CN109945163B - 一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的w火焰锅炉 - Google Patents
一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的w火焰锅炉 Download PDFInfo
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Abstract
一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，本发明涉及一种煤粉锅炉，本发明为了解决现有W火焰锅炉炉内前墙气流挤压后墙气流，炉内流场偏斜的问题，它包括上炉膛、下炉膛、前炉拱、后炉拱、前墙、后墙、多个煤粉燃烧器和多个分级风喷口，多个第一防偏风喷口沿炉膛宽度方向并排安装在后炉拱上靠近后墙的位置，多个第二防偏风喷口沿炉膛宽度方向并排安装在分级风喷口下方和冷灰斗上方之间的后墙上，后炉拱上每个第一防偏风喷口中心线与竖直方向的夹角为a1，a1的取值范围为5°～15°，后墙上每个第二防偏风喷口的中心线与水平方向的夹角为a2，a2的取值范围为10°～30°，属于锅炉燃烧技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤粉锅炉，具体涉及一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，属于锅炉燃烧技术领域。
背景技术
W火焰锅炉是一种专为燃用低挥发分煤而设计的锅炉，其特点在于：煤粉气流在炉内燃烧时形成“W”型火焰，这种独特的火焰下射式的燃烧方式可以延长煤粉颗粒在炉内停留的时间，有利于低挥发分煤的燃尽。煤粉燃烧器四周区域敷设有大量卫燃带，在炉拱下会形成高温的烟气回流，可以帮助煤粉气流着火和稳燃。炉内组织分级燃烧有利于减少NOx生成。然而，在实际运行过程中，W火焰锅炉存在下炉膛流场严重偏斜的现象，具体表现为：炉内前墙气流下冲深度较大，后墙气流下冲深度较小，迫使前墙气流挤压后墙气流。
W火焰锅炉炉内流场偏斜对锅炉运行具有以下危害：1飞灰可燃物含量较高；2炉膛负压波动大，燃烧稳定性差，可能导致锅炉灭火。以上严重影响了W火焰锅炉的安全性和经济性。因此消除锅炉炉内流场偏斜是保证W火焰锅炉经济、安全运行的关键。
发明内容
本发明为了解决现有W火焰锅炉炉内前墙气流挤压后墙气流，炉内流场偏斜的问题，提供一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉。
本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：
它包括上炉膛、下炉膛、前炉拱、后炉拱、前墙、后墙、多个煤粉燃烧器和多个分级风喷口，它还包括多个乏气喷口、多个第一防偏风喷口和多个第二防偏风喷口；上炉膛在下炉膛上方，多个煤粉燃烧器安装在前炉拱上，多个煤粉燃烧器安装在后炉拱上，多个第一防偏风喷口沿炉膛宽度方向并排安装在后炉拱上靠近后墙的位置，多个分级风喷口沿炉膛宽度方向并排安装在前墙上，多个乏气喷口沿炉膛宽度方向并排安装在前墙上，且前墙上的多个乏气喷口布置在分级风喷口的上方，多个分级风喷口沿炉膛宽度方向并排安装在后墙上，多个乏气喷口沿炉膛宽度方向并排安装在后墙上，且后墙上的多个乏气喷口布置在分级风喷口的上方，多个第二防偏风喷口沿炉膛宽度方向并排安装在分级风喷口下方和冷灰斗上方之间的后墙上，后炉拱上每个第一防偏风喷口中心线与竖直方向的夹角为a1，a1的取值范围为5°～15°，后墙上每个第二防偏风喷口的中心线与水平方向的夹角为a2，a2的取值范围为10°～30°。
