CN103672867B - 一种高效低污染的w型火焰锅炉燃尽风装置及方法 - Google Patents
一种高效低污染的w型火焰锅炉燃尽风装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103672867B CN103672867B CN201310619621.3A CN201310619621A CN103672867B CN 103672867 B CN103672867 B CN 103672867B CN 201310619621 A CN201310619621 A CN 201310619621A CN 103672867 B CN103672867 B CN 103672867B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air nozzle
- fire air
- aileron
- fire
- primary zone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000013517 stratification Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 4
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000036642 wellbeing Effects 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及一种高效低污染的W型火焰锅炉燃尽风装置及方法。现有大容量W型火焰锅炉燃尽风设备具有占据空间大、结构复杂。本发明的燃尽风装置包括主燃区燃尽风喷口、翼墙燃尽风喷口、上炉膛、环形风道和设置有燃尽风层的风箱，其特点是：主燃区燃尽风喷口的一端固定在上炉膛近喉口处的水冷壁上，另一端固定在风箱上，翼墙燃尽风喷口的一端通过管道连接在环形风道上，另一端连接在上炉膛靠近侧墙处的水冷壁上；燃尽风喷口均包括中心风道、外环风道和旋流器，所述中心风道位于外环风道中。本发明的燃尽风方法的特点是：向燃尽风喷口送入燃尽风，该燃尽风量占入炉总风量的10%-25%。本发明的结构简单，保证燃尽风与主流烟气的充分混合。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃尽风装置及方法，尤其是涉及一种高效低污染的W型火焰锅炉燃尽风装置及方法。
背景技术
W型火焰锅炉在燃烧方面具有以下显著的技术特点：①煤粉颗粒在炉内停留的时间长；②炉膛温度水平高，改善着火环境，增强燃烧稳定性。辅以敷设卫燃带等技术措施，有利于低挥发份燃料的着火、火焰的稳定及燃料的燃尽。然而，由于W型火焰锅炉炉膛内较高的温度水平，导致了较大的NOx生成量，而2014年7月1日开始执行的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223–2011)中，对于W型火焰锅炉NO x 最高允许排放浓度为200mg/m3(折6%O2)。
在W型火焰锅炉炉膛上部加装燃尽风装置是其中一种降低锅炉NOx排放水平的方法，国内已有部分研究：如发明专利《W型火焰锅炉燃尽风装置及方法》（中国专利号为ZL200410060622.X、授权公告日为2007年1月17日、授权公告号为CN1295460C，下称“文件一”）、实用新型专利《一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉》（中国专利号为ZL200620020919.8、授权公告日为2007年5月30日、授权公告号为CN2906360Y，下称“文件二”）均提出，在W型火焰锅炉上增加燃尽风装置，能减少下炉膛的氧量，使之处于还原性气氛，并降低下炉膛主燃区的温度水平，从而降低NOx。但是，上述两个专利的燃尽风喷口采用的都是直流的结构形式，这种结构形式虽然能使燃尽风射流具有较强的动量，沿炉膛深度方向入射较深，但是射流的横向扩散能力较弱，无法与相邻射流之间的烟气和煤粉混合，造成这部分煤粉的燃尽度变差，飞灰含碳量偏高，灰含碳量偏高将降低锅炉热效率、增加电厂的煤耗、减少电厂的经济收益。
