CN102705816B

CN102705816B - 一种w火焰锅炉燃烧装置

Info

Publication number: CN102705816B
Application number: CN201210215499.9A
Authority: CN
Inventors: 李争起; 况敏; 张翔; 刘春龙; 陈夏超
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: CN102705816A

Abstract

一种W火焰锅炉燃烧装置，它涉及一种锅炉燃烧装置，属于锅炉燃烧技术领域，以解决配有现有锅炉燃烧装置的W火焰锅炉存在的热偏差大、水冷壁超温以及受热负荷不均匀的问题，它包括设置有M个燃烧器组的W火焰锅炉和Y台磨煤机，每个燃烧器上设置有多个一次风喷口和多个二次风喷口，M个燃烧器组均匀布置在炉拱上，每个燃烧器组的进风口处设置有二次风风箱，每个二次风风箱内设置有风箱挡板，它还包括多个风室和与风室数量相一致的多个风室挡板，风室处设置有风室挡板，每个燃烧器组的三个燃烧器分别由不同的磨煤机供煤粉。本发明用于优化W火焰锅炉燃烧。

Description

一种W火焰锅炉燃烧装置

技术领域

本发明涉及一种锅炉燃烧装置，属于锅炉燃烧技术领域。

背景技术

一般情况下，燃煤锅炉负荷变化范围为70%—100%额定蒸发量，在实际运行中，需要根据用电量变化等原因，进行负荷的调节，低于该范围即为低负荷运行。

当锅炉降低负荷时，采取的方法为停运一台或数台磨煤机，以减少供粉量，从而降低蒸发量来降低锅炉负荷。目前超临界锅炉低负荷运行时遇到的最大问题就是水冷壁管壁间热偏差大以及超温现象。低负荷运行停运燃烧器，导致此燃烧器对应宽度位置的水冷壁处热负荷波动过大，严重时会造成水冷壁的撕裂。在目前的电厂实际运行中，其中很大一部分发生了水冷壁的撕裂正是由于锅炉设计时，燃烧器与磨煤机的连接不当造成的。

在目前的W火焰锅炉设计中，燃烧器与磨煤机的连接方式为：多只燃烧器成组集中布置，然后多组燃烧器均匀分布在锅炉拱上，而成组的多个燃烧器均由同一台磨煤机供粉；在二次风的配风方面，多个成组燃烧器的拱上二次风的配风由一个大的二次风箱完成，仅在风箱内设置一个挡板。这样的布置有以下缺点：

首先，由于对应的整组燃烧器均由某一磨煤机供粉，停运该磨煤机后，就会造成其对应的整组燃烧器供粉的停止，进而燃烧减弱，便导致该组燃烧器所对应的水冷壁处管壁间热偏差的波动，甚至高达100℃而爆管；而其他组的燃烧器，尤其是与该组相邻的燃烧器仍正常工作，这样便形成了炉膛相邻受热面热负荷的极度不均匀，严重时造成水冷壁撕裂情况的发生。

其次，整组燃烧器的二次风量由同一个二次风箱的风箱挡板控制，只能整体上控制该组燃烧器二次风量的大小。而在低负荷运行时，若需要调整具体该组燃烧器中的某单只燃烧器的二次风量以调节燃烧，便无法有效地得以实现。

发明内容

本发明的目的是为以解决配有现有锅炉燃烧装置的W火焰锅炉存在的热偏差大、水冷壁超温以及受热负荷不均匀的问题，进而提出一种W火焰锅炉燃烧装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种W火焰锅炉燃烧装置包括设置有M个燃烧器组的W火焰锅炉和Y台磨煤机，每个燃烧器组包括三个燃烧器，每个燃烧器上设置有多个一次风喷口和多个二次风喷口，M个燃烧器组均匀布置在炉拱上，每台磨煤机上设置有六个供煤粉口，每个燃烧器组的进风口处设置有二次风风箱，每个二次风风箱内设置有风箱挡板，风箱挡板用于控制风量，它还包括多个风室和与风室数量相一致的多个风室挡板，每个燃烧器与二次风风箱之间设置有与二者连接的一个所述风室，风室处设置有风室挡板，风室挡板用于控制由经二次风风箱来的二次风流量，每个燃烧器组的三个燃烧器分别由不同的磨煤机供煤粉，M和Y均为正整数。