它包括上炉膛、下炉膛、前炉拱、后炉拱、前墙、后墙、多个煤粉燃烧器和多个分级风喷口，它还包括多个乏气喷口、多个第一防偏风喷口和多个第二防偏风喷口；上炉膛在下炉膛上方，多个煤粉燃烧器安装在前炉拱上，多个煤粉燃烧器安装在后炉拱上，多个第一防偏风喷口沿炉膛宽度方向并排安装在后炉拱上靠近后墙的位置，多个分级风喷口沿炉膛宽度方向并排安装在前墙上，多个乏气喷口沿炉膛宽度方向并排安装在前炉拱上靠近前墙的位置，且前炉拱上的多个乏气喷口布置在多个煤粉燃烧器和前墙之间，多个分级风喷口沿炉膛宽度方向并排安装在后墙上，多个乏气喷口沿炉膛宽度方向并排安装在后炉拱上靠近后墙的位置，且后炉拱上的多个乏气喷口设置在多个煤粉燃烧器和多个第一防偏风喷口之间，多个第二防偏风喷口沿炉膛宽度方向并排安装在分级风喷口下方和冷灰斗上方之间的后墙上，后炉拱上每个第一防偏风喷口中心线与竖直方向的夹角为b1，b1的取值范围为5°～15°，后墙上每个第二防偏风喷口的中心线与水平方向的夹角为b2，b2的取值范围为10°～30°。
本发明的有益效果：
原W火焰锅炉运行时存在炉内火焰“前长后短”(前墙煤粉气流下冲深度较大，后墙煤粉气流下冲深度较小)的严重不对称燃烧问题，煤粉燃尽率较差。本发明通过在后炉拱上和冷灰斗后墙上方增设防偏风喷口，后墙总风量增加，后墙气流下冲动量增加，削弱了前墙煤粉气流对后墙煤粉气流挤压作用，避免炉内流场偏斜现象。同时，本发明增设防偏风，后墙二次风量增加，二次风对后墙煤粉气流的引射作用增强，延长后墙煤粉气流的下冲深度，最终使得前墙和后墙煤粉气流均能够到达冷灰斗区域，煤粉颗粒在高温的下炉膛具备足够的停留时间而获得较好燃尽效果，飞灰可燃物含量大幅度降低。另外，锅炉增设防偏风后，炉内能够形成较对称的流场，下炉膛整体温度较高，煤粉气流燃烧稳定性好，炉膛负压波动小，解决了因炉内流场偏斜导致的锅炉灭火问题，实现了锅炉安全、稳定运行。
附图说明
图1是本发明一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉结构示意图，图中乏气喷口安装在前墙8和后墙9上，图中箭头方向为喷入炉内气流的方向。
图2是图1的防偏风的风箱和风道安装示意图。
图3是图1的A向视图。
图4是图1的B向视图。
图5是图1的C向视图。
图6是本发明一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉结构示意图，图中乏气喷口安装在前炉拱3和后炉拱4上，图中箭头方向为喷入炉内气流的方向。
图7是图6的防偏风的各风箱和风道布置示意图。
图8是图6的D向视图。
图9是图6的E向视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式所述一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，它包括上炉膛1、下炉膛2、前炉拱3、后炉拱4、前墙8、后墙9、多个煤粉燃烧器5和多个分级风喷口7，它还包括多个乏气喷口6、多个第一防偏风喷口11和多个第二防偏风喷口12；上炉膛1在下炉膛2上方，多个煤粉燃烧器5安装在前炉拱3上，多个煤粉燃烧器5安装在后炉拱4上，多个第一防偏风喷口11沿炉膛宽度方向并排安装在后炉拱4上靠近后墙9的位置，多个分级风喷口7沿炉膛宽度方向并排安装在前墙8上，多个乏气喷口6沿炉膛宽度方向并排安装在前墙8上，且前墙8上的多个乏气喷口6布置在分级风喷口7的上方，多个分级风喷口7沿炉膛宽度方向并排安装在后墙9上，多个乏气喷口6沿炉膛宽度方向并排安装在后墙9上，且后墙9上的多个乏气喷口6布置在分级风喷口7的上方，多个第二防偏风喷口12沿炉膛宽度方向并排安装在分级风喷口7下方和冷灰斗10上方之间的后墙9上，后炉拱4上每个第一防偏风喷口11中心线与竖直方向的夹角为a1，a1的取值范围为5°～15°，每个第一防偏风喷口11的下倾角度均可调，后墙9上每个第二防偏风喷口12的中心线与水平方向的夹角为a2，a2的取值范围为10°～30°，每个第二防偏风喷口12的下倾角度均可调。
