CN105650626A - 前后墙对冲燃烧锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前后墙对冲燃烧锅炉。前后墙对冲燃烧锅炉包括炉墙和主燃烧器组，其中，炉墙包括前墙、后墙和两面侧墙，主燃烧器组设置于前墙和后墙上，前后墙对冲燃烧锅炉还包括第一贴壁风喷口组，第一贴壁风喷口组设于前墙上并位于前墙上的主燃烧器组的两侧和/或设于后墙上并位于后墙上的主燃烧器组的两侧。本发明的前后墙对冲燃烧锅炉的第一贴壁风喷口组所喷射的贴壁风和主燃烧器组喷射的一次风与二次风在锅炉的炉膛内形成横向的空气分级燃烧，从而降低了氮氧化物的生成。另外，第一贴壁风喷口组喷射的贴壁风在侧墙的高度与第一贴壁风喷口组的高度对应的区域的表面形成一层保护气膜，有效防止煤粉颗粒对侧墙的该区域产生的冲刷和磨损。

Description

前后墙对冲燃烧锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，特别涉及一种前后墙对冲燃烧锅炉。

背景技术

随着人们对环境问题的重视，锅炉的排放污染物尤其是氮氧化物的排放对环境产生的影响也越来越引起关注。因此现有技术中的前后墙对冲燃烧锅炉存在的氮氧化物的排放较多的问题亟待解决。

另外，前后墙对冲燃烧锅炉包括前墙、后墙和两面侧墙。前墙和后墙上都设有主燃烧器。前墙和后墙之间的煤粉对冲燃烧时煤粉颗粒被挤压到两侧墙，煤粉颗粒对侧墙产生冲刷和磨损，因此侧墙存在磨损严重的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种前后墙对冲燃烧锅炉，以改善现有技术中的前后墙对冲燃烧锅炉存在的氮氧化物排放较多的问题。更进一步地，还改善现有技术中的前后墙对冲燃烧锅炉存在的侧墙磨损严重的问题。

本发明提供一种前后墙对冲燃烧锅炉，前后墙对冲燃烧锅炉包括炉墙和主燃烧器组，其中，炉墙包括前墙、后墙和两面侧墙，主燃烧器组设置于前墙和后墙上，前后墙对冲燃烧锅炉还包括第一贴壁风喷口组，第一贴壁风喷口组设于前墙上并位于前墙上的主燃烧器组的两侧和/或设于后墙上并位于后墙上的主燃烧器组的两侧。

进一步地，主燃烧器组在前墙和后墙上各自分层设置为多个主燃烧器层，第一贴壁风喷口组的各第一贴壁风喷口在前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上设于主燃烧器组的两个主然烧器层之间。

进一步地，前墙的主燃烧器组的两侧和后墙的主燃烧器组的两侧中每一侧在前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上每两个主燃烧器层之间均设置有第一贴壁风喷口。

进一步地，主燃烧器组在前墙和后墙上各自分层设置为多个主燃烧器层，第一贴壁风喷口组的各第一贴壁风喷口在前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上与一个主燃烧器层等高。

进一步地，前墙的主燃烧器组的两侧和后墙的主燃烧器组的两侧中每一侧在前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上每个主燃烧器层均对应设置有第一贴壁风喷口。

进一步地，前后墙对冲燃烧锅炉还包括设置于前墙和后墙上的燃尽风喷口组。

进一步地，炉墙上还设有第二贴壁风喷口组，第二贴壁风喷口组在前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上高于燃烧器组，以使得侧墙的与第二贴壁风喷口组的高度对应的区域能够形成一层保护气膜。

进一步地，第二贴壁风喷口组设置于两面侧墙上。

进一步地，第二贴壁风喷口组在每侧侧墙上的第二贴壁风喷口的数量为两个或三个。

进一步地，前后墙对冲燃烧锅炉还包括设置于前墙和后墙上的燃尽风喷口组，第二贴壁风喷口在前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上设置于主燃烧器组和燃尽风喷口组之间的区域。