又如发明专利《一种全混合W型火焰锅炉燃尽风装置》（中国专利号为ZL200810064934.6、授权公告日为2010年6月23日、授权公告号为101324339B，下称“文件三”）虽然同样在上炉膛两侧壁上设置包含内层风道、外层风道、旋流叶片的燃尽风喷口。但喷口向下倾斜30度，会造成以下问题：（1）倾斜的喷口及其连接管道容积庞大，而燃尽风喷口所处位置也是风箱、刚性梁及校平装置密集的区域，对燃尽风装置的施工设计和安装带来困难；（2）燃尽风喷口向下倾斜，是燃尽风射流与主流烟气的混合点位于下炉膛，影响下炉膛“W”型双回流区的形成，不利于燃烧组织，且使炉内贫氧区范围减少。另外，“文件三”提出的燃尽风占总风量的25%~30%，会严重影响锅炉燃烧性能，主要体现在锅炉的着火稳定性差，炉膛负压波动大，易灭火，飞灰含碳量急剧升高，锅炉燃烧效率下降等。另外，未涉及内直流外旋流燃尽风喷口旋转方向组合的排布，未给出旋流器叶片角度，也未给出与燃尽风设备相关的风箱及管道的布置。
再如发明专利《在炉拱上布置有缝隙式燃尽风喷口的W型火焰锅炉》（申请号为201310224328.7、申请日为2013年6月7日、公开号为CN103292318A，下称“文件四”）提出在W型火焰锅炉拱上翼墙上方布置缝隙式燃尽风装置，但根据数值模拟结果，缝隙式的喷口出口射流动量衰减很快，对主流烟气的穿透能力弱，且大容量的W火焰锅炉尺寸较大，上炉膛前后墙之间的距离已很大，燃尽风喷口若布置在拱部由于要避开水冷壁弯管等结构相距更远，射流难以对主流气流形成封闭。且“文件四”未涉及翼墙燃尽风的风量。
综上所述，现有大容量（600MW以上）W型火焰锅炉燃尽风设备具有占据空间大、结构复杂、无法兼顾入射深度和横向扩散能力、无法保证燃尽风与主流烟气的充分混合的同时不影响主燃区燃烧的组织，造成施工设计和安装不便、降低锅炉热效率、增加电厂煤耗等问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有大容量（600MW以上）W型火焰锅炉燃尽风设备占据空间大、结构复杂、无法兼顾入射深度和横向扩散能力、无法保证燃尽风与主流烟气的充分混合的同时不影响主燃区燃烧的组织，造成施工设计和安装不便、降低锅炉热效率、增加电厂煤耗等问题，而提供一种高效低污染的W型火焰锅炉燃尽风装置及方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该高效低污染的W型火焰锅炉燃尽风装置包括主燃区燃尽风喷口、翼墙燃尽风喷口、炉拱、下炉膛、上炉膛、环形风道和设置有燃尽风层的风箱，所述风箱位于炉拱的上方，且接近W型火焰锅炉的喉口；其结构特点在于：所述主燃区燃尽风喷口的一端固定在上炉膛近喉口处的水冷壁上，另一端固定在风箱上，用于连通风箱中的燃尽风层和炉膛，风箱中的燃尽风层为主燃区燃尽风喷口供风，风量大小由风箱挡板及其执行机构调节；所述翼墙燃尽风喷口的一端通过管道连接在环形风道上，另一端连接在上炉膛靠近侧墙处的水冷壁上；所述燃尽风层、主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口位于同一水平高度，所述主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口的轴线均呈水平状，该主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口均包括中心风道、外环风道和旋流器，所述中心风道位于外环风道中，所述旋流器安装在外环风道内，该旋流器的叶片角度为25-35度。由此使得本发明的结构简单，降低施工成本和难度。由于本发明W型火焰锅炉的燃尽风装置容积小，可以加装在上炉膛的前后墙靠近喉口位置（与风箱燃尽风层同水平位置），既距离炉膛出口较远，保证飞灰中的未燃尽碳与燃尽风有充分的反应时间，又不致影响下炉膛“W”双回流区流场的组织。主燃区燃尽风喷口和翼墙区燃尽风喷口的轴线呈水平，也是为避免影响下炉膛“W”双回流区流场的组织。燃尽风喷口分为主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口两种，主燃区燃尽风喷口与拱部燃烧器一一对应，翼墙燃尽风喷口主要是针对W型火焰锅炉下炉膛采用8角结构，边缘的燃烧器距离侧墙有2.5米以上的距离，远远超过两燃烧器之间的距离1.5~1.75m，由于炉膛中心区域烟气温度比靠近两侧墙处烟气温度高，气流膨胀使得炉膛中心区域气流有向侧墙流动的趋势，如果不设置翼墙燃尽风喷口，在侧墙附近容易形成“烟气走廊”，大量主流烟气未经与燃尽风混合就进入屏区，使得侧墙部分对应的过量空气系数低，处于贫氧状态，使飞灰可燃物含量升高，此处的烟气无燃尽风冷却，带来侧墙水冷壁面超温、结渣等恶劣工况。而本发明设置翼墙燃尽风喷口可以解决上述问题。旋流器的叶片角度取25-35度，能够有效兼顾入射深度和横向扩散能力，能提高了锅炉热效率、降低了电厂煤耗。
