CN102809146A - 墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置 - Google Patents

Abstract

墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置，它涉及属于煤粉锅炉燃烧技术领域，具体涉及一种墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置。该装置为解决现有墙式布置锅炉，在锅炉负荷和煤质波动时，因采用固定燃尽风装置导致的煤粉燃尽度低，减温水量大的问题。所述装置包括摆动式燃尽风喷嘴、调节机构、燃尽风道、燃尽风门和连接轴，燃尽风道中布置燃尽风门，摆动式燃尽风喷嘴3-1通过连接轴与燃尽风风道连接，调节机构设在燃尽风道中且调节机构的一端与摆动式燃尽风喷嘴转动连接，所述的燃尽风道中布置燃尽风门。本发明用于降低锅炉内氮氧化物的排放量。

Description

墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置

技术领域

本发明涉及属于煤粉锅炉燃烧技术领域，具体涉及一种墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置。

背景技术

我国发电量连续多年居世界第二位，2005年装机容量已超过5亿千瓦，已成为世界上名副其实的产电和用电大国。我国发电的方式主要有燃煤发电、水力发电、核能发电和风力发电。由于煤的储藏量相对丰富并且价格相对低廉，很多国家采用煤作为发电燃料。中国、美国和世界平均水平的燃煤发电机组装机容量占总装机容量的比例分别是75％、50％和40％。在2004年，中国的亚临界和超临界机组的比例的是39.4％，超高压是16.6％，100MW的高压及其以下机组是44％。对于这些已建成的机组，为了降低NO_x排放量，国内外煤粉锅炉广泛采用低NO_x燃烧技术，比如低NO_x燃烧器和炉内空气分级燃烧技术(燃尽风技术)。NO_x控制技术主要分为三类，一是采用燃尽风装置，二是采用低氮氧化物燃烧器，三是采用尾部烟气脱硝技术。从技术和经济角度看，采用烟气脱销技术初期投入大，运行成本高，而运行成本与初期投入均与烟气入口NO_x浓度有关，因而在采用烟气脱硝技术之前通常采用低氮燃烧器和燃尽风装置相结合的炉内低氮燃烧技术降低炉膛出口NO_x浓度。在墙式布置锅炉上普遍采用的燃尽风装置是采用的双通道形式，即中间风道为直流风、外侧风道为旋流风。由于是燃尽风是双通道布置形式，很难实现两个通道同时旋转，因此都是固定角度布置的。

目前的燃尽风技术主要存在以下两个问题：1.对于未采用燃尽风的墙式布置锅炉进行低氮氧化物改造时，通常在燃烧器上方布置一或两层固定角度的燃尽风装置，由于上层燃烧器到炉膛出口的距离是固定的，这种燃尽风装置布置方式会使火焰中心上移，煤粉在炉内燃烧的停留时间缩短，进而导致飞灰可燃物含量增加、减温水量变大等问题。2.对于已经安装燃尽风装置的墙式布置锅炉，由于燃尽风装置到炉膛出口的距离是固定的，煤质发生波动时会出现以下问题：煤质变好，火焰中心下移，会导致过热蒸汽欠温；而煤质变差时，火焰中心上移，会导致过热器和再热器超温，减温水量增大及飞灰可燃物含量增加等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置，以解决现有墙式布置锅炉，在锅炉负荷和煤质波动时，因采用固定燃尽风装置导致的煤粉燃尽度低，减温水量大的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述装置包括摆动式燃尽风喷嘴、调节机构、燃尽风道、燃尽风门和连接轴，燃尽风道中布置燃尽风门，摆动式燃尽风喷嘴通过连接轴与燃尽风风道连接，调节机构设在燃尽风道中且调节机构的一端与摆动式燃尽风喷嘴转动连接。

本发明具有以下有益效果：一锅炉高负荷运行时，通过调节机构，可同时调节燃尽风内外风道摆动式燃尽风喷嘴的角度，进而调节燃尽风的喷入方向，能够延长燃尽风与炉内高温烟气和未燃尽焦碳的混合时间，改善炉膛混合性，使火焰中心处于合理位置，在降低NO_x生成量的同时，能将飞灰可燃物含量和减温水量控制在合理的水平。

二锅炉低负荷运行时，对于固定燃尽风布置结构，由于燃尽风风量减少，导致燃尽风风速低，燃尽风的喷入方向固定，穿透性及混合变差，进而导致飞灰可燃物含量高。本发明通过调节摆动式喷嘴的角度，保证燃尽风的以合理的方向喷入，在降低NO_x的同时能够延长燃尽风与炉内高温烟气和未燃尽焦碳的混合时间，从而保证燃尽率。

三当煤质变好，火焰中心下移时，可以调整燃尽风的喷人角度，使燃尽风向上喷人炉内，避免出现固定角度燃尽风装置时出现的过热蒸汽欠温问题；当煤质变差，火焰中心上移时，可以调整燃尽分的喷人角度，使燃尽风向下喷人炉内，避免出现固定角度燃尽风装置时出现的过热器及再热超温的问题。