本发明的有益效果是：本发明通过合理安排燃烧器与磨煤机的连接，在多个燃烧器成组集中布置的基础上，将每一组燃烧器由同一台磨煤机集中供粉的方式，转变为采用由不同磨煤机分别供粉的方式，在低负荷运行而停运其中一台磨煤机时，只会影响到该组燃烧器中的一只燃烧器的供粉，仍有其他两只燃烧器在正常工作，从而减小了某台磨煤机停运时未能及时调整循环水所造成的危害，使燃烧波动对水冷壁热负荷的冲击降到了最小。此外，由于停运某台磨煤机所造成的供粉量的停止，本发明可将其均匀分配到多组燃烧器中，这样可进一步减少了燃烧波动及热偏差，保证了锅炉运行的安全可靠。

本发明为了更好地调节低负荷运行，同时提出一种燃烧器二次风量控制结构，在该结构中，每组燃烧器的二次风配风均由一个大的二次风风箱和多个小风室组成。同时，二次风风箱和其中每一个燃烧器风室均安装有单独的挡板等控制装置，以达到控制二次风流量的目的。在于锅炉进行低负荷运行时，每一级的开度均可实现自由控制。通过调节二次风箱中的风箱挡板的开度，可整体上控制二次风箱的供风量的大小；通过调节每个燃烧器风室中的风室挡板的开度，可以改变每个风室的供风，即调节了每个燃烧器的二次风量的大小，进而调节了相应燃烧器组的燃烧情况。这样通过二次风箱和燃烧器风室的配合，实现了低负荷运行时燃烧的调节，最大程度上地削弱燃烧波动带来的水冷壁超温和热偏差大的问题，从而避免或消除了热负荷不均匀的产生，以及水冷壁的撕裂情况的发生。

附图说明

图1是本发明燃烧优化装置中燃烧器和磨煤机连接布置关系及二次风控制结构的示意图（箭头所指的方向为二次风风流方向），图2是本发明燃烧优化装置中燃烧器和磨煤机连接布置关系及二次风控制结构的示意图（箭头所指的方向为二次风风流方向）。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一种W火焰锅炉燃烧装置包括设置有M个燃烧器组的W火焰锅炉和Y台磨煤机2，每个燃烧器组包括三个燃烧器1，每个燃烧器1上设置有多个一次风喷口1-1和多个二次风喷口1-2，M个燃烧器组均匀布置在炉拱上，每台磨煤机2上设置有六个供煤粉口，每个燃烧器组的进风口处设置有二次风风箱5，每个二次风风箱5内设置有风箱挡板3，风箱挡板3用于控制风量，所述装置还包括多个风室6和与风室数量相一致的多个风室挡板4，每个燃烧器1与二次风风箱5之间设置有与二者连接的一个所述风室6，风室6处设置有风室挡板4，风室挡板4用于控制由经二次风风箱5来的二次风流量，每个燃烧器组的三个燃烧器1分别由不同的磨煤机2供煤粉，M和Y均为正整数。