作为优选，本发明所述主燃区燃尽风喷口的旋转方向和翼墙燃尽风喷口的旋转方向于上炉膛的左侧墙和右侧墙之间呈对称布置，在视线沿喷口入射方向观测时，偏左侧的喷口的旋转方向为逆时针方向，偏右侧的喷口的旋转方向为顺时针方向。本发明的这种排布方式使得烟气在燃尽风下部有向炉膛中心聚拢的趋势，削减由于炉膛中心区域温度高，烟气向侧墙移动的趋势，有利于下炉膛处于贫氧状态的烟气更充分的与燃尽风混合。而在燃尽风加入后炉膛中心的高温烟气又顺着旋流方向向侧墙移动，减小屏区烟气流速偏差和烟温偏差，有利于锅炉的安全稳定运行。
作为优选，本发明所述连接翼墙燃尽风喷口的管道上安装有蝶阀。由此使得本发明能够单独调节每一翼墙燃尽风喷口的流量，实现燃烧的灵活控制。
作为优选，本发明所述旋流器的位置沿外环风道的轴向方向可以调节，以达到对燃尽风射流的旋流强度进行调整的目的。
一种使用燃尽风装置的燃尽风方法，其特点在于：向所述主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口送入燃尽风，该燃尽风量占入炉总风量的10%-25%，单个翼墙燃尽风喷口的风量是单个主燃区燃尽风喷口的风量的1/2-2/3。模拟结果得出，当取单个翼墙区燃尽风喷口的风量为单个主燃区燃尽风喷口风量的1/2~2/3时，可以消除侧墙附近的“烟气走廊”现象，并均匀沿炉膛宽度方向上的氧气分布，使中心和侧墙附近的过量空气系数处于同一水平。
作为优选，本发明所述主燃区燃尽风喷口中，所述中心风道的风量是外环风道的风量的1-1.5倍；所述翼墙燃尽风喷口中，所述中心风道的风量是外环风道的风量的1-1.5倍。由此使得本发明能够匹配燃尽风喷口的轴向动量和旋流强度，兼顾旋流强度沿入射方向上的传递和燃尽风射流的横向扩散能力。
作为优选，本发明所述主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口中的中心风道内的风速均为40-55m/s。由此使得本发明能够加强燃尽风射流刚性，保证射流对主流烟气的穿透。
作为优选，本发明所述主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口中的外环风道的风速均为35-45m/s。由此使得本发明使燃尽风射流具有更好的旋流强度，该旋流强度与主流烟气的轴向动量相匹配，兼顾旋流强度沿入射方向上的传递和燃尽风射流的横向扩散能力，如此，在这种外旋流内直流燃尽风喷口的作用下，燃尽风能与从下炉膛中上行的烟气充分混合。
作为优选，本发明所述燃尽风装置在运行过程中，所述中心风道的风量与外环风道的风量之比为定值。由此使得本发明能够保证在任意负荷下，燃尽风喷口射流对主流烟气的穿透效果是一致的。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）W型火焰锅炉的燃尽风装置的结构简单，降低施工成本和难度。由于W型火焰锅炉的燃尽风装置容积小，可以加装在上炉膛的前后墙靠近喉口位置（与风箱燃尽风层同水平位置），既距离炉膛出口较远，保证飞灰中的未燃尽碳与燃尽风有充分的反应时间，又不致影响下炉膛“W”双回流区流场的组织。主燃区燃尽风喷口和翼墙区燃尽风喷口的轴线呈水平，也是为避免影响下炉膛“W”双回流区流场的组织。
（2）燃尽风喷口分为主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口两种，主燃区燃尽风喷口与拱部燃烧器一一对应，翼墙燃尽风喷口主要是针对W型火焰锅炉下炉膛采用8角结构，边缘的燃烧器距离侧墙有2.5米以上的距离，远远超过两燃烧器之间的距离1.5~1.75m，由于炉膛中心区域烟气温度比靠近两侧墙处烟气温度高，气流膨胀使得炉膛中心区域气流有向侧墙流动的趋势，如果不设置翼墙燃尽风喷口，在侧墙附近容易形成“烟气走廊”，大量主流烟气未经与燃尽风混合就进入屏区，使得侧墙部分对应的过量空气系数低，处于贫氧状态，使飞灰可燃物含量升高。此处的烟气无燃尽风冷却，带来侧墙水冷壁面超温、结渣等恶劣工况。而设置翼墙燃尽风喷口可以解决上述问题。根据模拟结果得出，当取单个翼墙区燃尽风喷口的风量为单个主燃区燃尽风喷口风量的1/2~2/3时，可以消除“烟气走廊”的产生，并均匀沿炉膛宽度方向上的氧气分布，使中心和侧墙附近的过量空气系数处于同一水平。