进一步地，通过第一贴壁风喷口组和第二贴壁风喷口组的风量不超过总风量的5％。

进一步地，第一贴壁风喷口组的各第一贴壁风喷口和第二贴壁风喷口组的各第二贴壁风喷口的喷射方向均与侧墙大致平行。

基于本发明提供的前后墙对冲燃烧锅炉，包括炉墙和主燃烧器组，其中，炉墙包括前墙、后墙和两面侧墙，主燃烧器组设置于前墙和后墙上，前后墙对冲燃烧锅炉还包括第一贴壁风喷口组，第一贴壁风喷口组设于前墙上并位于前墙上的主燃烧器组的两侧和/或设于后墙上并位于后墙上的主燃烧器组的两侧。本发明的前后墙对冲燃烧锅炉的第一贴壁风喷口组所喷射的贴壁风和主燃烧器组喷射的一次风与二次风在锅炉的炉膛内形成横向的空气分级燃烧，从而降低了氮氧化物的生成。另外，第一贴壁风喷口组喷射的贴壁风在侧墙的高度与第一贴壁风喷口组的高度对应的区域的表面形成一层保护气膜，该保护气膜有效防止煤粉颗粒对侧墙的该区域产生的冲刷和磨损。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

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为本发明第一实施例的前后墙对冲燃烧锅炉的第一贴壁风喷口组在前墙上的分布示意图；

图2为图1中前后墙对冲燃烧锅炉的第二贴壁风喷口组在侧墙上的分布示意图；

图3为本发明第二实施例的前后墙对冲燃烧锅炉的第一贴壁风喷口组在前墙上的分布示意图。

各附图标记分别代表：

1-前后墙对冲燃烧锅炉；11-前墙；111-主燃烧器组；112-燃尽风喷口组；113-第一贴壁风喷口组；13-侧墙；131-第二贴壁风喷口组。

具体实施方式

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明各实施例的前后墙对冲燃烧锅炉包括炉墙和主燃烧器组，其中，炉墙包括前墙、后墙和两面侧墙。前墙和后墙上设置有主燃烧器组。

前后墙对冲燃烧锅炉还包括第一贴壁风喷口组。第一贴壁风喷口组设于前墙上并位于前墙上的主燃烧器组的两侧和/或设于后墙上并位于后墙的主燃烧器组的两侧。

第一贴壁风喷口组设于前墙上并位于前墙上的主燃烧器组的两侧和/或设于后墙上并位于后墙的主燃烧器组的两侧，使得第一贴壁风喷口组所喷射的贴壁风和主燃烧器组喷射的一次风与二次风在锅炉的炉膛内形成横向的空气分级燃烧，即煤粉先在炉膛的中部低氧量燃烧，然后处于炉膛的两侧的第一贴壁风喷口组喷射的贴壁风使得未燃尽的煤粉进一步燃烧，从而降低氮氧化物的生成。

另外，第一贴壁风喷口组喷射的贴壁风在侧墙的高度与第一贴壁风喷口组的高度对应的区域的表面形成一层保护气膜。该保护气膜有效防止煤粉颗粒对侧墙的该区域产生的冲刷和磨损。

优选地，炉墙上还设有第二贴壁风喷口组。第二贴壁风喷口组在前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上高于主燃烧器组，以使得侧墙的与第二贴壁风喷口组的高度对应的区域能够形成一层保护气膜。该保护气膜有效防止煤粉颗粒对侧墙与第二贴壁风喷口组的高度对应的区域产生的冲刷和磨损。

下面将根据图1至图3对本发明实施例的前后墙对冲燃烧锅炉进行详细说明。

第一实施例

如图1和图2所示，本发明各实施例的前后墙对冲燃烧锅炉1的炉墙包括前墙11、后墙(图中未示出)和两面侧墙13。前墙11和后墙上设置有主燃烧器组111。

前后墙对冲燃烧锅炉1还包括第一贴壁风喷口组113。第一贴壁风喷口组113设于前墙11上并位于前墙11上的主燃烧器组111的两侧和/或设于后墙上并位于后墙的主燃烧器组的两侧。

第一贴壁风喷口组所喷射的贴壁风和主燃烧器组喷射的一次风与二次风在锅炉的炉膛内形成横向的空气分级燃烧，从而降低了氮氧化物的生成。

在第一实施例中，主燃烧器组111分层设置。主燃烧器组111在前墙11和后墙上都各自分层设置为多个主燃烧器层。第一贴壁风喷口组的各第一贴壁风喷口在前后墙对冲燃烧锅炉1的高度方向上设于两个主燃烧器层之间。

