CN101943400A

CN101943400A - 四角通风防止翼墙及侧墙水冷壁结渣的w火焰锅炉

Info

Publication number: CN101943400A
Application number: CN 201010512616
Authority: CN
Inventors: 李争起; 刘光奎; 朱群益; 陈智超; 王振旺
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2030-10-20
Also published as: CN101943400B

Abstract

四角通风防止翼墙及侧墙水冷壁结渣的W火焰锅炉，它涉及一种W火焰锅炉，解决了现有W火焰锅炉普遍存在的翼墙和侧墙结渣严重的问题。技术要点：在靠近W火焰锅炉四角翼墙处的炉拱上各设有一组喷口，每组喷口均由远翼墙浓煤粉气流喷口、远翼墙淡煤粉气流喷口、油二次风喷口、第一防结渣风喷口和第二防结渣风喷口构成；远翼墙浓煤粉气流喷口、远翼墙淡煤粉气流喷口、第一防结渣风喷口和第二防结渣风喷口呈矩形轮廓布置在炉拱上，且油二次风喷口位于所述矩形轮廓的外侧远离炉膛，第一防结渣风喷口和第二防结渣风喷口靠近翼墙及侧墙一侧，远翼墙浓煤粉气流喷口远离炉膛中心。有效减少冲击到翼墙及侧墙水冷壁上的煤粉及灰颗粒，从而防止翼墙及侧墙结渣。

Description

四角通风防止翼墙及侧墙水冷壁结渣的W火焰锅炉

技术领域

本发明涉及一种W火焰锅炉，具体涉及一种四角通风防止翼墙及侧墙水冷壁结渣的W火焰锅炉，属于W火焰锅炉技术领域。

背景技术

W火焰锅炉是一种专门为燃用无烟煤、贫煤而设计的锅炉。美国FosterWheeler(FW)公司制造的W火焰锅炉采用双拱形炉膛，下炉膛前后墙水冷壁向炉外弯曲呈八字形，前后墙与侧墙通过翼墙连接，上炉膛横截面呈矩形，下炉膛横截面呈八角形。燃烧器布置在前后墙拱上，煤粉气流往下喷射形成“W”火焰。为了控制下炉膛的火焰形状，锅炉采用了二次风逐级送风方式，结构简图见图1。在实际运行中，部分锅炉下炉膛结渣严重，特别是翼墙及侧墙水冷壁上容易形成大面积结渣，大渣块掉落将冷灰斗水冷壁管砸漏或引起炉内扰动导致灭火的事故时有发生。

W火焰锅炉下炉膛温度高，且敷设较多卫燃带，是造成下炉膛受热面结渣的主要原因，特别对于燃用低灰熔点煤种的锅炉，灰粒容易软化或熔化，结渣更为严重。而且翼墙和侧墙上没有布置风口，容易形成大面积结渣。专利号为ZL200710072221.X的发明专利申请公开《防止侧墙水冷壁结渣的W型火焰锅炉》，其特点是将翼墙靠近侧墙部分的水冷壁管后拉，在侧墙两边形成喷口，然后由前后墙风箱在此处供入贴壁风，使侧墙区域形成氧化性气氛以缓解侧墙结渣；专利号为ZL200810137054.7的发明专利申请公开《一种W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置》，其特点是在翼墙和侧墙水冷壁管间的部分鳍片上设置缺口，在炉拱靠近翼墙部分的水冷壁管间的鳍片上设置缺口，上述缺口形成贴壁风口并通入贴壁风，防止翼墙侧墙水冷壁结渣；专利号为ZL200810137213.3的发明专利申请公开《一种稳燃防结渣缝隙式W型火焰锅炉装置》，其特点是在前后墙水冷壁与一次风喷口之间同列设置防结渣二次风喷口，以达到稳燃防止结渣的目的。但实际应用中，上述装置能在一定程度上缓解翼墙和侧墙水冷壁结渣，而不能改变翼墙和侧墙水冷壁结渣严重的现状。

