CN104748107A - 一种w火焰锅炉的燃烧装置及w火焰锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种W火焰锅炉的燃烧装置及W火焰锅炉，包括：煤粉管道、煤粉浓淡分离装置、煤粉气流管道和二次风管道；煤粉气流管道包括：主气管道和乏气管道；主气管道的末端设有与炉膛相连的主气喷口，乏气管道的末端设有与炉膛相连的乏气喷口二次风管道的末端设置有与炉膛相连的二次风喷口；主气喷口、乏气喷口和二次风喷口都设置在炉拱上，乏气喷口布置在主气喷口和二次风喷口之间，二次风喷口靠近前墙或后墙，主气喷口靠近炉膛中心。本发明的W火焰锅炉的燃烧装置及W火焰锅炉，推迟了主气和二次风的混合，有利于减少NOx的生成，保证了煤粉颗粒的燃尽，解决了W火焰锅炉煤粉颗粒难着火、难燃尽，易结渣，NOx排放高的问题。

Description

一种W火焰锅炉的燃烧装置及W火焰锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧技术领域，尤其涉及一种W火焰锅炉的燃烧装置及W火焰锅炉。

背景技术

W火焰锅炉是一种专门用以燃烧低挥发分煤种的锅炉，在燃用无烟煤和劣质贫煤等低挥发分煤种时优势明显。但W火焰锅炉在燃烧过程中普遍存在煤粉燃尽差、燃烧稳定性差、锅炉结渣和NOx排放量高等问题。为使煤粉及时着火、稳定燃烧及降低炉膛内NOx的生成量，W火焰锅炉常采用燃料分级和空气分级技术。

目前，部分W火焰锅炉燃烧器喷口采用直流狭缝式，如图1A所示，并且燃烧器成组布置如图1B所示。煤粉气流和二次风气流相间布置，这有利于拱上气流的迅速混合，增加了拱上气流的动量，保证了煤粉颗粒的下行深度，有利于煤粉颗粒的燃尽；成组布置增加了燃烧器区域的局部热负荷，有利于煤粉颗粒的着火。但是该燃烧器喷口布置方式使得煤粉气流在着火初期就和二次风大量混合，这一方面增加了煤粉气流的着火热，推迟了煤粉气流的着火，另一方面使煤粉气流在着火初期就处于较强的氧化性气氛下，不利于控制NOx。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种W火焰锅炉的燃烧装置，将乏气喷口布置在主气喷口和二次风喷口之间。

一种W火焰锅炉的燃烧装置，包括：煤粉管道、煤粉浓淡分离装置、煤粉气流管道和二次风管道；所述煤粉管道、所述煤粉浓淡分离装置和所述煤粉气流管道依次连接；所述煤粉气流管道包括：主气管道和乏气管道；所述主气管道的末端设有与炉膛相连的主气喷口，所述乏气管道的末端设有与炉膛相连的乏气喷口；来自所述煤粉管道的煤粉气流经过所述煤粉浓淡分离装置后分成煤粉浓度不同的主气和乏气，所述主气进入所述主气管道并经过所述主气喷口进入炉膛，所述乏气进入所述乏气管道并经过乏气喷口进入炉膛；所述二次风管道的末端设置有与炉膛相连的二次风喷口；所述主气喷口、所述乏气喷口和所述二次风喷口都设置在炉拱上，其中，所述乏气喷口布置在所述主气喷口和所述二次风喷口之间，所述二次风喷口靠近前墙或后墙，所述主气喷口靠近炉膛中心。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述主气管道和所述乏气管道的数量都为1个；在所述主气管道的末端设置与炉膛相连的2个主气喷口，在所述乏气管道的末端设置与炉膛相连的2个乏气喷口。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述二次风管道的数量为1个；在所述二次风管道的末端设置与炉膛相连的2个二次风喷口。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述主气管道和所述乏气管道上都设置阀门装置。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述二次风管道通过二次风箱装置配风。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述主气喷口、所述乏气喷口和所述二次风喷口的形状为圆形或矩形。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：煤粉浓缩装置；所述煤粉浓缩装置通过所述煤粉管道与所述煤粉浓淡分离装置连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，通过所述二次风喷口进入所述炉膛的二次风速大于通过所述主气喷口进入所述炉膛的主气风速和通过所述乏气喷口进入所述炉膛的乏气风速，并且，通过主气喷口进入所述炉膛的主气风速小于通过所述乏气喷口进入所述炉膛的乏气风速。