具体实施方式二：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式所述一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，它还包括两组热电偶13，一组热电偶13沿炉膛宽度方向安装在冷灰斗10前墙8上，另一组热电偶13沿炉膛宽度方向安装在冷灰斗10后墙9上，每组热电偶13是由多个热电偶13并排设置组成，且冷灰斗10上前墙8的每个热电偶13安装高度与冷灰斗10上后墙9的每个热电偶13安装高度相同。热电偶13沿炉膛宽度方向均匀的布置在冷灰斗10前墙8和冷灰斗10后墙9上，可以实时测量冷灰斗10前墙8和冷灰斗10后墙9测点附近的烟气温度，根据两侧烟气温度值的大小，调整第一防偏风喷口11和第二防偏风喷口12的下倾角度，直至两侧温度值相等，通过这种方法实现炉内对称燃烧。其它方法与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式所述一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，它还包括第一防偏风风箱14、第二防偏风风箱15、第一防偏风风道16、第二防偏风风道17、第一风门18、第二风门19、多个第三风门20和多个第四风门21；第一防偏风风箱14出口端分别与多个第一防偏风喷口11连通，第一防偏风风道16与第一防偏风风箱14入口端连通，每个第一防偏风喷口11上安装有一个第三风门20，第一风门18安装在第一防偏风风道16上，第二防偏风风箱15出口端分别与多个第二防偏风喷口12连通，第二防偏风风道17与第二防偏风风箱15入口端连通，每个第二防偏风喷口12上安装有一个第四风门21，第二风门19安装在第二防偏风风道17上，第一防偏风风道16和第二防偏风风道17分别与外部风机或总二次风道连通。通过调整第一风门18和第二风门19的开度可以控制第一防偏风风箱14和第二防偏风风箱15风量的大小，通过调整多个第三风门20和多个第四风门21的开度可以控制各个第一防偏风喷口11和第二防偏风喷口12风量的大小，可以根据具体实施方式三中冷灰斗10前墙8和冷灰斗10后墙9热电偶温度值的大小，调整第一风门18开度、第二风门19开度、多个第三风门20开度和多个第四风门21开度，来控制各个第一防偏风喷口11和第二防偏风喷口12风量的大小，直至两侧温度值相等，也可以通过这种方法实现炉内对称燃烧。其它方法与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图6-图9说明本实施方式，本实施方式所述一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，它包括上炉膛1、下炉膛2、前炉拱3、后炉拱4、前墙8、后墙9、多个煤粉燃烧器5和多个分级风喷口7，它还包括多个乏气喷口6、多个第一防偏风喷口11和多个第二防偏风喷口12；上炉膛1在下炉膛2上方，多个煤粉燃烧器5安装在前炉拱3上，多个煤粉燃烧器5安装在后炉拱4上，多个第一防偏风喷口11沿炉膛宽度方向并排安装在后炉拱4上靠近后墙9的位置，多个分级风喷口7沿炉膛宽度方向并排安装在前墙8上，多个乏气喷口6沿炉膛宽度方向并排安装在前炉拱3上靠近前墙8的位置，且前炉拱3上的多个乏气喷口6布置在多个煤粉燃烧器5和前墙8之间，多个分级风喷口7沿炉膛宽度方向并排安装在后墙9上，多个乏气喷口6沿炉膛宽度方向并排安装在后炉拱4上靠近后墙9的位置，且后炉拱4上的多个乏气喷口6设置在多个煤粉燃烧器5和多个第一防偏风喷口11之间，多个第二防偏风喷口12沿炉膛宽度方向并排安装在分级风喷口7下方和冷灰斗10上方之间的后墙9上，后炉拱4上每个第一防偏风喷口11中心线与竖直方向的夹角为b1，b1的取值范围为5°～15°，每个第一防偏风喷口11的下倾角度均可调，后墙9上每个第二防偏风喷口12的中心线与水平方向的夹角为b2，b2的取值范围为10°～30°，每个第二防偏风喷口12的下倾角度均可调。
具体实施方式五：结合图6-图9说明本实施方式，本实施方式所述一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，它还包括两组热电偶13，一组热电偶13沿炉膛宽度方向安装在冷灰斗10前墙8上，另一组热电偶13沿炉膛宽度方向安装在冷灰斗10后墙9上，每组热电偶13是由多个热电偶13并排设置组成，且冷灰斗10上前墙8的每个热电偶13安装高度与冷灰斗10上后墙9的每个热电偶13安装高度相同。