CN113007699B - 一种对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统，设置三次风增压机用来增压三次风，其风源接二次风机出口冷风平衡管，引出二次风经电动或气动阀；待机组启动正常后，根据需要启动三次风增压风机，将部分冷二次风升压后转为三次风。本发明通过增设三次风增压风机，将部分冷二次风加压后，用来冷却备用燃烧器，大幅减少非燃烧用风，使得炉膛剩余O2量减少，控制了NOx、SO2生成。同时又在水冷壁两侧墙底部折角中心位置排布三次风，利用高风压三次风，阻隔前/后墙对冲产生紊乱燃烧，又精准为狭长火焰尾部提供必要燃烧用风，减少CO生成。
Description
技术领域
本发明涉及一种对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统。
背景技术
大气污染越来越受到人们的关注，我国是一个制造强国，大量燃煤转换动力就不可避免，燃煤中烟气排放就成为环境保护重点。但现阶段脱硫、脱硝主要手段还是停留在一物降一物简单过程中。例如，雾霾主要成分是NOx微细颗粒粉尘，NOx生成主要来自燃煤时剩余O2量与空气的N2气在高温环境中化合生成。为了减少NOx排放，满足环保低NOx指标成为重中之重，在火力发电站锅炉尾部烟道中喷入大量液氨或尿素来降低NOx的排放，使得烟囱排放烟气成分更加复杂。如果从NOx生成条件入手，均衡分布炉内O2量，减少非燃烧用风，真实有效降低炉膛燃烧中的剩余O2量，强化炉膛低O2燃烧，利用三次风，精准提供炉膛中心火焰用风，精准控制炉膛非燃烧用风，生成NOx或SO2就会大幅减少，液氨或尿素、石灰石用量也会同步大幅减少，真正实现清洁燃煤高效利用。低碳生活，清晰的空气它不仅仅提振人们正常工作情绪，对人们身心健康更是极大帮助，是避免导致肺癌主要因素之一。晴天对植物生长同样有利，对整个地球生态环境有利。
电站锅炉四角切圆与前、后墙对冲旋流燃烧两大流派。在二十年前，前、后墙对冲旋流燃烧锅炉以独立着火、分级燃烧、风包媒狭长火焰，平行互不扰动平稳旋流燃烧特点，实现低NOx优于四角切圆燃烧NOx排放。近十年随着四角切圆燃烧锅炉在燃烧区域上方创新加装燃烬风改造，四角切圆燃烧NOx生成明显低于前、后墙对冲旋流燃烧锅炉。因为它完善了切圆中心一个火焰分三级燃烧。即卷吸着火、二次风助燃、燃烬风燃烬低O2量三级燃烧。
然而，前、后墙对冲旋流燃烧锅炉模仿四角切圆燃烧锅炉，也在燃烧区域上方加装燃烬风装置。燃烬风风源是从二次风母管中抽出，它削弱了二次风对冲旋流燃烧风包煤、分级燃烧的特点，燃烬风因风压低又难以覆盖炉膛中心，故没有达到改造预期。事实证明，在全国电力行业低NOx燃烧改造后，四角切圆燃烧锅炉普遍NOx生成低于对冲旋流燃烧锅炉Nox生成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以有效控制NOx、SO2生成、减少CO生成的对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统。
本发明的技术解决方案是：
一种对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统，其特征是：设置三次风增压机用来增压三次风，其风源接二次风机出口冷风平衡管，引出二次风经手动或气动隔离风门；待机组启动正常后，根据需要启动三次风增压风机，将部分冷二次风升压后转为三次风。
所述三次风增压风机，其出口母管分成两路，一路到燃烧器做冷却风，对每一层燃烧器再分前/后墙供风，分别接入到各层燃烧器风箱，与对侧在风箱内相连,再引出对每只燃烧器分180°对冲燃烧器金属进行冷却；根据实际需求投停或调节三次风用风量大小；从三次风增压风机出口母管分出的另一路引到到炉膛水冷壁底部，在两侧墙水冷壁下折角处中心穿入炉内连接，穿入炉膛底部三次风母管上，均衡排布细小喷嘴，形成一道三次风风墙，阻隔前/后墙紊乱对冲，又为狭长火焰尾端欠O2燃烧提供精准必要的O2量，消除或减少CO生成。
引入燃烧器风箱的内管子做好保温，控制风温在50℃左右（例40℃-60℃），提高冷却功效。三次风增压风机启动条件是二次风机正常运行，一旦二次风机跳闸，连跳三次风增压风机，保护炉膛快速切断通风。
锅炉正常燃烧中，低O2燃烧是控制低NOx、SO2生成主要手段。低O2燃烧往往受CO飙升的困惑，CO飙升意味着不完全燃烧存在，不仅影响锅炉高效运行，还是锅炉燃烧不安全隐患，不得不保留适量的剩余O2量，阻碍进一步低NOx运行。这是一对矛盾体，一直影响低NOx、低SO2燃烧控制。
对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统，先从减少非燃烧用风下手，用低风温的三次风50°C左右，替代350°C左右的热二次风，因温差大，自然用风量减小。节省出的二次风再部分用在燃烧末级精准供风上，解决炉膛中心冲出风包煤狭长火焰尾部用风。
