CN101797562B - 一种布置于w火焰锅炉中的浓淡分离装置 - Google Patents
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Abstract
一种布置于W火焰锅炉中的浓淡分离装置，它涉及一种布置于W火焰锅炉中的浓淡分离装置。本发明解决了现有的W火焰锅炉浓淡分离装置存在的部件多、结构复杂和占用空间大的问题。本发明的浓淡分离板块(13)固定安装在煤粉浓淡分离器(3)的内壁上，乏气管道(7)的上端和浓煤粉总管道(4)的上端均与煤粉浓淡分离器(3)的下端连通，乏气管道(7)位于浓淡分离板块(13)的正下方，浓煤粉总管道(4)与煤粉均分器(14)连通，煤粉均分器(14)的下端安装有浓煤粉管道(5)，煤粉均分器(14)与两个浓煤粉管道(5)连通。本发明结构简单，节约了空间，提升了系统可靠性和空间适应性，本发明适用于W型火焰锅炉燃烧技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种布置于W火焰锅炉中的浓淡分离装置，特别是涉及一种布置于W火焰锅炉中的浓淡分离装置，属于W火焰锅炉燃烧技术领域。
背景技术
W型火焰锅炉是一种专门为燃用低挥发份无烟煤、贫煤而设计的锅炉。为使煤粉及时着火、稳定燃烧以及降低炉膛烟气中NOx含量，W火焰锅炉常采用煤粉浓淡分离技术。大部分W火焰锅炉采用旋风筒浓淡分离器对煤粉气流进行浓淡分离。旋风筒浓淡分离器虽然分离效率高，但阻力大。高负荷运行时，旋风筒浓淡分离器喷口磨损严重。例如：美国FW公司制造的W形火焰锅炉就存在上述问题，W形火焰锅炉(结构简图见图1)采用双拱形炉膛，采用双旋风筒式燃烧器(结构简图见图2和图3)分级配风。从煤粉管道来的煤粉气流经过煤粉进口管及格栅均分器，切向进入两个旋风筒燃烧器。
针对上述问题本领域的技术人员已有部分研究。例如：哈尔滨工业大学申请的公开号为CN101513635A、公开日为2009年8月26日、专利名称为“用于W火焰锅炉上的高效低阻煤粉浓淡分离装置”的发明专利，该煤粉浓淡分离装置(结构简图见图4)提出用高效低阻煤粉浓淡分离器(结构简图见图5)替换旋风筒浓淡分离器，此分离器由格栅均分器、1～3个可调节挡板的分离器主体、浓淡煤粉气流管道等组成。通过分离器主体外部的手柄调节分离挡板的角度，依靠煤粉的惯性实现一次风煤粉气流的浓淡分离。上述煤粉浓淡分离装置虽然解决了旋风筒浓淡分离器一次风阻力大，旋风筒浓淡分离器装置成本高等缺点，但是它存在部件多、结构复杂，在高度方向需要2m左右的距离，占用空间大的问题。
实际W火焰锅炉运行中，为了保证一次风动量，乏气挡板的开度通常在20％左右，乏气量占一次风总量较小。假使乏气占总一次风的20％，煤粉气流经浓淡分离后，浓煤粉气流中煤粉质量浓度仅提高了1.25倍(煤粉质量浓度的定义是煤粉的质量流量与一次风中空气质量流量的比值，单位为kg/kg。假设乏气中不含有煤粉)。可见，W火焰锅炉对一次风的煤粉浓淡分离效果要求较低，因此，采用浓淡分离效果较低的分离器，即可满足需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种布置于W火焰锅炉中的浓淡分离装置，以解决现有的W火焰锅炉浓淡分离装置存在的部件多、结构复杂和占用空间大的问题。
本发明的技术方案是：一种布置于W火焰锅炉中的浓淡分离装置包括一次风管道、煤粉浓淡分离器、乏气管道、乏气挡板、浓煤粉总管道、煤粉均分器和两个浓煤粉管道，所述一次风管道的下端与煤粉浓淡分离器的上端连通，乏气挡板安装在乏气管道上，所述浓淡分离装置还包括浓淡分离板块，所述浓淡分离板块固定安装在煤粉浓淡分离器的内壁上，所述乏气管道的上端和浓煤粉总管道的上端均与煤粉浓淡分离器的下端连通，且乏气管道位于浓淡分离板块的正下方，所述浓煤粉总管道的下端与煤粉均分器的上端连通，煤粉均分器的下端并列安装有两个浓煤粉管道，煤粉均分器与两个浓煤粉管道连通。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：1、本发明结构简单，节约了空间，系统可靠性和空间适应性大大的提升。由于本发明取消了易磨损的中间隔板，仅采用浓淡分离板块分离一次风，易磨损部件减少，浓淡分离装置安装、更换部件和维护更方便，仅需对浓淡分离板块进行安装和拆卸。2、本发明将煤粉均分器安装在浓煤粉总管道的下端，使两个浓煤粉管道内风粉均匀，并且增加了浓煤粉气流的阻力，使一次风中的空气更易于向乏气管道方向扩散，而煤粉由于惯性流向浓煤粉管道，提高了煤粉浓淡分离的效果，通过调整乏气管道上的乏气挡板进一步调节煤粉浓淡分离效果。3、本发明采用浓淡分离板块分离一次风，大大降低了一次风阻力，现有2026t/hW型火焰炉采用的旋风筒浓淡分离器的一次风阻力为4206Pa，用于W火焰锅炉上的高效低阻煤粉浓淡分离装置的阻力为500Pa，而在相同的参数下，本发明的采用浓淡分离板块的浓淡分离装置一次风阻力小于500Pa，提高了一次风动量，延长了煤粉的炉内行程，提高了煤粉燃尽率和锅炉效率。4、本发明的采用浓淡分离板块的浓淡分离装置部件少，节约了成本。
