CN101737773B - 浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器以及使用该燃烧器的煤粉锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器，包括煤粉入口通道、煤粉浓缩器和两个与煤粉入口通道连通的旋风分离式燃烧器，其特征在于：所述的煤粉入口通道中安装有煤粉浓缩器，该煤粉浓缩器中叶片沿煤粉流动方向朝向远离与之相邻的锅炉侧墙、翼墙的一侧倾斜，将煤粉气流分为浓淡两部分。本发明将传统的双旋风筒燃烧器改为浓淡式，同时对降低NOx的排放也有较明显的作用。若针对原有燃烧器的改造，本发明是改动最小、成本最低、最易实施的一种设备，是在当前煤质条件下较为有效的解决侧(翼)墙结焦的措施，能为锅炉安全稳定运行创造良好的条件。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉中燃烧器结构的改进，尤其是一种可以减轻锅炉翼侧墙结焦状况的燃烧器。
背景技术
目前，已投运的W型火焰锅炉(包括30万和60万)均存在翼侧墙结焦问题，特别是翼墙，如图4所示，结焦区16主要位于图中虚线所表示范围内，即翼侧墙邻接处。某些锅炉结焦非常严重并伴随高温腐蚀，已严重影响锅炉的安全运行。
翼侧墙结焦问题的原因在于一方面侧墙拱下部分区域温度高且氧浓度非常低，呈现还原性气氛；另一方面，炉内煤粉主气流在燃烧过程中明显向侧墙和翼墙扩散，使得煤粉火焰冲刷侧墙，并在侧墙附近区域强烈燃烧产生高温低氧区域，这是W型火焰锅炉侧墙存在结渣倾向和高温腐蚀的根本原因。
现有的大多数W型火焰锅炉均有因翼侧墙垮大焦而被迫停炉的情况发生，因此在实际运行中许多电厂不得不采取停运靠侧墙4只燃烧器的运行方式，有的电厂采用喷洒除焦剂等方式减少翼侧墙结焦，但均不能有效解决翼侧墙的结焦问题。从实际运行看采取停运靠侧墙4只燃烧器的运行方式效果比较明显，主要原因在于降低了煤粉火焰冲刷侧墙的可能性，侧墙结焦情况得到缓解，但停炉检查翼墙结焦仍然严重，随着电煤的紧张，煤质越来越差，停运燃烧器的运行方式受到限制，为了保证锅炉出力，不得不全投燃烧器。
为此在中国发明专利申请CN101280915中公开了一种在炉膛侧墙上设有空气喷嘴的“W”火焰燃烧锅炉炉膛，包括含带炉拱的前、后墙体和设有空气喷嘴的两侧墙体在内的炉膛主体及设于其内的上、下炉膛，冷灰斗，设于炉拱上的燃烧器组，进气调节板及其风箱组。该发明由于在两侧墙上设置了能同时向炉膛内提供轴流空气及侧流空气的喷嘴组，可有效预防侧墙水冷壁严重结焦及高温腐蚀。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中W型火焰锅炉翼侧墙结焦问题，提出了一种可以解决锅炉机组侧(翼)墙结焦问题，保证机组安全运行的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器和使用该燃烧器的煤粉锅炉。
本发明的技术方案如下：
一种浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器，包括煤粉入口通道、煤粉浓缩器和两个与煤粉入口通道连通的旋风分离式燃烧器，其特征在于：所述的煤粉入口通道中安装有煤粉浓缩器，该煤粉浓缩器中叶片沿煤粉流动方向朝向远离与之相邻的锅炉侧墙、翼墙的一侧倾斜。
本发明的附加技术方案如下：
优选地，在煤粉入口通道中，沿煤粉流动方向上，在煤粉浓缩器后安装有均分器。
优选地，煤粉浓缩器中叶片延长线与煤粉入口通道侧壁的夹角是25°～75°。
优选地，使用上述浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器的W型火焰锅炉和前后墙对冲锅炉，包括炉膛和安装在其中的燃烧器，其特征在于：在所述锅炉内侧靠侧墙位置的4个燃烧器或所有燃烧器是上述的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器。
本发明的有益效果是：在旋风分离式燃烧器入口前的煤粉浓缩器可以使得煤粉按浓侧靠内淡侧靠墙分布，这样既提高了侧墙处的氧气浓度又减轻煤粉火焰冲刷侧墙的可能可有效缓解已投运锅炉翼侧墙的结焦问题，并且还可以对降低NOx的排放也有较明显的作用。对于已投运锅炉的改造，避免了在炉墙上开孔引入空气喷嘴或防焦风等对锅炉受热面的较大的改动，是改动最小、成本最低、最易实施的一种设备，是在当前煤质条件下较为有效的措施，能为锅炉安全稳定运行创造良好的条件。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明燃烧器实施例的示意图。
图2是本发明燃烧器实施例位于锅炉前墙和左墙位置的示意图。
图3是本发明燃烧器实施例在锅炉中的安装示意图。
图4是现有技术中锅炉翼、侧墙结焦区的示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施例，如图1所示，一种浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器，包括煤粉入口通道1和两个与煤粉入口通道连通1的旋风分离式燃烧器，旋风分离式燃烧器的煤粉喷嘴位于锅炉的炉膛内，两个旋风分离式燃烧器中的一个旋风分离式燃烧器3与锅炉侧墙、翼墙邻接，另一个旋风分离式燃烧器4远离锅炉的侧墙、翼墙，在煤粉入口通道1中安装有煤粉浓缩器2，该煤粉浓缩器中叶片沿煤粉流动方向朝向远离与之相邻的锅炉侧墙、翼墙的一侧倾斜，形成煤粉按浓侧靠内淡侧靠墙分布。