热电偶13沿炉膛宽度方向均匀的布置在冷灰斗10前墙8和冷灰斗10后墙9上，可以实时测量冷灰斗10前墙8和冷灰斗10后墙9测点附近的烟气温度，根据两侧烟气温度值的大小，调整第一防偏风喷口11和第二防偏风喷口12的下倾角度，直至两侧温度值相等，通过这种方法实现炉内对称燃烧，其它方法与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图6-图9说明本实施方式，本实施方式所述一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，它还包括第一防偏风风箱14、第二防偏风风箱15、第一防偏风风道16、第二防偏风风道17、第一风门18、第二风门19、多个第三风门20和多个第四风门21；第一防偏风风箱14出口端分别与多个第一防偏风喷口11连通，第一防偏风风道16与第一防偏风风箱14入口端连通，每个第一防偏风喷口11上安装有一个第三风门20，第一风门18安装在第一防偏风风道16上，第二防偏风风箱15出口端分别与多个第二防偏风喷口12连通，第二防偏风风道17与第二防偏风风箱15入口端连通，每个第二防偏风喷口12上安装有一个第四风门21，第二风门19安装在第二防偏风风道17上，第一防偏风风道16和第二防偏风风道17分别与外部风机或总二次风道连通。通过调整第一风门18和第二风门19的开度可以控制第一防偏风风箱14和第二防偏风风箱15风量的大小，通过调整多个第三风门20和多个第四风门21的开度可以控制各个第一防偏风喷口11和第二防偏风喷口12风量的大小，可以根据具体实施方式六中冷灰斗10前墙8和冷灰斗10后墙9热电偶温度值的大小，调整第一风门18开度、第二风门19开度、多个第三风门20开度和多个第四风门21开度，来控制各个第一防偏风喷口11和第二防偏风喷口12风量的大小，直至两侧温度值相等，也可以通过这种方法实现炉内对称燃烧。其它方法与具体实施方式四相同。
Claims (6)
1.一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，它包括上炉膛(1)、下炉膛(2)、前炉拱(3)、后炉拱(4)、前墙(8)、后墙(9)、多个煤粉燃烧器(5)和多个分级风喷口(7)，其特征在于：它还包括多个乏气喷口(6)、多个第一防偏风喷口(11)和多个第二防偏风喷口(12)；上炉膛(1)在下炉膛(2)上方，多个煤粉燃烧器(5)安装在前炉拱(3)上，多个煤粉燃烧器(5)安装在后炉拱(4)上，多个第一防偏风喷口(11)沿炉膛宽度方向并排安装在后炉拱(4)上靠近后墙(9)的位置，多个分级风喷口(7)沿炉膛宽度方向并排安装在前墙(8)上，多个乏气喷口(6)沿炉膛宽度方向并排安装在前墙(8)上，且前墙(8)上的多个乏气喷口(6)布置在分级风喷口(7)的上方，多个分级风喷口(7)沿炉膛宽度方向并排安装在后墙(9)上，多个乏气喷口(6)沿炉膛宽度方向并排安装在后墙(9)上，且后墙(9)上的多个乏气喷口(6)布置在分级风喷口(7)的上方，多个第二防偏风喷口(12)沿炉膛宽度方向并排安装在分级风喷口(7)下方和冷灰斗(10)上方之间的后墙(9)上，后炉拱(4)上每个第一防偏风喷口(11)中心线与竖直方向的夹角为a1，a1的取值范围为5°～15°，每个第一防偏风喷口(11)的下倾角度均可调，后墙(9)上每个第二防偏风喷口(12)的中心线与水平方向的夹角为a2，a2的取值范围为10°～30°，每个第二防偏风喷口(12)的下倾角度均可调。
2.根据权利要求1所述一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，其特征在于：它还包括两组热电偶(13)，一组热电偶(13)沿炉膛宽度方向安装在冷灰斗(10)的前墙(8)上，另一组热电偶(13)沿炉膛宽度方向安装在冷灰斗(10)后墙(9)上，每组热电偶(13)由多个热电偶(13)并排设置组成，且冷灰斗(10)前墙(8)的每个热电偶(13)安装高度与冷灰斗(10)后墙(9)的每个热电偶(13)安装高度相同。