（3）主燃区燃尽风喷口和翼墙区燃尽风喷口内直流外旋流设计。中心风道的风量较大，与外环风道的风量维持设计的比例1:1~1.5：1通入炉膛，且风速在40~55m/s之间，射流刚性较强，保证射流对主流烟气的穿透；另一股风进入外环风道，经由固定角度的旋流器，出口风速在35~45m/s，并具有一定的旋转强度，该旋转强度与主流烟气的轴向动量相匹配，兼顾旋流强度沿入射方向上的传递和燃尽风射流的横向扩散能力，如此，在这种外旋流内直流燃尽风喷口的作用下，燃尽风能与从下炉膛中上行的烟气充分混合。旋流器弯曲叶片的角度取值25度~35度之间，具体取值视炉膛深度和两个相邻燃尽风喷口间的实际距离确定。外环风道内的旋流器位置沿燃尽风喷口的轴向方向可以调节，可对旋流强度进行调整。
（4）主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口旋转方向于上炉膛左右侧墙之间对称布置，前墙左侧喷口为逆时针旋转，前墙右侧喷口为顺时针旋转，后墙左侧喷口为逆时针旋转，后墙右侧喷口为顺时针方向。这种排布方式得烟气在燃尽风下部有向炉膛中心聚拢的趋势，削减由于炉膛中心区域温度高，烟气向侧墙移动的趋势，有利于下炉膛处于贫氧状态的烟气更充分的与燃尽风混合。而在燃尽风加入后炉膛中心的高温烟气又顺着旋流方向向侧墙移动，减小屏区烟气流速偏差和烟温偏差，有利于锅炉的安全稳定运行。
附图说明
图1是本发明实施例中高效低污染的W型火焰锅炉燃尽风装置去除风箱后的整体结构示意图。
图2是本发明实施例中高效低污染的W型火焰锅炉燃尽风装置纵剖后的结构示意图。
图3是图1的局部俯视结构示意图。
图4是图1的右视结构示意图。
图5是本发明实施例中高效低污染的W型火焰锅炉燃尽风装置未装翼墙燃尽风喷口时形成“烟气走廊”的结构示意图。
图6是本发明实施例中燃尽风喷口的结构示意图。
图7是图6的右视结构示意图。
图8是本发明实施例中燃尽风喷口的立体结构示意图。
图9是本发明实施例中燃尽风喷口内的旋流器上的叶片的结构示意图。
图10是图9的俯视结构示意图。
图11是不同旋流器叶片角度喷口轴向动量沿入射深度的变化情况示意图。
图12是不同旋流器叶片角度喷口旋转动量矩沿入射深度的变化情况示意图。
图中：主燃区燃尽风喷口1、翼墙燃尽风喷口2、炉拱3、下炉膛4、上炉膛5、燃尽风挡板及其执行机构6、含燃尽风层的风箱7、风箱燃尽风层8、密封盒9、风箱二次风层10、二次风挡板及其执行机构11、环形风道12、蝶阀13、管道14、煤粉喷口15、左侧墙16、右侧墙17、中心风道18、外环风道19、旋流器20。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图12，本实施例中的高效低污染的W型火焰锅炉燃尽风装置包括主燃区燃尽风喷口1、翼墙燃尽风喷口2、炉拱3、下炉膛4、上炉膛5、燃尽风挡板及其执行机构6、设置有燃尽风层的风箱7、二次风挡板及其执行机构11、环形风道12、蝶阀13和管道14。本实施例中的风箱7位于炉拱3的上方，且接近W型火焰锅炉的喉口；下炉膛4位于上炉膛5的下方。
本实施例中的主燃区燃尽风喷口1的一端固定在上炉膛5近喉口处的水冷壁上，另一端固定在风箱7上，用于连通风箱7中的燃尽风层8和炉膛，燃尽风层8为主燃区燃尽风喷口1供风，风量大小由燃尽风挡板及其执行机构6调节。
本实施例中的翼墙燃尽风喷口2的一端通过管道14连接在环形风道12上，蝶阀13安装在连接翼墙燃尽风喷口2的管道14上，风量由蝶阀13调节，另一端连接在上炉膛5靠近侧墙处的水冷壁上。
本实施例中的燃尽风层8、主燃区燃尽风喷口1和翼墙燃尽风喷口2位于同一水平高度，主燃区燃尽风喷口1和翼墙燃尽风喷口2的轴线均呈水平状。本实施例中的主燃区燃尽风喷口1和翼墙燃尽风喷口2均包括中心风道18、外环风道19和旋流器20，其中，中心风道18位于外环风道19中，旋流器20安装在外环风道19内，该旋流器20的叶片的角度α为25-35度，具体取值视炉膛深度和两个相邻燃尽风喷口间的实际距离确定，外环风道19内的旋流器20位置沿轴向方向可以调节，可对旋流强度进行调整。