本实施方式的每组燃烧器可以和不同的磨煤机连接，不同组燃烧器和磨煤机可以交错连接。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的燃烧器组的数量为三个，每个燃烧器1上的一次风喷口1-1的数量为四个，每个燃烧器1上的二次风喷口1-2的数量为四个，四个一次风喷口1-1阵列设置，四个二次风喷口1-2阵列设置，四个一次风喷口1-1和四个二次风喷口1-2相间平行设置在每个燃烧器1上，每个燃烧器组的三个燃烧器1各自由不同的磨煤机2供煤粉。本实施方式对于一、二次风间隔布置的W火焰锅炉，本实施方式取W火焰锅炉拱上一部分区域的燃烧器布置为例说明，结合图1说明，该区域燃烧器组的数量为三组，相对应的磨煤机的台数为三台，每台磨煤机上设置有六个供煤粉口，每个燃烧器1的一次风喷口1-1的数量为四个，每个燃烧器1的二次风喷口1-2的数量为四个，四个一次风喷口1-1水平阵列设置，四个二次风喷口1-2水平阵列设置，四个一次风喷口1-1和四个二次风喷口1-2相间平行设置在每个燃烧器1上，每个燃烧器组的三个燃烧器1各自由不同的磨煤机供粉，每个燃烧器均由两列间隔排列的一次风喷口1-1和二次风喷口1-2组成，将三只燃烧器集中成组布置，然后，再将不同的燃烧器组均匀布置在炉拱上，图1中由左至右分别为第一组燃烧器、第二组燃烧器和第三组燃烧器，第一组燃烧器包括R1、R2和R3三个燃烧器，第二燃烧器组包括R4、R5和R6三个燃烧器，第三燃烧器组包括R7、R8和R9三个燃烧器。相对应的磨煤机的数量为三台，第一台磨煤机A上设置有A1、A2、A3、A4、A5和A6六个供煤粉口，第二台磨煤机B上设置有B1、B2、B3、B4、B5和B6六个供煤粉口，第三台磨煤机C上设置有C1、C2、C3、C4、C5和C6六个供煤粉口，将成组的三只燃烧器改为分别由不同的磨煤机来供粉，如R1/-A1、R2/-B1、R3/-C1分别表示第一燃烧器组中的R1、R2和R3燃烧器从左到右分别由磨煤机A、B和C的一个供煤粉口A1、B1和C1供粉；R4/-A2、R5/-B2、R6/-C2分别表示第二燃烧器组中的R4、R5和R6燃烧器从左到右分别由磨煤机A、B和C的另一供煤粉口A2、B2和C2供粉；R7/-A3、R8/-B3、R9/-C3分别表示第三燃烧器组中的R7、R8和R9从左到右分别由磨煤机A、B和C的另一供煤粉口A3、B3和C3供粉，如图1所示，本实施方式的第一组燃烧器可以和第一台磨煤机A、第二台磨煤机B或第三台磨煤机C连接，同理第二组燃烧器也可以和第一台磨煤机A、第二台磨煤机B或第三台磨煤机C连接，第三组燃烧器也可以和第一台磨煤机A、第二台磨煤机B或第三台磨煤机C连接。其中，锅炉拱上燃烧器的组数视锅炉蒸发量大小而定。同时针对燃烧器二次风量的控制方式，在本实施方式中，增加设置与每个燃烧器直接相连接的风室6，二次风机将二次风送入二次风风箱5后，再分别由三个风室6将二次风引入到该组的各个燃烧器中，本实施方式除了在二次风箱内设置有风箱挡板3外，并在每个燃烧器的风室6内也加装了风室挡板4，风室挡板4用于二次风风量的控制。如此设置，采用由不同磨煤机分别供粉的方式，使遇到低负荷运行而停运其中一台磨煤机的情况，只影响到该组燃烧器中的一只，仍有其他两只燃烧器在正常工作，从而减小了某台磨煤机停运时未能及时调整循环水所造成的危害，使燃烧波动对水冷壁热负荷的冲击降到了最小。此外，由于停运某台磨煤机所造成的供粉量的停止，通过该连接方式可均匀分配到多组燃烧器中，这样可进一步减少了燃烧波动及受热负荷不均匀的问题；另外，通过改变每个风室的供风，调节了每只燃烧器的二次风量的大小，进而调节了相应燃烧器的燃烧情况，有利于低负荷运行时燃烧的调节，最大程度上地削弱了燃烧波动带来热偏差的问题，避免或消除了热负荷不均匀的产生。