如图2所示，是一个上述浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器安装在锅炉中邻接前墙5、翼墙6和左墙7位置上。在本实施例中煤粉浓缩器中叶片延长线与煤粉入口通道侧壁的夹角范围是25°～75°，经过实验证实在这种情况下，可以减少锅炉翼侧墙的结焦量的80％左右。
本发明的另一个具体实施例，一个采用上述浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器的W型火焰锅炉，与现有的W型火焰锅炉相类似，在炉膛内排布有旋风分离式燃烧器，不同之处在于在临近炉膛四角位置(靠近翼侧墙)的4个旋风分离式燃烧器采用上述的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器，即煤粉入口通道1中安装有煤粉浓缩器2，该煤粉浓缩器中叶片使得煤粉按浓侧靠内淡侧靠墙分布。与一般的燃烧器安装方式相同，本实施例中安装于临近锅炉翼侧墙位置的旋风分离式燃烧器3的煤粉喷嘴11位于炉膛内，在煤粉喷嘴11旁边固定有油点火器12，油点火器12的油火栓15延伸至炉壁外，在炉壁上安装有主火栓13、看火栓等，在旋风分离式燃烧器3的顶部连接有乏气管9，乏气管9上有乏气挡板8以及调节杆和叶片10。
上述实施例中的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器可以在现有锅炉翼侧墙燃烧器基础上改造，即在靠侧墙的4只燃烧器入口均分器(或取消均分器)前加装一百叶窗式的防磨折射板，使其煤粉分布浓侧靠内淡侧靠墙。也可以在新设计锅炉中使用，即取消靠侧墙4只双旋风筒燃烧器的入口均分器，换成百叶窗式煤粉浓缩器，使其煤粉分布浓侧靠内淡侧靠墙。因此本发明是改动最小、成本最低、最易实施的，是在当前煤质条件下较为有效的措施，能为锅炉安全稳定运行创造良好的条件。
与上述实施例类似的，本发明的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器也可以应用于前后墙对冲锅炉中，其安装方式与传统的燃烧器安装方式相同。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (7)
1.一种浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器，包括煤粉入口通道、煤粉浓缩器和两个与煤粉入口通道连通的旋风分离式燃烧器，其特征在于：所述的煤粉入口通道中安装有煤粉浓缩器，该煤粉浓缩器中叶片沿煤粉流动方向朝向远离与之相邻的锅炉侧墙、翼墙的方向侧倾斜，将煤粉气流分为浓淡两部分。
2.根据权利要求1所述的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器，其特征在于：在煤粉入口通道中，沿煤粉流动方向上，在煤粉浓缩器后安装有均分器。
3.根据权利要求1所述的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器，其特征在于：煤粉浓缩器中叶片延长线与煤粉入口通道侧壁沿煤粉流动方向的夹角是25°～75°。
4.一种使用权利要求1或2或3所述的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器的煤粉锅炉，包括炉膛和安装在其中的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器，其特征在于：所述的煤粉锅炉是W型火焰锅炉，在W型火焰锅炉内侧靠侧墙位置的4个燃烧器是浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器。
5.一种使用权利要求1或2或3所述的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器的煤粉锅炉，包括炉膛和安装在其中的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器，其特征在于：所述的煤粉锅炉是W型火焰锅炉，W型火焰锅炉所有燃烧器是浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器。
6.一种使用权利要求1或2或3所述的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器的煤粉锅炉，包括炉膛和安装在其中的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器，其特征在于：所述的煤粉锅炉是前后墙对冲锅炉，在前后墙对冲锅炉内侧靠侧墙位置的4个燃烧器是浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器。
7.一种使用权利要求1或2或3所述的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器的煤粉锅炉，包括炉膛和安装在其中的浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器，其特征在于：所述的煤粉锅炉是前后墙对冲锅炉，前后墙对冲锅炉所有燃烧器是浓淡式双旋风筒煤粉燃烧器。
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