本实施例中的主燃区燃尽风喷口1的旋转方向和翼墙燃尽风喷口2的旋转方向于上炉膛5的左侧墙16和右侧墙17之间呈对称布置，在视线沿喷口入射方向观测时，偏左侧的喷口的旋转方向为逆时针方向，偏右侧的喷口的旋转方向为顺时针方向。
本实施例中的高效低污染的W型火焰锅炉燃尽风方法如下：向主燃区燃尽风喷口1和翼墙燃尽风喷口2送入燃尽风，该燃尽风量占入炉总风量的10%-25%，单个翼墙燃尽风喷口2的风量是单个主燃区燃尽风喷口1的风量的1/2-2/3。在主燃区燃尽风喷口1中，中心风道18的风量是外环风道19的风量的1-1.5倍；在翼墙燃尽风喷口2中，中心风道18的风量是外环风道19的风量的1-1.5倍。主燃区燃尽风喷口1和翼墙燃尽风喷口2中的中心风道18内的风速均为40-55m/s。主燃区燃尽风喷口1和翼墙燃尽风喷口2中的外环风道19的风速均为35-45m/s。通常情况下，本发明的燃尽风装置在运行过程中，中心风道18的风量与外环风道19的风量之比优选为定值。
本发明的风箱7中可以设置风箱二次风层10，并可以通过二次风挡板及其执行机构11来控制风量大小。本发明的风箱7中设置燃尽风层8，该燃尽风层8与主燃区燃尽风喷口1和翼墙燃尽风喷口2同水平高度，用于为主燃区燃尽风喷口1供风。本发明中的主燃区燃尽风喷口1的一端可以通过密封盒9固定在上炉膛5近喉口处的水冷壁上，翼墙燃尽风喷口2的另一端也可以通过密封盒9连接在上炉膛5靠近侧墙处的水冷壁上。本发明中的燃尽风喷口分为主燃区燃尽风喷口1和翼墙燃尽风喷口2两种，外界的煤粉喷口15与本发明的连接关系属于现有技术。
本发明经中心风道18进入炉膛的燃尽风射流具有较大的轴向动量，经外环风道19的燃尽风射流在一定角度的旋流器20的引导下形成旋流，具有合适的旋转强度，因而具有一定的横向扩散能力，使射流能够覆盖相邻两个燃尽风喷口之间的区域，以保证烟气充分混合。
对于一台600MW燃用无烟煤的W型火焰锅炉的主燃区燃尽风喷口做模化试验和数值模拟，得出风箱压力1000Pa、燃尽风温615K时，不同旋流器20的叶片角度的主燃区燃尽风喷口1轴向动量及旋转动量矩沿入射深度方向上的分布，分别如图11和图12所示。图11的结果表明：对冲的燃尽风射流在炉膛中心轴向动量趋近于零，呈滞止状态；该处烟气的混合主要依靠燃尽风沿宽度方向上的搅浑能力，与此处燃尽风射流残留的旋转动量矩有关；叶片角度越小，燃尽风射流轴向动量越大，对主流烟气的穿透效果越好。
图12表明，虽然燃尽风喷口入口处的旋转动量矩与旋流器叶片角度呈正相关，但在燃尽风射流入射深度达到一定值以后，反而表现出旋转动量矩与叶片角度呈反相关的状态。通过联系轴向动量与叶片角度的关系，归纳得出：增大内直流外旋流的燃尽风喷口旋流器叶片角度，燃尽风射流对主流的穿透效果越差，影响了旋转动量矩沿入射方向上的传递，加速其衰减，反而降低了燃尽风射流对炉膛中心区域沿宽度方向上的搅混能力。
模拟结果表明，当内直流外旋流燃尽风喷口旋流器20中的叶片角度α为25-35度时，燃尽风出口射流的旋转动量矩衰减较慢，旋转动能可有效传递值炉膛中心，使得此处的可燃物质与空气充分混合，保证燃尽度。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种使用高效低污染的W型火焰锅炉燃尽风装置的燃尽风方法，所述W型火焰锅炉燃尽风装置包括主燃区燃尽风喷口、翼墙燃尽风喷口、炉拱、下炉膛、上炉膛、环形风道和设置有燃尽风层的风箱，所述风箱位于炉拱的上方，且接近W型火焰锅炉的喉口；所述主燃区燃尽风喷口的一端固定在上炉膛近喉口处的水冷壁上，另一端固定在风箱上，用于连通风箱中的燃尽风层和炉膛，风箱中的燃尽风层为主燃区燃尽风喷口供风，风量大小由风箱挡板及其执行机构调节；所述翼墙燃尽风喷口的一端通过管道连接在环形风道上，另一端连接在上炉膛靠近侧墙处的水冷壁上；所述燃尽风层、主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口位于同一水平高度，所述主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口的轴线均呈水平状，该主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口均包括中心风道、外环风道和旋流器，所述中心风道位于外环风道中，所述旋流器安装在外环风道内，该旋流器的叶片角度为25-35度，其特征在于：向所述主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口送入燃尽风，该燃尽风量占入炉总风量的10%-25%，单个翼墙燃尽风喷口的风量是单个主燃区燃尽风喷口的风量的1/2-2/3。