具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式的燃烧器组的数量为三个，每个燃烧器1上的一次喷风口1-1的数量为六个，每个燃烧器1上的二次风喷口1-2的数量为三个，呈两列布置的一次风喷口1-1之间设置有一列二次风喷口1-2，每列一次风喷口1-1的数量为三个，每个燃烧器组的三个燃烧器1各自由不同的磨煤机2供粉。本实施方式针对采用多次引射分级燃烧的W火焰锅炉，结合图2说明，取W火焰锅炉拱上局部区域的燃烧器布置为例，每个燃烧器组的三个燃烧器1各自由不同的磨煤机供粉，每个燃烧器均由两列一次风喷口1-1和位于两列一次风喷口1-1的一列二次风喷口1-2组成，将三个燃烧器成组集中布置，然后，再将不同的燃烧器组均匀布置在炉拱上，图2中由左至右分别为第一组燃烧器、第二组燃烧器和第三组燃烧器，第一组燃烧器包括R1、R2和R3三个燃烧器，第二燃烧器组包括R4、R5和R6三个燃烧器，第三燃烧器组包括R7、R8和R9三个燃烧器，相对应的磨煤机的数量为三台，第一台磨煤机A上设置有A1、A2、A3、A4、A5和A6六个供煤粉口，第二台磨煤机B上设置有B1、B2、B3、B4、B5和B6六个供煤粉口，第三台磨煤机C上设置有C1、C2、C3、C4、C5和C6六个供煤粉口，将成组的三只燃烧器改为分别由不同的磨煤机来供粉，如R1/-A1、R2/-B1、R3/-C1分别表示第一燃烧器组中的R1、R2和R3燃烧器从左到右分别由磨煤机A、B和C的一个供煤粉口A1、B1和C1供粉；R4/-A2、R5/-B2、R6/-C2分别表示第二燃烧器组中的R4、R5和R6燃烧器从左到右分别由磨煤机A、B和C的另一供煤粉口A2、B2和C2供粉；R7/-A3、R8/-B3、R9/-C3分别表示第三燃烧器组中的R7、R8和R9从左到右分别由磨煤机A、B和C的另一供煤粉口A3、B3和C3供粉。如图2所示，本实施方式的第一组燃烧器可以和第一台磨煤机A、第二台磨煤机B或第三台磨煤机C连接，同理第二组磨煤机也可以和第一台磨煤机A、第二台磨煤机B或第三台磨煤机C连接，第三组磨煤机也可以和第一台磨煤机A、第二台磨煤机B或第三台磨煤机C连接。其中，锅炉拱上燃烧器的组数视锅炉蒸发量大小而定，同时针对燃烧器二次风量的控制方式，在本实施方式中，增加设置与每个燃烧器直接相连接的风室6，二次风机将二次风送入二次风风箱5后，再分别由三个风室6将二次风引入到该组中的各个燃烧器中，本实施方式中，除了在二次风箱设置有风箱挡板3外，并在每个燃烧器风室6内也加装了风室挡板4用于二次风风量的控制。如此设置，采用由不同磨煤机分别供粉的方式，使遇到低负荷运行而停运其中一台磨煤机的情况，只影响到该组燃烧器中的一只，仍有其他两只燃烧器在正常工作，从而减小了某台磨煤机停运时未能及时调整循环水所造成的危害，使燃烧波动对水冷壁热负荷的冲击降到了最小。此外，由于停运某台磨煤机所造成的供粉量的停止，通过该连接方式可均匀分配到多组燃烧器中，这样可进一步减少了燃烧波动及受热负荷不均匀的问题；另外，通过改变每个风室的供风，调节了每只燃烧器的二次风量的大小，进而调节了相应燃烧器的燃烧情况，有利于低负荷运行时燃烧的调节，最大程度上地削弱了燃烧波动带来热偏差的问题，避免或消除了热负荷不均匀的产生。

Claims

1.一种W火焰锅炉燃烧装置，所述装置包括设置有M个燃烧器组的W火焰锅炉和Y台磨煤机（2），每个燃烧器组包括三个燃烧器（1），每个燃烧器（1）上设置有多个一次风喷口（1-1）和多个二次风喷口（1-2），M个燃烧器组均匀布置在炉拱上，每台磨煤机（2）上设置有六个供煤粉口，每个燃烧器组的进风口处设置有二次风风箱（5），每个二次风风箱（5）内设置有风箱挡板（3），风箱挡板（3）用于控制风量，其特征在于：所述装置还包括多个风室（6）和与风室数量相一致的多个风室挡板（4），每个燃烧器（1）与二次风风箱（5）之间设置有与二者连接的一个所述风室（6），风室（6）处设置有风室挡板（4），风室挡板（4）用于控制由经二次风风箱（5）来的二次风流量，每个燃烧器组的三个燃烧器（1）分别由不同的磨煤机（2）供煤粉，M和Y均为正整数。

2.根据权利要求1所述的一种W火焰锅炉燃烧装置，其特征在于：燃烧器组的数量为三个，每个燃烧器（1）上的一次风喷口（1-1）的数量为四个，每个燃烧器（1）上的二次风喷口（1-2）的数量为四个，四个一次风喷口（1-1）阵列设置，四个二次风喷口（1-2）阵列设置，四个一次风喷口（1-1）和四个二次风喷口（1-2）相间平行设置在每个燃烧器（1）上，每个燃烧器组的三个燃烧器（1）各自由不同的磨煤机（2）供煤粉。

3.根据权利要求1所述的一种W火焰锅炉燃烧装置，其特征在于：燃烧器组的数量为三个，每个燃烧器（1）上的一次喷风口（1-1）的数量为六个，每个燃烧器（1）上的二次风喷口（1-2）的数量为三个，呈两列布置的一次风喷口（1-1）之间设置有一列二次风喷口（1-2），每列一次风喷口（1-1）的数量为三个，每个燃烧器组的三个燃烧器（1）各自由不同的磨煤机（2）供煤粉。