CN104676583A

CN104676583A - 一种侧墙具有燃尽风喷口的w火焰锅炉

Info

Publication number: CN104676583A
Application number: CN201310608799.8A
Authority: CN
Inventors: 李保亮; 张超群; 周喜忠; 刘鹏飞; 张文振; 衣军; 王西伦; 赖金平
Original assignee: Yantai Longyuan Power Technology Co Ltd
Current assignee: Yantai Longyuan Power Technology Co Ltd
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2015-06-03

Abstract

本发明涉及一种侧墙具有燃尽风喷口的W火焰锅炉，W火焰锅炉包括下炉膛、上炉膛和炉拱，拱上一次风喷口和拱上二次风喷口都设置在炉拱上，拱下二次风喷口倾斜设置在下炉膛下部的垂直前后墙水冷壁上，前后墙燃尽风喷口设置在下炉膛出口的前后墙水冷壁上，侧墙燃尽风喷口设置在下炉膛出口的侧墙水冷壁上或上炉膛入口至上炉膛折焰角之间的侧墙水冷壁上。本发明提供的W火焰锅炉的拱上一次风和拱上二次风从锅炉炉拱的拱部喷入炉膛，拱下二次风分级送入炉膛中，在下炉膛中形成“W”型火焰，在下炉膛形成集中燃烧区域；高温烟气上升至下炉膛出口，与前后墙燃尽风、侧墙燃尽风混合，高温烟气中可燃物质进一步燃烧，在上炉膛入口区域形成集中燃尽区域。

Description

一种侧墙具有燃尽风喷口的W火焰锅炉

技术领域

本发明涉及电站锅炉燃烧领域，具体涉及一种侧墙具有燃尽风喷口的W火焰锅炉。

背景技术

国内近十年来，火力发电行业中已逐步淘汰小容量低参数的电站锅炉，大容量高参数的电站锅炉已占有绝大多数，其中W火焰锅炉尽管总占有量很小，但其容量和参数也逐步由300MW亚临界发展到600MW超临界。高参数的W火焰锅炉的锅炉热效率有所提高，环保要求指标，比如氮氧化物等也采取了分级配风分级燃烧等控制措施，氮氧化物排放整体水平有所降低。随着新的降低氮氧化物技术的应用和不断研究，发现由于拱部边缘燃烧器与侧墙的距离较大极易形成烟气走廊，在炉内燃烧组织恶化时，表现尤其明显。锅炉运行中，在侧墙预留的烟气取样点可以测试出还原性气氛（CO浓度极高，而O₂浓度极低），使侧墙水冷壁成为结渣和高温腐蚀的严重区域，对锅炉安全稳定运行极为不利。

在现有电站锅炉上，应用燃尽风技术降低氮氧化物的方式已是较为普遍的技术措施，在四角切圆燃烧锅炉、前后墙对冲燃烧锅炉和W火焰锅炉上，都有大量的专利技术和广泛的应用案例，但大都局限于锅炉前后墙燃烧器上部区域布置燃尽风的方式。另外，在现有W火焰锅炉上设置的燃尽风技术，也仅局限于燃烧器上部区域，对于W火焰锅炉侧墙没有布置燃尽风喷口，侧墙CO浓度偏高和侧墙易结渣，已经是W火焰锅炉最为常见的问题，对于W火焰锅炉短期内影响是结渣严重，影响锅炉排渣设备等安全运行，长期影响是对侧墙水冷壁管屏造成高温腐蚀，影响锅炉安全运行。

发明内容

本发明的目的是提出一种侧墙具有燃尽风喷口的W火焰锅炉，该W火焰锅炉有效地解决了上述问题，结构简单，操作方便。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种侧墙具有燃尽风喷口的W火焰锅炉，W火焰锅炉包括下炉膛、上炉膛和炉拱，下炉膛和上炉膛都包括前墙、后墙和侧墙，拱上一次风喷口和拱上二次风喷口都设置在炉拱上，拱上一次风喷口和拱上二次风喷口都与下炉膛连通，拱下二次风喷口倾斜设置在下炉膛下部的垂直前后墙水冷壁上，前后墙燃尽风喷口设置在下炉膛出口的前后墙水冷壁上，侧墙燃尽风喷口设置在下炉膛出口的侧墙水冷壁上或上炉膛入口至上炉膛折焰角之间的侧墙水冷壁上，侧墙燃尽风喷口沿炉体的中心线对称设置。