具体在本实施例中，如图1所示，前墙11的主燃烧器组111的两侧和后墙的主燃烧器组的两侧都设有第一贴壁风喷口组113。前墙11和后墙的主燃烧器组中每一侧在前后墙对冲燃烧锅炉11的高度方向上每两个主燃烧器层之间均设置有第一贴壁风喷口。

第一贴壁风喷口设于每两个主燃烧器层之间，第一贴壁风喷口组113喷射出的贴壁风能够对侧墙13的高度与第一贴壁风喷口组113的高度对应的区域产生作用，形成一层保护气膜，有效防止了煤粉颗粒对侧墙13的该区域产生的冲刷和磨损。

在本实施例中，前墙11和后墙上还设置有燃尽风喷口组112。燃尽风喷口组112与主燃烧器组111在前后墙对冲燃烧锅炉11的高度方向上形成纵向空气分级燃烧。

处于主燃烧器组111与燃尽风喷口组112之间的区域是煤粉燃烧过程中最缺氧的区域，因此侧墙13的这一对应区域也是发生高温腐蚀最严重的区域。

在本实施例中，第二贴壁风喷口组131设于高度方向上处于主燃烧器组111和所述燃尽风喷口组112之间的区域以使得侧墙13的该区域能够形成一层氧化性保护气膜，保护该区域的侧墙。

上述的第一贴壁风喷口组113所喷射的贴壁风和主燃烧器组111在空间上形成横向的空气分级燃烧，与仅具有主燃烧器组111和燃尽风喷口组112形成的纵向空气分级燃烧的前后墙对冲燃烧锅炉1相比，煤粉颗粒的燃尽程度较高，提高了前后墙对冲燃烧锅炉1的热效率。

具体地，如图2所示，第二贴壁风喷口组131设于侧墙13上。

优选地，第二贴壁风喷口组131在每侧侧墙13上的第二贴壁风喷口的数量为两个或三个。侧墙贴壁风喷口在每侧侧墙13的宽度方向上均匀布置。每侧侧墙对应的第二贴壁风喷口的数量并不限于两个或三个，以上只是优选实施例。

为了有效避免上述的第一贴壁风喷口113和第二贴壁风喷口组131所喷射的贴壁风引起炉膛内整体燃烧的不稳，影响前后墙对冲燃烧锅炉1的效率，在本实施例中，通过第一贴壁风喷口组113和第二贴壁风喷口组131的风量不超过总风量的5％。

优选地，第一贴壁风喷口组113的各个第一贴壁风喷口和第二贴壁风喷口组131的各个第二贴壁风喷口的喷射方向均与侧墙13大致平行，使得第一贴壁风喷口和第二贴壁风喷口喷射的贴壁风可以沿侧墙运行，更好地保护侧墙13。并且，贴壁风沿侧墙13运行，有效避免了其对炉膛内气流的扰动，减小了对前后墙对冲燃烧锅炉11的正常运行的影响。

在本实施例中，将约占总风量70％左右的风通过主燃烧器组111喷入炉膛中，与通过主燃烧器组111送入炉膛的煤粉混合进行燃烧，形成第一级燃烧区，该区域的过量空气系数小于1，属于“贫氧燃烧”状态，对抑制氮氧化物的生成具有明显效果，同时也降低了这一燃烧区的温度水平。这一区域的主要作用是抑制氮氧化物的生成并将燃烧过程推迟。

将约占总风量25％左右的风通过燃尽风喷口组112喷入炉膛中，燃尽风喷口组112至炉膛出口之间的过量空气系数大于1，该区域是燃尽区，该区域通过燃尽风喷口组112喷入炉膛内的燃尽风与上述第一级燃烧区产生的烟气混合，完成整个燃烧过程。

综上可知，合理地设置主燃烧器组111、燃尽风喷口组112、第一贴壁风喷口组113和第二贴壁风喷口组131的风量的分配，可以得到低氮氧化物、高效燃烧和防止高温腐蚀一体的燃烧系统。

第二实施例

如图3所示，主燃烧器组111分层设置为多个主燃烧器层，与第一实施例不同的是，各个第一贴壁风喷口在前后墙对冲燃烧锅炉1的高度方向上与一个主燃烧器层等高。

优选地，第一贴壁风喷口组113的第一贴壁风喷口设于前墙11的主燃烧器组111的两侧和后墙的主燃烧器组的两侧，前墙和后墙的每一侧在前后墙对冲燃烧锅炉1的高度方向上每个主燃烧器层均对应设置有第一贴壁风喷口。