附图说明

图1是本发明工作时的整体结构主视图，图2是图1的俯视图，图3是方案一的整体结构示意图，图4是方案二的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式的装置包括摆动式燃尽风喷嘴3-1、调节机构3-2、燃尽风道3-3、燃尽风门3-4和连接轴3-5，燃尽风道3-3中布置燃尽风门3-4，摆动式燃尽风喷嘴3-1通过连接轴3-5与燃尽风风道3-3连接，调节机构3-2设在燃尽风道3-3中且调节机构3-2的一端与摆动式燃尽风喷嘴3-1转动连接。

锅炉的炉墙包括后墙1-2、前墙1-1和侧墙1-3，摆动式燃尽风装置3布置在最上层燃烧器2的上方，燃烧器2呈三层布置在前墙1-1和后墙1-2上，燃尽风为直流风，通过调节机构，可调节可改变燃尽风喷入角度。

具体实施方式二：结合图说明1本实施方式，本实施方式的摆动式燃尽风喷嘴3-1转动角度为±30°。其它实施方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1、图2和图4说明本实施方式，本实施方式的装置包括调节机构3-2、、燃尽风门3-4、连接轴3-5、中心通道3-6、外通道3-7、中心通道摆动燃尽风喷嘴3-8和外通道摆动式燃尽风喷嘴3-9，中心通道3-6和外通道3-7平行并列设置，摆动燃尽风喷嘴3-8和外通道摆动式燃尽风喷嘴3-9通过连接轴3-5与中心通道3-6连接，调节机构3-2设在外通道3-7内且调节机构3-2的一端与中心通道摆动式燃尽风喷嘴3-8或者外通道摆动式燃尽风喷嘴3-9转动连接，调整调节机构3-2可以使中心通道摆动式燃尽风喷嘴3-8或外通道摆动式燃尽风喷嘴3-9以相同的角度同心进行摆动。

具体实施方式四：本实施方式的外通道3-7内布置旋流器，外通道3-7内可为直流风也可为旋流风。其它实施方式与具体实施方式一相同。其它实施方式与具体实施方式四相同。

具体实施方式五：本实施方式的中心通道摆动燃尽风喷嘴3-8和外通道摆动式燃尽风喷嘴3-9转动角度为±30°。其它实施方式与具体实施方式四相同。

工作原理：本发明采用墙式布置的锅炉的摆动式燃尽风装置，可通过摆动调节装置调节摆动式喷嘴的角度，进而调节燃尽风的喷入方向。当锅炉负荷或煤质变化时，可以调节燃尽风门和摆动方式喷嘴，控制燃尽风风向和风量，能够延长燃尽风与炉内高温烟气和未燃尽焦碳的混合时间，改善炉膛混合性，使火焰中心处于合理位置，在获得较低的NO_x生成量的同时，能将飞灰可燃物含量和减温水量控制在合理的水平。本发明与固定燃尽风布置方式相比，增加了现场调节的灵活性，能更好地适应煤种和负荷变化。

应用实例：技术已经在福建某发电公司4号600MW超临界机组锅炉低NOx燃烧器改造上应用，现场冷态试验表明：通过调节装置可以灵活的调整双通道布置形式的燃尽风装置的喷嘴角度，并且可以保证摆动方式喷嘴和燃尽风风道之间的密封。

Claims (5)

1.一种墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置，其特征在于所述装置包括摆动式燃尽风喷嘴(3-1)、调节机构(3-2)、燃尽风道(3-3)、燃尽风门(3-4)和连接轴(3-5)，燃尽风道(3-3)中布置燃尽风门(3-4)，摆动式燃尽风喷嘴(3-1)通过连接轴(3-5)与燃尽风风道3-3连接，调节机构(3-2)设在燃尽风道(3-3)中且调节机构(3-2)的一端与摆动式燃尽风喷嘴(3-1)转动连接。

2.根据权利要求1所述墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置，其特征在于摆动式燃尽风喷嘴(3-1)转动角度为±30°。

3.一种墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置，其特征在于所述装置包括调节机构(3-2)、燃尽风门(3-4)、连接轴(3-5)、中心通道(3-6)、外通道(3-7)、中心通道摆动燃尽风喷嘴(3-8)和中心通道外通道摆动式燃尽风喷嘴(3-9)，中心通道(3-6)和外通道(3-7)平行并列设置，中心通道摆动燃尽风喷嘴(3-8)和中心通道外通道摆动式燃尽风喷嘴(3-9)通过连接轴(3-5)与中心通道(3-6)连接，调节机构(3-2)设在外通道(3-7)内且调节机构(3-2)的一端与中心通道摆动式燃尽风喷嘴3-8或者中心通道外通道摆动式燃尽风喷嘴(3-9)转动连接，调整调节机构(3-2)可以使中心通道摆动式燃尽风喷嘴3-8或中心通道外通道摆动式燃尽风喷嘴(3-9)以相同的角度同心进行摆动。

4.根据权利要求3所述墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置，其特征在于外通道(3-7)内布置旋流器。

5.根据权利要求4所述墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置，其特征在于中心通道摆动燃尽风喷嘴(3-8)或中心通道外通道摆动式燃尽风喷嘴(3-9)转动角度为±30°。

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