2.根据权利要求1所述的燃尽风方法，其特征在于：所述主燃区燃尽风喷口的旋转方向和翼墙燃尽风喷口的旋转方向于上炉膛的左侧墙和右侧墙之间呈对称布置，在视线沿喷口入射方向观测时，偏左侧的喷口的旋转方向为逆时针方向，偏右侧的喷口的旋转方向为顺时针方向。
3.根据权利要求1所述的燃尽风方法，其特征在于：所述连接翼墙燃尽风喷口的管道上安装有蝶阀。
4.根据权利要求1所述的燃尽风方法，其特征在于：所述旋流器的位置沿外环风道的轴向方向可以调节，以达到对燃尽风射流的旋流强度进行调整的目的。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的燃尽风方法，其特征在于：所述主燃区燃尽风喷口中，所述中心风道的风量是外环风道的风量的1-1.5倍；所述翼墙燃尽风喷口中，所述中心风道的风量是外环风道的风量的1-1.5倍。
6.根据权利要求1-4任一权利要求所述的燃尽风方法，其特征在于：所述主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口中的中心风道内的风速均为40-55m/s。
7.根据权利要求1-4任一权利要求所述的燃尽风方法，其特征在于：所述主燃区燃尽风喷口和翼墙燃尽风喷口中的外环风道的风速均为35-45m/s。
8.根据权利要求5所述的燃尽风方法，其特征在于：所述燃尽风装置在运行过程中，所述中心风道的风量与外环风道的风量之比为定值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310619621.3A CN103672867B (zh) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 一种高效低污染的w型火焰锅炉燃尽风装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310619621.3A CN103672867B (zh) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 一种高效低污染的w型火焰锅炉燃尽风装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103672867A CN103672867A (zh) | 2014-03-26 |
| CN103672867B true CN103672867B (zh) | 2016-01-20 |
Family
ID=50311204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310619621.3A Active CN103672867B (zh) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 一种高效低污染的w型火焰锅炉燃尽风装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103672867B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104566438A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-29 | 江苏太湖锅炉股份有限公司 | 一种组合式可调布风装置 |
| CN107830517A (zh) * | 2017-05-02 | 2018-03-23 | 浙江大学 | 一种前后墙燃烧的侧边风和侧燃尽风装置 |
| CN108386832B (zh) * | 2018-01-12 | 2019-10-11 | 宁波大学 | 一种侧墙主导对称燃烧的低氮高效燃尽w火焰锅炉 |