发明内容

本发明为了解决现有W火焰锅炉普遍存在的翼墙和侧墙结渣严重的问题，进而提出一种四角通风防止翼墙及侧墙水冷壁结渣的W火焰锅炉。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明所述的四角通风防止翼墙及侧墙水冷壁结渣的W火焰锅炉包括翼墙和炉拱，在靠近W火焰锅炉四角翼墙处的炉拱上分别设有第一组用于和燃烧器连接的喷口、第二组用于和燃烧器连接的喷口、第三组用于和燃烧器连接的喷口和第四组用于和燃烧器连接的喷口，上述四组用于和燃烧器连接的喷口均由远翼墙浓煤粉气流喷口、远翼墙淡煤粉气流喷口、油二次风喷口、第一防结渣风喷口和第二防结渣风喷口构成；从俯视方向看，远翼墙浓煤粉气流喷口、远翼墙淡煤粉气流喷口、第一防结渣风喷口和第二防结渣风喷口呈矩形轮廓布置在炉拱上，且油二次风喷口位于所述矩形轮廓的外侧远离炉膛，第一防结渣风喷口和第二防结渣风喷口靠近翼墙及侧墙一侧，远翼墙浓煤粉气流喷口远离炉膛中心。

本发明的有益效果是：

本发明有效解决了现有W火焰锅炉存在的翼墙及侧墙水冷壁结渣严重的问题。采用本发明后，浓煤粉气流与翼墙及侧墙距离增大，且防结渣风为圆柱形直流风，动量大、射流刚性强，能有效减少冲击到翼墙及侧墙水冷壁上的煤粉及灰颗粒，从而防止翼墙及侧墙结渣。结构简单，易于实施，推广前景广阔。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：一、浓煤粉气流合二为一后，从远翼墙浓煤粉气流喷口喷入炉膛，浓煤粉气流与翼墙和侧墙间的距离增大。以某电厂300MW机组W火焰锅炉为例，采用本发明的方案后，靠近翼墙浓煤粉气流与侧墙间的距离从2976mm增大到3788mm。专利ZL200710072221.X、ZL200810137054.7及ZL200810137213.3所述装置都没有改变浓煤粉气流与翼墙和侧墙间的距离，本发明能够增大浓煤粉气流与翼墙和侧墙间的距离，使浓煤粉气流远离翼墙和侧墙，减小翼墙和侧墙水冷壁区域煤粉和灰颗粒浓度，而且防结渣风的通入保证翼墙和侧墙水冷壁区域为强氧化性气氛，从而降低灰熔点。二、本发明所述防结渣风从原燃烧器近翼墙浓煤粉气流喷口引入，为圆柱形直流风，能够深入到炉膛深处，将浓煤粉气流和翼墙及侧墙隔离开，起到“屏障”作用。专利ZL200710072221.X、ZL200810137054.7及ZL200810137213.3所述的起防结渣作用的贴壁风口均为缝隙式结构，由于风量小、风速低，贴壁风在喷出风口后扩散很快。本发明防结渣风喷口布置在浓煤粉气流喷口和翼墙及侧墙之间，动量大、射流刚性强，能够有效阻止煤粉和灰颗粒冲击翼墙和侧墙水冷壁。而且可以通过调节挡板开度控制防结渣风量，避免了由于防结渣风量太小、扩散速度快而影响煤粉气流着火以及射流深度不够的问题。三、本发明结构简单，易于实施，且防止翼墙及侧墙结渣效果明显，推广前景广阔。

附图说明

图1是现有的W火焰锅炉的结构示意图(美国FW公司制造的，A～F表示各级二次风挡板)，图2是本发明的整体结构俯视图(本发明的其它结构与图1相同)，图3是图2的第四组用于和燃烧器连接的喷口IV的放大图(图中8表示挡板，箭头表示防结渣风)，图4是具体实施方式二的结构示意图(图中8表示挡板，箭头表示防结渣风)。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～3所示，本实施方式所述的四角通风防止翼墙及侧墙水冷壁结渣的W火焰锅炉包括翼墙1和炉拱2，在靠近W火焰锅炉四角翼墙处的炉拱2上分别设有第一组用于和燃烧器连接的喷口I、第二组用于和燃烧器连接的喷口II、第三组用于和燃烧器连接的喷口III和第四组用于和燃烧器连接的喷口IV，上述四组用于和燃烧器连接的喷口均由远翼墙浓煤粉气流喷口3、远翼墙淡煤粉气流喷口4、油二次风喷口5、第一防结渣风喷口6和第二防结渣风喷口7构成；从俯视方向看，远翼墙浓煤粉气流喷口3、远翼墙淡煤粉气流喷口4、第一防结渣风喷口6和第二防结渣风喷口7呈矩形轮廓布置在炉拱2上，且油二次风喷口5位于所述矩形轮廓的外侧远离炉膛，第一防结渣风喷口6和第二防结渣风喷口7靠近翼墙及侧墙一侧，远翼墙浓煤粉气流喷口3远离炉膛中心。

