉膛内形成一个逆时针旋转的主气流切圆，其主切圆旋转方向12。
一次风9和二次风11成反吹角度13，逆着主切圆旋转方向12射入炉膛。
如图4所示，该燃烧器喷口在作为还原风喷口时，还原风被分为两股，直流还原风15沿着二次风11的方向喷入炉膛，偏转还原风16以正偏角度17偏离二次风11，贴近水冷壁喷入炉膛。
如图5所示，通过直流燃烧器1喷口的三角形结构可以提高浓相一次风的刚性，使得一次风能够深入炉膛。其中喷口调节器7可以实现不同工况下的稳燃，在低负荷燃烧时，通过喷口调节器7使得一次风集中射入炉膛，保证稳燃；在燃用不易着火的劣质煤时，同样可以通过喷口调节器7使得一次风集中射入炉膛，保证稳燃。因此，本实施例具有良好的适应性。

Claims (6)

1.一种电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构，其特征在于，包括：周界风喷口、反吹喷口和直流喷口，其中：反吹喷口设置于燃烧器喷口的上部，直流喷口设置于反吹喷口的下侧，周界风喷口设置于反吹喷口和直流喷口的外围。
2.根据权利要求1所述的电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构，其特征是，所述的反吹喷口包括：四个子喷口和反吹隔板，其中：四个子喷口平行并排于直流喷口的上侧，三块反吹隔板分别竖直设置于子喷口之间。
3.根据权利要求2所述的电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构，其特征是，所述的反吹隔板平面的方向与燃烧器安装线的夹角为5°～35°。
4.根据权利要求2所述的电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构，其特征是，所述的反吹喷口与直流喷口之间设有四个V形扩口状的稳燃隔板，该稳燃隔板的两侧分别与反吹子喷口固定连接，每个稳燃隔板将对应的反吹子喷口与直流喷口隔开。
5.根据权利要求4所述的电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构，其特征是，所述的稳燃隔板的扩口角度为10°～30°。
6.根据权利要求4所述的电站燃煤锅炉直流燃烧器喷口结构，其特征是，所述的四个稳燃隔板的偏转角度依次为：30°～20°，15°～5°，5°～15°，20°～30°，反吹喷口整体成三角形状。 
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