3.根据权利要求1所述一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，其特征在于：它还包括第一防偏风风箱(14)、第二防偏风风箱(15)、第一防偏风风道(16)、第二防偏风风道(17)、第一风门(18)、第二风门(19)、多个第三风门(20)和多个第四风门(21)；第一防偏风风箱(14)出口端分别与多个第一防偏风喷口(11)连通，第一防偏风风道(16)与第一防偏风风箱(14)入口端连通，每个第一防偏风喷口(11)上安装有一个第三风门(20)，第一风门(18)安装在第一防偏风风道(16)上，第二防偏风风箱(15)出口端分别与多个第二防偏风喷口(12)连通，第二防偏风风道(17)与第二防偏风风箱(15)入口端连通，每个第二防偏风喷口(12)上安装有一个第四风门(21)，第二风门(19)安装在第二防偏风风道(17)上，第一防偏风风道(16)和第二防偏风风道(17)分别与外部风机或总二次风道连通。
4.一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，它包括上炉膛(1)、下炉膛(2)、前炉拱(3)、后炉拱(4)、前墙(8)、后墙(9)、多个煤粉燃烧器(5)和多个分级风喷口(7)，其特征在于：它还包括多个乏气喷口(6)、多个第一防偏风喷口(11)和多个第二防偏风喷口(12)；上炉膛(1)在下炉膛(2)上方，多个煤粉燃烧器(5)安装在前炉拱(3)上，多个煤粉燃烧器(5)安装在后炉拱(4)上，多个第一防偏风喷口(11)沿炉膛宽度方向并排安装在后炉拱(4)上靠近后墙(9)的位置，多个分级风喷口(7)沿炉膛宽度方向并排安装在前墙(8)上，多个乏气喷口(6)沿炉膛宽度方向并排安装在前炉拱(3)上靠近前墙(8)的位置，且前炉拱(3)上的多个乏气喷口(6)布置在多个煤粉燃烧器(5)和前墙(8)之间，多个分级风喷口(7)沿炉膛宽度方向并排安装在后墙(9)上，多个乏气喷口(6)沿炉膛宽度方向并排安装在后炉拱(4)上靠近后墙(9)的位置，且后炉拱(4)上的多个乏气喷口(6)布置在多个煤粉燃烧器(5)和多个第一防偏风喷口(11)之间，多个第二防偏风喷口(12)沿炉膛宽度方向并排安装在分级风喷口(7)下方和冷灰斗(10)上方之间的后墙(9)上，后炉拱(4)上每个第一防偏风喷口(11)中心线与竖直方向的夹角为b1，b1的取值范围为5°～15°，每个第一防偏风喷口(11)的下倾角度均可调，后墙(9)上每个第二防偏风喷口(12)的中心线与水平方向的夹角为b2，b2的取值范围为10°～30°，每个第二防偏风喷口(12)的下倾角度均可调。
5.根据权利要求4所述一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，其特征在于：它还包括两组热电偶(13)，一组热电偶(13)沿炉膛宽度方向安装在冷灰斗(10)前墙(8)上，另一组热电偶(13)沿炉膛宽度方向安装在冷灰斗(10)后墙(9)上，每组热电偶(13)由多个热电偶(13)并排设置组成，且冷灰斗(10)前墙(8)的每个热电偶(13)安装高度与冷灰斗(10)后墙(9)的每个热电偶(13)安装高度相同。
6.根据权利要求4所述一种在后炉拱和冷灰斗后墙上方布置防偏风的W火焰锅炉，其特征在于：它还包括第一防偏风风箱(14)、第二防偏风风箱(15)、第一防偏风风道(16)、第二防偏风风道(17)、第一风门(18)、第二风门(19)、多个第三风门(20)和多个第四风门(21)；第一防偏风风箱(14)出口端分别与多个第一防偏风喷口(11)连通，第一防偏风风道(16)与第一防偏风风箱(14)入口端连通，每个第一防偏风喷口(11)上安装有一个第三风门(20)，第一风门(18)安装在第一防偏风风道(16)上，第二防偏风风箱(15)出口端分别与多个第二防偏风喷口(12)连通，第二防偏风风道(17)与第二防偏风风箱(15)入口端连通，每个第二防偏风喷口(12)上安装有一个第四风门(21)，第二风门(19)安装在第二防偏风风道(17)上，第一防偏风风道(16)和第二防偏风风道(17)分别与外部风机或总二次风道连通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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