| CN108167823B (zh) * | 2018-01-29 | 2024-05-24 | 西安交通大学 | 一种带轴向可调叶片防止燃烧器喷口结渣的装置 |
| CN109340810B (zh) * | 2018-11-22 | 2024-10-29 | 西安交通大学 | 一种降低层燃炉飞灰含碳量的二次配风结构 |
| CN109668145A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-23 | 中节环立为（武汉）能源技术有限公司 | 一种高速扰流风装置 |
| CN110107911B (zh) * | 2019-04-30 | 2023-09-08 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种用于对冲燃烧锅炉的二次风系统及其工作方法 |
| CN111550820B (zh) * | 2020-05-25 | 2022-02-25 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院 | 一种基于动量矩的锅炉燃尽风调整方法 |
| CN112781044A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-11 | 石天水 | 一种可向中心输入二次空气的分火器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1851323A (zh) * | 2006-05-26 | 2006-10-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种拱下二次风向下偏置的w型火焰炉 |
| CN101324339A (zh) * | 2008-07-16 | 2008-12-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种全混合w型火焰锅炉燃尽风装置 |
| CN102454982A (zh) * | 2010-10-29 | 2012-05-16 | 烟台龙源电力技术股份有限公司 | 燃尽风喷口布置结构 |
| CN202494127U (zh) * | 2012-02-10 | 2012-10-17 | 哈尔滨恒昇电站设备有限公司 | 降低nox分离燃尽风装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0268403A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Babcock Hitachi Kk | 固体燃料燃焼装置 |
-
2013
- 2013-11-29 CN CN201310619621.3A patent/CN103672867B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1851323A (zh) * | 2006-05-26 | 2006-10-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种拱下二次风向下偏置的w型火焰炉 |
| CN101324339A (zh) * | 2008-07-16 | 2008-12-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种全混合w型火焰锅炉燃尽风装置 |
| CN102454982A (zh) * | 2010-10-29 | 2012-05-16 | 烟台龙源电力技术股份有限公司 | 燃尽风喷口布置结构 |
| CN202494127U (zh) * | 2012-02-10 | 2012-10-17 | 哈尔滨恒昇电站设备有限公司 | 降低nox分离燃尽风装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 燃尽风对W型火焰炉炉内气固流动影响的试验研究;李世龙;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (工程科技Ⅱ辑)》;20120715(第7期);7,13,14页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103672867A (zh) | 2014-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103672867B (zh) | 一种高效低污染的w型火焰锅炉燃尽风装置及方法 | |