附图说明
图1是美国FW公司制造的W形火焰锅炉的整体结构示意图，图2是图1的A向示意图，图3是图2的B向示意图，图4是用于W火焰锅炉上的高效低阻煤粉浓淡分离装置整体结构示意图，图5是用于W火焰锅炉上的高效低阻煤粉浓淡分离装置的煤粉浓淡分离器的整体结构示意图，图6是本发明的整体结构示意图，图7是图6的C向示意图，图8是图7的D-D剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图6-图8说明本实施方式，本实施方式的一种布置于W火焰锅炉中的浓淡分离装置包括一次风管道2、煤粉浓淡分离器3、乏气管道7、乏气挡板12、浓煤粉总管道4、煤粉均分器14和两个浓煤粉管道5，所述一次风管道2的下端与煤粉浓淡分离器3的上端连通，乏气挡板12安装在乏气管道7上，所述浓淡分离装置还包括浓淡分离板块13，所述浓淡分离板块13固定安装在煤粉浓淡分离器3的内壁上，所述乏气管道7的上端和浓煤粉总管道4的上端均与煤粉浓淡分离器3的下端连通，且乏气管道7位于浓淡分离板块13的正下方，所述浓煤粉总管道4的下端与煤粉均分器14的上端连通，煤粉均分器14的下端并列安装有两个浓煤粉管道5，煤粉均分器14与两个浓煤粉管道5连通。
具体实施方式二：结合图6和图8说明本实施方式，本实施方式的浓淡分离板块13是三角形钝体或半圆形钝体。如此设置，减小煤粉对浓淡分离板块13的磨损。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理：煤粉气流由一次风管道2进入煤粉浓淡分离器3内，煤粉颗粒与浓淡分离板块13发生碰撞，由于煤粉颗粒的惯性很大，碰撞后煤粉被集中到浓淡分离板块13的对面的煤粉浓淡分离器3的内壁上，空气惯性很小，浓淡分离板块13对空气的速度方向影响很小，空气扩散到煤粉浓淡分离器3的整个流通截面。因此煤粉气流流经浓淡分离板块13后，在浓淡分离板块13同侧形成淡煤粉气流区域，而在另一侧形成浓煤粉气流区域；浓煤粉气流经过煤粉均分器14(使煤粉气流在炉膛宽度方向上分布均匀)均匀的分为两部分，从而保证两个浓煤粉管道5内的煤粉量和风量偏差很小，浓煤粉气流经由浓煤粉喷口8喷入下炉膛11。煤粉均分器14增加了浓煤粉气流的阻力，使一次风中的空气更易于向乏气管道7方向扩散，而煤粉由于惯性流向浓煤粉管道5，从而进一步提高了煤粉浓淡分离的效果；淡煤粉气流进入乏气管道7，并经由乏气喷口9喷入下炉膛11。乏气管道7上加装乏气挡板12，在保证一次风动量的前提下，可以通过调整乏气挡板12的开度来调节乏气管道7的阻力，进而调节乏气量及煤粉气流浓淡分离的效果。本发明所采用的煤粉浓淡分离技术，使得中心燃烧区域煤粉浓度高，靠近炉膛壁面区域的氧气浓度高，使燃烧区域呈现还原性气氛，水冷壁区域呈现氧化性气氛。既起到促进煤粉及时着火和稳燃、降低NOX含量的作用，又起到防止水冷壁结焦、避免水冷壁高温腐蚀的作用。
Claims (2)
1.一种布置于W火焰锅炉中的浓淡分离装置，所述浓淡分离装置包括一次风管道(2)、煤粉浓淡分离器(3)、乏气管道(7)、乏气挡板(12)、浓煤粉总管道(4)、煤粉均分器(14)和两个浓煤粉管道(5)，所述一次风管道(2)的下端与煤粉浓淡分离器(3)的上端连通，乏气挡板(12)安装在乏气管道(7)上，其特征在于：所述浓淡分离装置还包括浓淡分离板块(13)，所述浓淡分离板块(13)固定安装在煤粉浓淡分离器(3)的内壁上，所述乏气管道(7)的上端和浓煤粉总管道(4)的上端均与煤粉浓淡分离器(3)的下端连通，且乏气管道(7)位于浓淡分离板块(13)的正下方，所述浓煤粉总管道(4)的下端与煤粉均分器(14)的上端连通，煤粉均分器(14)的下端并列安装有两个浓煤粉管道(5)，煤粉均分器(14)与两个浓煤粉管道(5)连通。
2.根据权利要求1所述一种布置于W火焰锅炉中的浓淡分离装置，其特征在于：所述浓淡分离板块(13)是三角形钝体或半圆形钝体。
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