在一个优选或可选地实施例中，W火焰锅炉还包括拱上大风箱、侧墙燃尽风风道和燃尽风风箱，拱上大风箱、侧墙燃尽风风道和燃尽风风箱依次连接。

在一个优选或可选地实施例中，W火焰锅炉还包括二次风道、侧墙燃尽风风道和燃尽风风箱，二次风道、侧墙燃尽风风道和燃尽风风箱依次连接。

在一个优选或可选地实施例中，侧墙燃尽风风道包括导流板、风量关断门、风量标定测量孔、风量调节门和风量测量装置，导流板、风量关断门、风量标定测量孔、风量调节门和风量测量装置依次设置。

在一个优选或可选地实施例中，前后墙燃尽风喷口和侧墙燃尽风喷口的形状为圆形或矩形。

在一个优选或可选地实施例中，前后墙燃尽风喷口和侧墙燃尽风喷口为带有导流叶片的喷口。

在一个优选或可选地实施例中，前后墙燃尽风喷口和侧墙燃尽风喷口为直流式喷口或旋流式喷口。

在一个优选或可选地实施例中，拱下二次风喷口与水平面的夹角为20°-45°。

基于上述技术方案中的任一技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

由于本发明所提供的W火焰锅炉，包括下炉膛、上炉膛和炉拱，前后墙燃尽风喷口设置在下炉膛出口的前后墙水冷壁上，侧墙燃尽风喷口设置在下炉膛出口的侧墙水冷壁上或上炉膛入口至上炉膛折焰角之间的侧墙水冷壁上，拱上一次风和拱上二次风从锅炉炉拱的拱部喷入炉膛，拱下二次风分级送入炉膛中，在下炉膛中形成“W”型火焰，即在下炉膛形成集中燃烧区域；其高温烟气上升至下炉膛出口，与前后墙燃尽风、侧墙燃尽风混合，高温烟气中可燃物质进一步燃烧，在上炉膛入口区域形成集中燃尽区域。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的具有燃尽风喷口的W火焰锅炉的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。

下文为了叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致。

以国内某电厂600MW机组W火焰锅炉为例，在低NOx改造方案中提供W火焰锅炉燃尽风的布置方式，布置示意图如图1所示，一种侧墙具有燃尽风喷口的W火焰锅炉，W火焰锅炉包括下炉膛1、上炉膛2和炉拱14，下炉膛1和上炉膛2都包括前墙、后墙和侧墙，拱上一次风喷口15和拱上二次风喷口16都设置在炉拱14上，拱上一次风喷口15和拱上二次风喷口16都与下炉膛1连通，拱下二次风喷口17倾斜设置在下炉膛1下部的垂直前后墙水冷壁上，前后墙燃尽风喷口18设置在下炉膛1出口的前后墙水冷壁上，侧墙燃尽风喷口19设置在下炉膛1出口的侧墙水冷壁上或上炉膛2入口至上炉膛折焰角3之间的侧墙水冷壁上，侧墙燃尽风喷口19沿炉体的中心线对称设置。

拱上一次风（风粉混合物）和拱上二次风从锅炉炉拱的拱部喷入炉膛，拱下二次风分级送入炉膛中，在下炉膛中形成“W”型火焰，即在下炉膛形成集中燃烧区域；其高温烟气上升至下炉膛出口，与前后墙燃尽风、侧墙燃尽风混合，高温烟气中可燃物质进一步燃烧，在上炉膛入口区域形成集中燃尽区域。其中，前后墙燃尽风、侧墙燃尽风在上炉膛入口处穿透高温烟气，并具有很好的混合作用，使高温烟气中可燃物质充分与燃尽风中提供的O₂接触，实现充分燃烧，降低高温烟气中CO等可燃气体浓度，降低飞灰中含碳量，提高锅炉热效率；同时，侧墙燃尽风可给侧墙水冷壁区域提供一定O₂，使侧墙水冷壁区域尽可能维持一定O₂浓度，降低CO浓度，即在侧墙水冷壁区域维持一定的氧化性气氛，减少或减弱侧墙水冷壁管屏由于长期处在还原性气氛而造成高温腐蚀；另外，由于W火焰锅炉侧墙是极易结渣的区域，侧墙燃尽风的布置，致使煤粉火焰极难吹刷到侧墙，或由于燃尽风喷口所在区域氧化性气氛的存在降低了该区域灰渣生成的趋势，具有一定的防结渣功能。