将靠近翼墙的四组喷口I、II、III和IV的浓煤粉管道及淡煤粉管道合二为一。所述远翼墙浓煤粉气流喷口3、远翼墙淡煤粉气流喷口4、油二次风喷口5及防结渣风喷口6、7属于靠近翼墙的四组喷口I、II、III和IV。每组喷口与相应一个燃烧器连接。与现有的结构相比：两个浓煤粉管道合二为一，浓煤粉气流通过所述远翼墙浓煤粉气流喷口3喷入炉膛；两个淡煤粉管道合二为一，淡煤粉气流通过所述远翼墙淡煤粉气流喷口4喷入炉膛。所述防结渣风喷口6、7通过防结渣风风道与二次风箱连接，并设有挡板用来控制风量。

具体实施方式二：如图4所示，本实施方式所述远翼墙浓煤粉气流喷口3的横截面面积为0.1m²，所述远翼墙淡煤粉气流喷口4的横截面面积为0.1m²。即所述远翼墙浓煤粉喷口3为原远翼墙浓煤粉喷口的的二倍，所述远翼墙淡煤粉气流喷口4的面积为原远翼墙淡煤粉喷口的二倍，其余喷口面积不变。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式所述W火焰锅炉还包括风机与风箱，风机与风箱通过防结渣风管道与第一防结渣风喷口6和第二防结渣风喷口7连接。通过单独的风机与风箱提供防结渣风，通过防结渣风管道与防结渣风喷口连接，从而增大防结渣风量的可调范围，进而提高燃烧效率。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

防结渣原理：防结渣风由二次风箱或单独风箱引出，通过防结渣风喷口呈直流射入下炉膛。防结渣风能够有效防止翼墙及侧墙水冷壁结渣，机理如下：一、将靠近翼墙燃烧器的两股浓煤粉气流合二为一，从原燃烧器远离翼墙的喷口射入下炉膛，增大浓煤粉气流与翼墙和侧墙之间的距离，减少冲击到翼墙及侧墙水冷壁上的煤粉量；二、防结渣风喷口布置在浓煤粉气流喷口和翼墙及侧墙之间，将浓煤粉气流和翼墙及侧墙隔离开，起到“屏障”作用，防止燃烧的煤粉颗粒和熔融的灰颗粒扩散到翼墙和侧墙附近；三、防结渣风的引入使得翼墙及附近侧墙区域形成氧化性气氛，在氧化性气氛下灰的熔点高而不易熔融，从而抑制结渣生成；四、防结渣风自上而下进入下炉膛，能够降低翼墙及附近侧墙水冷壁区域的温度，使得煤粉颗粒和灰渣颗粒不易在此区域粘附。在上述机理的共同作用下，有效防止翼墙及侧墙水冷壁结渣。

Claims

1.一种四角通风防止翼墙及侧墙水冷壁结渣的W火焰锅炉，所述W火焰锅炉包括翼墙(1)和炉拱(2)，其特征在于：在靠近W火焰锅炉四角翼墙处的炉拱(2)上分别设有第一组用于和燃烧器连接的喷口(I)、第二组用于和燃烧器连接的喷口(II)、第三组用于和燃烧器连接的喷口(III)和第四组用于和燃烧器连接的喷口(IV)，上述四组用于和燃烧器连接的喷口均由远翼墙浓煤粉气流喷口(3)、远翼墙淡煤粉气流喷口(4)、油二次风喷口(5)、第一防结渣风喷口(6)和第二防结渣风喷口(7)构成；从俯视方向看，远翼墙浓煤粉气流喷口(3)、远翼墙淡煤粉气流喷口(4)、第一防结渣风喷口(6)和第二防结渣风喷口(7)呈矩形轮廓布置在炉拱(2)上，且油二次风喷口(5)位于所述矩形轮廓的外侧远离炉膛，第一防结渣风喷口(6)和第二防结渣风喷口(7)靠近翼墙及侧墙一侧，远翼墙浓煤粉气流喷口(3)远离炉膛中心。

2.根据权利要求1所述的四角通风防止翼墙及侧墙水冷壁结渣的W火焰锅炉，其特征在于：所述远翼墙浓煤粉气流喷口(3)的横截面面积为0.1m²，所述远翼墙淡煤粉气流喷口(4)的横截面面积为0.1m²。

3.根据权利要求1或2所述的四角通风防止翼墙及侧墙水冷壁结渣的W火焰锅炉，其特征在于：所述W火焰锅炉还包括风机与风箱，风机与风箱通过防结渣风管道与第一防结渣风喷口(6)和第二防结渣风喷口(7)连接。