与第一实施例相比，每个主燃烧器层都能与第一贴壁风喷口形成横向的空气分级燃烧，进一步降低氮氧化物的生成。并且第一贴壁风喷口组113包括的第一贴壁风喷口的数量更多，因此对相应区域的侧墙13形成保护气膜的覆盖面积更大，防止了煤粉颗粒对侧墙13的更大区域产生的冲刷和磨损。

第二实施例的其他未说明的前后墙对冲燃烧锅炉的结构、功能、效果等可参照第一实施例。

第一贴壁风喷口组在前墙和后墙的分布方式并不限于以上实施例中的设置方式，能够使得第一贴壁风喷口组喷射出的贴壁风能够与主燃烧器形成横向分级燃烧的设置方式就可以。例如，在前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上每两层主燃烧器组之间和每层主燃烧器组都设有第一贴壁风喷口。

综上可知，本发明实施例的前后墙对冲燃烧锅炉的第一贴壁风喷口组所喷射的贴壁风和主燃烧器组喷射的一次风与二次风在锅炉的炉膛内形成横向的空气分级燃烧，从而降低了氮氧化物的生成。另外，第一贴壁风喷口组喷射的贴壁风在侧墙的高度与第一贴壁风喷口组的高度对应的区域的表面形成一层保护气膜。该保护气膜有效防止煤粉颗粒对侧墙的该区域产生的冲刷和磨损。

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 (12)

1.一种前后墙对冲燃烧锅炉，所述前后墙对冲燃烧锅炉包括炉墙和主燃烧器组，其中，所述炉墙包括前墙、后墙和两面侧墙，所述主燃烧器组设置于所述前墙和所述后墙上，其特征在于，所述前后墙对冲燃烧锅炉还包括第一贴壁风喷口组，所述第一贴壁风喷口组设于所述前墙上并位于所述前墙上的所述主燃烧器组的两侧和/或设于所述后墙上并位于所述后墙上的所述主燃烧器组的两侧。

2.根据权利要求1所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在于，所述主燃烧器组在所述前墙和所述后墙上各自分层设置为多个主燃烧器层，所述第一贴壁风喷口组的各第一贴壁风喷口在所述前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上设于所述主燃烧器组的两个所述主然烧器层之间。

3.根据权利要求2所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在于，所述前墙的所述主燃烧器组的两侧和所述后墙的所述主燃烧器组的两侧中每一侧在所述前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上每两个所述主燃烧器层之间均设置有所述第一贴壁风喷口。

4.根据权利要求1所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在于，所述主燃烧器组在所述前墙和所述后墙上各自分层设置为多个主燃烧器层，所述第一贴壁风喷口组的各第一贴壁风喷口在所述前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上与一个所述主燃烧器层等高。

5.根据权利要求4所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在于，所述前墙的所述主燃烧器组的两侧和所述后墙的所述主燃烧器组的两侧中每一侧在所述前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上每个所述主燃烧器层均对应设置有所述第一贴壁风喷口。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在于，所述前后墙对冲燃烧锅炉还包括设置于所述前墙和所述后墙上的燃尽风喷口组。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在于，所述炉墙上还设有第二贴壁风喷口组，所述第二贴壁风喷口组在所述前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上高于所述主燃烧器组，以使得所述侧墙的与所述第二贴壁风喷口组的高度对应的区域能够形成一层保护气膜。

8.根据权利要求7所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在于，所述第二贴壁风喷口组设置于所述两面侧墙上。

9.根据权利要求8所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在于，所述第二贴壁风喷口组在每侧所述侧墙上的第二贴壁风喷口的数量为两个或三个。

10.根据权利要求7所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在于，所述前后墙对冲燃烧锅炉还包括设置于所述前墙和所述后墙上的燃尽风喷口组，所述第二贴壁风喷口组在所述前后墙对冲燃烧锅炉的高度方向上设置于所述主燃烧器组和所述燃尽风喷口组之间的区域。

11.根据权利要求7所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在于，通过所述第一贴壁风喷口组和所述第二贴壁风喷口组的风量不超过总风量的5％。

12.根据权利要求7所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在于，所述第一贴壁风喷口组的各所述第一贴壁风喷口和所述第二贴壁风喷口组的各所述第二贴壁风喷口的喷射方向均与所述侧墙大致平行。