一种W火焰锅炉，包括一个或多个如上所述的W火焰锅炉的燃烧装置。

本发明的W火焰锅炉的燃烧装置及W火焰锅炉，主气喷口布置在靠进炉膛中心的一侧，二次风喷口布置在靠近前墙或后墙的一侧有利于保护前后墙，将乏气喷口布置在主气喷口和二次风喷口之间，推迟了主气和二次风的混合，有利于减少NOx的生成，保证了煤粉颗粒的燃尽，解决了W火焰锅炉煤粉颗粒难着火、难燃尽，易结渣，NOx排放高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为现有技术中的W火焰锅炉的燃烧装置的喷口布置示意图；图1B为现有技术中的W火焰锅炉的燃烧装置在炉膛上的喷口布置示意图；其中，5－主气喷口、6－乏气喷口、7－二次风喷口、9－前墙或后墙、10－炉膛；

图2A和2B为根据本发明的W火焰锅炉的燃烧装置的一个实施例的示意图，其中，图2A为主视图，图2B为W火焰锅炉的燃烧装置的喷口布置示意图；

图3为本发明的W火焰锅炉的燃烧装置在炉膛上的喷口布置示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。

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。

本发明中的主气是指煤粉气流经过煤粉浓淡分离装置后煤粉浓度较浓的一部分，乏气是指煤粉气流经过煤粉浓淡分离装置后煤粉浓度较淡的一部分。

本发明提供一种W火焰锅炉的煤粉燃烧器，主要解决W火焰锅炉煤粉颗粒难着火、难燃尽，易结渣，NOx排放高的问题。

如图2A和2B所示，W火焰锅炉的燃烧装置包括：煤粉管道11、煤粉浓淡分离装置12、煤粉气流管道和二次风管道。煤粉管道11、煤粉浓淡分离装置12和煤粉气流管道依次连接。

煤粉气流管道包括：主气管道13和乏气管道14。主气管道13的末端设有与炉膛相连的主气喷口15，乏气管道14的末端设有与炉膛相连的乏气喷口16。来自煤粉管道11的煤粉气流经过煤粉浓淡分离装置12后分成煤粉浓度不同的主气和乏气，主气进入主气管道13并经过主气喷口15进入炉膛，乏气进入乏气管道14并经过乏气喷口16进入炉膛。

二次风管道的末端设置有与炉膛相连的二次风喷口17。主气喷口15、乏气喷口16和二次风喷口17都设置在炉拱21上，乏气喷口16布置在主气喷口15和二次风喷口17之间，二次风喷口17靠近前墙或后墙19，主气喷口15靠近炉膛中心20。

根据本发明的一个实施例，主气管道13和乏气管道14的数量可以为1个或多个；可以在主气管道13的末端设置与炉膛相连的1、2、3等个主气喷口15，也可以在乏气管道14的末端设置与炉膛相连的1、2、3等个乏气喷口16。二次风管道的数量为1个或多个，在二次风管道的末端设置与炉膛相连的1、2、3等个二次风喷口17。

根据本发明的一个实施例，将主气喷口布置在靠进炉膛中心的一侧，并选取较低的主气风速，有利于煤粉气流着火和稳燃。将乏气喷口布置在主气喷口和二次风喷口之间，推迟了主气和二次风的混合，有利于降低NOx的生成。将二次风喷口布置在靠近炉膛前墙或后墙的一侧，有利于防止锅炉结渣。另外，这种布置方式可以通过设置较低的主气风速、较高的乏气风速和更高的二次风速，既保证了煤粉颗粒刚进入炉膛时具有较低的风速，又可以逐级引射煤粉颗粒下行，保证煤粉颗粒在炉膛的下冲深度，增加煤粉颗粒在炉膛中的停留时间，以利于煤粉颗粒的燃尽。

根据本发明的一个实施例，在主气管道内和乏气管道上都设置阀门装置，用于控制主气管道和乏气管道的主气或乏气的进气量。二次风管道通可以过二次风箱装置配风。主气喷口15、乏气喷口16和二次风喷口17的形状为圆形或矩形等。

根据本发明的一个实施例，主气进入主气管道13经过主气喷口15由锅炉拱部21进入炉膛20，乏气进入乏气管道14经过乏气喷口16由锅炉拱部21进入炉膛20，二次风从二次风箱18内经过二次风喷口17由锅炉拱部21进入炉膛20。

将主气喷口25布置在靠近炉膛20中心的一侧，有利于煤粉浓度较大的主气直接接受来自炉膛的高温回流烟气的热量和高温火焰的辐射热，同时，选取较低的主气风速，有利于主气的着火和稳燃；将二次风喷口17布置在靠近前墙或后墙19的一侧，使得在炉墙附近形成一层氧气膜，防止了炉膛的结渣；将乏气喷口16布置在主气喷口15和二次风喷口17之间，推迟了主气和二次风的混合，较好的在煤粉燃烧初期抑制了NOx的大量生成。

此外，通过控制主气管道13上的主气侧可调缩孔22（或阀门）和乏气管道14上的乏气侧可调缩孔23（或阀门）来实现合适的主气和乏气分配比例；为保证煤粉颗粒的下行深度，选取较高的乏气风速和更高的二次风风速，逐级引射煤粉颗粒的下行，增加煤粉颗粒在炉膛的停留时间，保证了煤粉颗粒的燃尽。沿炉膛宽度方向上均匀布置燃烧器喷口，使得炉内的容积热负荷分布相对均匀，避免了局部温度过高，减少了热力型NOx的生成。

根据本发明的一个实施例，W火焰锅炉的燃烧装置还包括煤粉浓缩装置；煤粉浓缩装置通过煤粉管道与煤粉浓淡分离装置连接。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，一种W火焰锅炉包括一个或多个如上的W火焰锅炉的燃烧装置，在炉拱上均匀分布，并且都将乏气喷口16布置在主气喷口15和二次风喷口17之间。

本发明的W火焰锅炉的燃烧装置及W火焰锅炉，主气喷口布置在靠进炉膛中心的一侧，有利于煤粉气流的着火和稳燃；二次风喷口布置在靠近前墙或后墙的一侧有利于保护前后墙，防止结渣，并可以保证煤粉颗粒的下行深度，保证了煤粉颗粒的燃尽，解决了W火焰锅炉煤粉颗粒难着火、难燃尽，易结渣，NOx排放高的问题。

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 (9)

1.一种W火焰锅炉的燃烧装置，其特征在于，包括：

煤粉管道、煤粉浓淡分离装置、煤粉气流管道和二次风管道；

所述煤粉管道、所述煤粉浓淡分离装置和所述煤粉气流管道依次连接；所述煤粉气流管道包括：主气管道和乏气管道；所述主气管道的末端设有与炉膛相连的主气喷口，所述乏气管道的末端设有与炉膛相连的乏气喷口；来自所述煤粉管道的煤粉气流经过所述煤粉浓淡分离装置后分成煤粉浓度不同的主气和乏气，所述主气进入所述主气管道并经过所述主气喷口进入炉膛，所述乏气进入所述乏气管道并经过乏气喷口进入炉膛；

所述二次风管道的末端设置有与炉膛相连的二次风喷口；所述主气喷口、所述乏气喷口和所述二次风喷口都设置在炉拱上，其中，所述乏气喷口布置在所述主气喷口和所述二次风喷口之间，所述二次风喷口靠近前墙或后墙，所述主气喷口靠近炉膛中心。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述主气管道和所述乏气管道的数量都为1个；

在所述主气管道的末端设置与炉膛相连的2个主气喷口，在所述乏气管道的末端设置与炉膛相连的2个乏气喷口。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：

所述二次风管道的数量为1个；在所述二次风管道的末端设置与炉膛相连的2个二次风喷口。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

在所述主气管道内和所述乏气管道上都设置阀门装置。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述二次风管道通过二次风箱装置配风。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述主气喷口、所述乏气喷口和所述二次风喷口的形状为圆形或矩形。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

还包括：煤粉浓缩装置；

所述煤粉浓缩装置通过所述煤粉管道与所述煤粉浓淡分离装置连接。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

通过所述二次风喷口进入所述炉膛的二次风速大于通过所述主气喷口进入所述炉膛的主气风速和通过所述乏气喷口进入所述炉膛的乏气风速，并且，通过主气喷口进入所述炉膛的主气风速小于通过所述乏气喷口进入所述炉膛的乏气风速。

9.一种W火焰锅炉，其特征在于：

包括一个或多个如权利要求1至8任意一项所述的W火焰锅炉的燃烧装置。