在W火焰锅炉侧墙上通过侧墙燃尽风喷口喷入燃尽风，在保证实现降低NOx排放指标的同时，能消减由于拱部边缘燃烧器与侧墙的距离较大形成烟气走廊的可能，能控制侧墙O₂浓度水平，有效控制CO的生成，降低CO浓度，解决W火焰锅炉长期运行侧墙水冷壁结渣、高温腐蚀等问题，同时提高了锅炉热效率和安全稳定性。

W火焰锅炉还包括拱上大风箱6、侧墙燃尽风风道5和燃尽风风箱7，拱上大风箱6、侧墙燃尽风风道5和燃尽风风箱7依次连接。

W火焰锅炉还包括二次风道8、侧墙燃尽风风道5和燃尽风风箱7，二次风道8、侧墙燃尽风风道5和燃尽风风箱7依次连接。

侧墙燃尽风风道5包括导流板9、风量关断门12、风量标定测量孔13、风量调节门11和风量测量装置10，导流板9、风量关断门12、风量标定测量孔13、风量调节门11和风量测量装置10依次设置。

前后墙燃尽风喷口18和侧墙燃尽风喷口19的形状为圆形或矩形。喷口数量可以与燃烧器数量相同或不同。

前后墙燃尽风喷口18和侧墙燃尽风喷口19为带有导流叶片（图中未示出）的喷口。

前后墙燃尽风喷口18和侧墙燃尽风喷口19为直流式喷口或旋流式喷口。如为旋流式喷口，旋转方向不限。

拱下二次风喷口17与水平面的夹角为20°-45°。

W火焰锅炉的其它部分可以参照现有技术，本发明不再展开描述。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接（例如使用螺栓或螺钉连接），也可以理解为：不可拆卸的固定连接（例如铆接、焊接），当然，互相固定连接也可以为一体式结构（例如使用铸造工艺一体成形制造出来）所取代（明显无法采用一体成形工艺除外）。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种侧墙具有燃尽风喷口的W火焰锅炉，其特征在于：所述W火焰锅炉包括下炉膛、上炉膛和炉拱，下炉膛和上炉膛都包括前墙、后墙和侧墙，拱上一次风喷口和拱上二次风喷口都设置在炉拱上，拱上一次风喷口和拱上二次风喷口都与下炉膛连通，拱下二次风喷口倾斜设置在下炉膛下部的垂直前后墙水冷壁上，前后墙燃尽风喷口设置在下炉膛出口的前后墙水冷壁上，侧墙燃尽风喷口设置在下炉膛出口的侧墙水冷壁上或上炉膛入口至上炉膛折焰角之间的侧墙水冷壁上，侧墙燃尽风喷口沿炉体的中心线对称设置。

2.根据权利要求1所述的W火焰锅炉，其特征在于：所述W火焰锅炉还包括拱上大风箱、侧墙燃尽风风道和燃尽风风箱，拱上大风箱、侧墙燃尽风风道和燃尽风风箱依次连接。

3.根据权利要求1所述的W火焰锅炉，其特征在于：所述W火焰锅炉还包括二次风道、侧墙燃尽风风道和燃尽风风箱，二次风道、侧墙燃尽风风道和燃尽风风箱依次连接。

4.根据权利要求2或3所述的W火焰锅炉，其特征在于：所述侧墙燃尽风风道包括导流板、风量关断门、风量标定测量孔、风量调节门和风量测量装置，导流板、风量关断门、风量标定测量孔、风量调节门和风量测量装置依次设置。

5.根据权利要求1所述的W火焰锅炉，其特征在于：前后墙燃尽风喷口和侧墙燃尽风喷口的形状为圆形或矩形。

6.根据权利要求5所述的W火焰锅炉，其特征在于：前后墙燃尽风喷口和侧墙燃尽风喷口为带有导流叶片的喷口。

7.根据权利要求1所述的W火焰锅炉，其特征在于：前后墙燃尽风喷口和侧墙燃尽风喷口为直流式喷口或旋流式喷口。

8.根据权利要求1所述的W火焰锅炉，其特征在于：拱下二次风喷口与水平面的夹角为20°-45°。