| CN102252320B (zh) | 生物质低氮直燃锅炉 | |
| CN102913898B (zh) | 一种在前后墙对冲燃烧锅炉中的燃尽风布置方式 | |
| CN110645568B (zh) | W火焰锅炉NOx超低排放协同控制系统及控制方法 | |
| CN207514895U (zh) | 用于煤粉锅炉超低负荷稳燃的燃烧系统 | |
| CN106168376B (zh) | 一种双炉膛煤粉气化低氮燃烧工业锅炉 | |
| CN107543151B (zh) | 一种能够提高煤粉燃尽的烟气再循环系统的w火焰锅炉 | |
| CN104595900A (zh) | 低氮氧化物燃气燃烧器及其燃烧方法 | |
| CN107606605A (zh) | 一种采用再循环烟气的w火焰锅炉 | |
| CN105090940A (zh) | 一种4d多维低氮燃烧器 | |
| CN209484598U (zh) | 一种低热值煤气低NOx排放燃烧器 | |
| CN101476719B (zh) | 用于w型火焰炉上的浓淡煤粉气流错列布置的燃烧装置 | |
| CN204704817U (zh) | 一种低氮氧化物燃气燃烧器 | |
| CN110397911A (zh) | 数控化风煤比低NOx、低CO高效对冲旋流燃烧控制系统 | |
| CN107559822B (zh) | 中心给粉旋流煤粉燃器和燃尽风布置结构 | |
| CN104033888A (zh) | 四角切圆锅炉及其炉膛 | |
| CN203323116U (zh) | 一种适应于贫煤锅炉的低氮氧化物直流煤粉燃烧装置 | |
| CN108870383A (zh) | 一种煤粉锅炉低NOx燃烧系统 | |
| CN208901372U (zh) | 一种煤粉锅炉低NOx燃烧系统 | |
| CN106838895A (zh) | 一种低负荷稳燃直流型燃烧器 | |
| CN101806450B (zh) | 一种适用于不同负荷煤粉型锅炉的燃尽风装置 | |
| CN203656911U (zh) | 一种高效低污染的w型火焰锅炉燃尽风装置 | |
| CN204165042U (zh) | 中低温热烟气送粉煤粉燃烧装置 | |
| Du et al. | Influence of the parallel oil‐secondary air and F‐layer secondary air distribution on the flow, combustion, and NOx generation characteristics of FW down‐fired boilers retrofitted with a stable combustion technology | |
| CN204629462U (zh) | 一种水煤浆低氮燃烧注汽锅炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Hangzhou City, Zhejiang Province, 310030 Xihu District science and Technology Park of West Lake Park Road, No. 10 Patentee after: Huadian Power Science Research Institute Co., Ltd. Address before: Hangzhou City, Zhejiang Province, 310030 Xihu District science and Technology Park of West Lake Park Road, No. 10 Patentee before: China Huadian Electric Research Institute |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |