CN109945168B - 一种前墙、后墙乏气非对等布置的w火焰锅炉 - Google Patents
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Abstract
一种前墙、后墙乏气非对等布置的W火焰锅炉，本发明涉及一种煤粉锅炉，本发明的提出是为了解决现有的W火焰锅炉下炉膛存在的流场偏斜的问题，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，上炉膛位于下炉膛上方，它还包括m个第一乏气喷口和n个第二乏气喷口。前炉拱上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器，后炉拱上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器，前墙上沿炉膛宽度方向安装有多个分级风喷口，后墙上沿炉膛宽度方向安装有多个分级风喷口，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，具体涉及一种前墙、后墙乏气非对等布置的W火焰锅炉，属于锅炉燃烧技术领域。
背景技术
煤炭是我国生产和消费的主要能源，无烟煤和贫煤在电站锅炉燃用煤量中所占比例高达40％以上。低挥发分的无烟煤和贫煤具有不易着火、燃尽差的特点。为此，在上世纪八、九十年代，我国开始引进并推广专门为燃用低挥发分煤种而设计的W火焰锅炉。目前，我国已投运和在建的W火焰锅炉占世界W火焰锅炉保有量的80％以上。
部分W火焰锅炉实际运行中下炉膛流场存在严重的偏斜现象，炉内形成“前长后短”型火焰，燃烧严重不对称。W火焰锅炉炉内偏烧现象会产生以下危害：1燃烧稳定性差，飞灰可燃物含量高；2炉膛负压波动大，可能导致灭火事故发生，严重影响锅炉安全运行。因此，为了实现W火焰锅炉安全、高效运行，解决W火焰锅炉炉内流场偏斜的问题迫在眉睫。
中国发明专利《一种乏气风偏置的W型火焰锅炉》(公开日为2016年12月21日、申请号为201610605676.2、申请日为2016年7月28日，下称“文件一”)提出一种乏气偏置的W火焰锅炉，将W火焰锅炉的每个乏气管分成两个等径乏气支管，两个等径的乏气支管横截面积之和与乏气横截面积相等，每个乏气支管的中心线与水平面之间的夹角均相等，该技术仅能避免乏气直接冲刷拱上煤粉气流，提高锅炉稳燃能力，降低飞灰可燃物含量，但无法解决炉内偏烧问题。
发明内容
本发明为了解决现有的W火焰锅炉下炉膛存在的流场偏斜的问题，进而提供一种前墙、后墙乏气非对等布置的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，上炉膛位于下炉膛上方，它还包括m个第一乏气喷口和n个第二乏气喷口；前炉拱上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器，后炉拱上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器，前墙上沿炉膛宽度方向安装有多个分级风喷口，m个第一乏气喷口安装在前墙上，且m个第一乏气喷口位于多个分级风喷口上方，后墙上沿炉膛宽度方向安装有多个分级风喷口，n个第二乏气喷口安装在后墙上，且n个第二乏气喷口位于多个分级风喷口上方。
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，上炉膛位于下炉膛上方，它还包括m个第一乏气喷口和n个第二乏气喷口；前炉拱上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器，后炉拱上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器，前墙上沿炉膛宽度方向安装多个分级风喷口，后墙上沿炉膛宽度方向安装多个分级风喷口，m个第一乏气喷口安装在前炉拱上，且m个第一乏气喷口位于多个煤粉燃烧器与前墙之间，n个第二乏气喷口安装在后炉拱上，且n个第二乏气喷口位于多个煤粉燃烧器与后墙之间。
本发明的有益效果：
本发明的W火焰锅炉后墙10上第二乏气喷口7的数量多于前墙9的第一乏气喷口6的数量。每个第一乏气喷口6和每个第二乏气喷口7的流通面积相同，并且风速相等。后墙10乏气总风量多于前墙9乏气总风量。这种布置方式一定程度上可增加对后墙煤粉气流的引射，实现了下炉膛2煤粉气流对称燃烧。另外，每个第一乏气喷口6和每个第二乏气喷口7的角度调节范围均为20～60°，后墙10上第二乏气喷口7下倾角度与前墙9上第一乏气喷口6的下倾角度的差值小于10°。本发明能够解决W火焰锅炉炉内偏烧问题，降低飞灰可燃物含量，保证锅炉安全、高效运行。
1本发明大幅度降低了飞灰可燃物含量
普通W火焰锅炉后墙煤粉气流着火晚，下射深度小，仅能到达乏气喷口处就折转上行，煤粉在下炉膛停留时间短，飞灰可燃物含量高，锅炉经济性差。而本发明W火焰锅炉乏气喷口的布置方式和入射角度均非对等布置，前墙乏气喷口数量少于后墙，因此，前墙乏气风粉量小于后墙。另外，后墙乏气入射角度b或e也大于对应前墙乏气入射角度α或d。这种乏气非对等的布置方式，一定程度上解决了前墙煤粉气流挤压后墙煤粉气流偏向于后墙运动的问题，前、后炉拱下方均能形成稳定的回流区。前、后墙煤粉气流均能深入到冷灰斗区域后才折转上行，延长了煤粉气流在下炉膛的停留时间，降低了飞灰可燃物含量。
2本发明能够解决W火焰锅炉炉内偏烧的问题
“文件一”的W火焰锅炉乏气对称的布置在前、后墙上，仅能避免乏气直接冲刷拱上煤粉气流，提高锅炉稳燃能力，降低飞灰可燃物含量，但无法解决炉内偏烧问题。而本发明W火焰锅炉的乏气非对等布置在前、后墙或前、后炉拱上，后墙乏气喷口总数量及风量均大于前墙，能够避免前墙煤粉气流挤压后墙煤粉气流，降低飞灰可燃物含量的同时，又解决了炉内偏烧的问题。
附图说明
图1是本发明W火焰锅炉结构示意图，图中第一乏气喷口6安装在前墙9上，第二乏气喷口7安装在后墙10上，图中箭头方向为喷入炉内气流的方向。
图2是图1中第一乏气喷口6安装示意图。
图3是图1中第二乏气喷口7安装示意图。
图4是本发明W火焰锅炉结构示意图，图中第一乏气喷口6安装在前炉拱3上，第二乏气喷口7安装在后炉拱4上，图中箭头方向为喷入炉内气流的方向。
图5是图4中第一乏气喷口6安装示意图。
图6是图4中第二乏气喷口7安装示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙乏气非对等布置的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9、后墙10、多个煤粉燃烧器5和多个分级风喷口8，上炉膛1位于下炉膛2上方，它还包括m个第一乏气喷口6和n个第二乏气喷口7；前炉拱3上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器5，后炉拱4上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器5，前墙9上沿炉膛宽度方向安装有多个分级风喷口8，m个第一乏气喷口6安装在前墙9上，且m个第一乏气喷口6位于多个分级风喷口8上方，后墙10上沿炉膛宽度方向安装有多个分级风喷口8，n个第二乏气喷口7安装在后墙10上，且n个第二乏气喷口7位于多个分级风喷口8上方。
具体实施方式二：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙乏气非对等布置的W火焰锅炉，每个第一乏气喷口6与水平方向的夹角为a，每个第二乏气喷口7与水平方向的夹角为b，a的取值范围为20°-60°，b的取值范围为20°-60°，b的数值大于a的数值，且b与a之间的差值小于等于10度。后墙9第二乏气喷口7下倾角度b大于对应前墙8第一乏气喷口6下倾角度α，后墙9气流水平方向的动量大于前墙8气流水平方向的动量，削弱了前墙8气流对后墙9气流的挤压作用，一定程度上解决了前墙8煤粉气流挤压后墙9煤粉气流偏向于后墙9运动的问题，同时，前炉拱3和后炉拱4下方均能形成稳定的回流区，飞灰可燃物含量降低。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3说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙乏气非对等布置的W火焰锅炉，m和n均为正整数，且2m小于n。后墙9第二乏气喷口7数量多于前墙8第一乏气喷口6数量，后墙9乏气7风粉量大于前墙8乏气6风粉量，后墙9气流水平方向的动量大于前墙8气流水平方向的动量，削弱了前墙8气流对后墙9气流的挤压作用，同时，乏气7对后墙9煤粉气流的引射作用强于乏气6对前墙8煤粉气流的引射作用，后墙9煤粉气流的下射深度大，飞灰可燃物含量降低。其它方法与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图4-图6说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙乏气非对等布置的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9、后墙10、多个煤粉燃烧器5和多个分级风喷口8，上炉膛1位于下炉膛2上方，它还包括m个第一乏气喷口6和n个第二乏气喷口7；前炉拱3上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器5，后炉拱4上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器5，前墙9上沿炉膛宽度方向安装多个分级风喷口8，后墙10上沿炉膛宽度方向安装多个分级风喷口8，m个第一乏气喷口6安装在前炉拱3上，且m个第一乏气喷口6位于多个煤粉燃烧器5与前墙9之间，n个第二乏气喷口7安装在后炉拱4上，且n个第二乏气喷口7位于多个煤粉燃烧器5与后墙10之间。
具体实施方式五：结合图4-图6说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙乏气非对等布置的W火焰锅炉，每个第一乏气喷口6与数值方向的夹角为d，每个第二乏气喷口7与竖直方向的夹角为e，d的取值范围为20°-60°，e的取值范围为20°-60°，e的数值大于d的数值，且e与d之间的差值小于等于10度。后墙9第二乏气喷口7下倾角度e大于对应前墙8第一乏气喷口6下倾角度d，后墙9气流水平方向的动量大于前墙8气流水平方向的动量，削弱了前墙8气流对后墙9气流的挤压作用，一定程度上解决了前墙8煤粉气流挤压后墙9煤粉气流偏向于后墙9运动的问题，同时，前炉拱3和后炉拱4下方均能形成稳定的回流区，飞灰可燃物含量降低。其它方法与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图4-图6说明本实施方式，本实施方式所述一种前墙、后墙乏气非对等布置的W火焰锅炉，m和n均为正整数，且2m小于n。其它方法与具体实施方式四相同。
Claims (2)
1.一种前墙、后墙乏气非对等布置的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(9)、后墙(10)、多个煤粉燃烧器(5)和多个分级风喷口(8)，上炉膛(1)位于下炉膛(2)上方，其特征在于：它还包括m个第一乏气喷口(6)和n个第二乏气喷口(7)；m和n均为正整数，且2m小于n，前炉拱(3)上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器(5)，后炉拱(4)上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器(5)，前墙(9)上沿炉膛宽度方向安装有多个分级风喷口(8)，m个第一乏气喷口(6)安装在前墙(9)上，且m个第一乏气喷口(6)位于多个分级风喷口(8)上方，后墙(10)上沿炉膛宽度方向安装有多个分级风喷口(8)，n个第二乏气喷口(7)安装在后墙(10)上，且n个第二乏气喷口(7)位于多个分级风喷口(8)上方，每个第一乏气喷口(6)与水平方向的夹角为a，每个第二乏气喷口(7)与水平方向的夹角为b，a的取值范围为20°-60°，b的取值范围为20°-60°，b的数值大于a的数值，且b与a之间的差值小于等于10度。
2.一种前墙、后墙乏气非对等布置的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(9)、后墙(10)、多个煤粉燃烧器(5)和多个分级风喷口(8)，上炉膛(1)位于下炉膛(2)上方，其特征在于：它还包括m个第一乏气喷口(6)和n个第二乏气喷口(7)；m和n均为正整数，且2m小于n，前炉拱(3)上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器(5)，后炉拱(4)上沿炉膛宽度方向安装有多个煤粉燃烧器(5)，前墙(9)上沿炉膛宽度方向安装多个分级风喷口(8)，后墙(10)上沿炉膛宽度方向安装多个分级风喷口(8)，m个第一乏气喷口(6)安装在前炉拱(3)上，且m个第一乏气喷口(6)位于多个煤粉燃烧器(5)与前墙(9)之间，n个第二乏气喷口(7)安装在后炉拱(4)上，且n个第二乏气喷口(7)位于多个煤粉燃烧器(5)与后墙(10)之间，每个第一乏气喷口(6)与数值方向的夹角为d，每个第二乏气喷口(7)与竖直方向的夹角为e，d的取值范围为20°-60°，e的取值范围为20°-60°，e的数值大于d的数值，且e与d之间的差值小于等于10度。
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