实际运行中，厂家建议燃烧器冷却风门开度不够，开大冷却风门意味着非燃烧用风比设计还大，炉内剩余O2量升高，同等高温燃烧条件下，NOx生成增大；同等原煤含硫量条件下，炉内燃烧因剩余O2升高，SO2生成而升高，甚至还会出现SO3生成。对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统作用一，用冷的新增三次风替代热的二次风来冷却备用燃烧器，大幅减少非燃烧用风，真实做到风煤比低O2燃烧。为使保持低风温，三次风进入燃烧器风箱时，做好管道保温，将风温控制在50℃上下。
对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统作用二，正是针对低O2燃烧中出现CO飙升问题研发而成。用少量三次风，利用其风压高特点，将三次风经细小喷嘴喷射，形成一道风墙，阻隔冲出风包煤狭长火焰携带未燃烬煤粉颗粒相互撞击，避免出现炉膛紊乱燃烧及两侧墙冲刷现象和炉膛结焦现象，避免缺O2燃烧区域因二次风风压低供不到风而出现缺O2燃烧，即CO生成飙升。
对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统，创新点在于通过增设三次风增压风机，将部分冷二次风加压后，用来冷却备用燃烧器，大幅减少非燃烧用风，使得炉膛剩余O2量减少，控制了NOx、SO2生成。同时又在水冷壁两侧墙底部折角中心位置排布三次风，利用高风压三次风，阻隔前/后墙对冲产生紊乱燃烧，又精准为狭长火焰尾部提供必要燃烧用风，减少CO生成。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
一种对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统，从二次风机出口冷风平衡管1中部引出，经三次风增压风机2手动阀3增压后经出口电动阀4形成三次风。三次风分成两路，一路去冷却备用燃烧器5，每侧每层再分前后/墙分路，经A层电动调阀6穿进燃烧器A层风箱，与对侧在风箱内相连。再引出对每只燃烧器分180°对冲燃烧器金属进行冷却。风量大小取决于燃烧器金属温度测点10。
三次风增压风机2一个使用，另一个备用。
三次风进入燃烧器风箱需做好保温，保持冷却风在50℃上下，保障冷却效果，目的就是用冷却风温差来减少冷却用风量，从而达到减少非燃烧用风。锅炉启动阶段不必用三次风冷却，待机组稳定运行高负荷后再逐步转换。
三次风另一路送到水冷壁两侧墙底部折角处，经电动阀7控制分两路进入炉膛，两侧三次风在炉膛侧墙底部中心对接。中心对接管8上均衡开启喷嘴9，每只喷嘴形状为细小扁型，目的是利用三次风高压，将压能转换成动能，虽然风量不大，却能形成一道中心风风墙，阻隔对冲旋流燃烧风包煤狭长火焰中未燃烬颗粒越过中心线产生紊乱燃烧，又能对该燃烧区域欠O2起到精准供O2作用，降低或消除CO生成。
对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统，是强化最佳锅炉风煤比燃烧，它丝毫没有改动原风煤比控制模式，可用可退，添加的设备可用可停，不影响锅炉运行，安全是第一位。对冲旋流燃烧锅炉低NOx、低SO2、低CO三次风，强化旋流对冲燃烧器特性，每只燃烧器依然是独立着火，燃料分级燃烧、风量分级提供，风包煤狭长火焰越加透亮清晰。减少非燃烧用风，强化锅炉低O2燃烧，及时精准补充狭长火焰尾部欠O2现象，从NOx、SO2、CO生成条件入手，实现超低NOx、SO2、CO生成。满足当今环保对环境保护的要求，满足人类对环境的要求，真正意义上实现燃料清洁燃烧，高效利用。
图中还有二次风机11、12。
Claims (3)
1.一种对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统的工作方法，其特征是：所述对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统设置三次风增压机用来增压三次风，其风源接二次风机出口冷风平衡管，引出二次风经手动或气动隔离风门；待机组启动正常后，根据需要启动三次风增压风机，将部分冷二次风升压后转为三次风；
所述三次风增压风机，其出口母管分成两路，一路到燃烧器做冷却风，对每一层燃烧器再分前/后墙供风，分别接入到各层燃烧器风箱，与对侧在风箱内相连,再引出对每只燃烧器分180°对冲燃烧器金属进行冷却；根据实际需求投停或调节三次风用风量大小；
从三次风增压风机出口母管分出的另一路引到炉膛水冷壁底部，在两侧墙水冷壁下折角处中心穿入炉内连接，穿入炉膛底部三次风母管上，均衡排布喷嘴，形成一道三次风风墙；
工作方法：三次风进入燃烧器风箱需做好保温，保持冷却风在50℃上下，保障冷却效果，目的就是用冷却风温差来减少冷却用风量，从而达到减少非燃烧用风；锅炉启动阶段不必用三次风冷却，待机组稳定运行高负荷后再逐步转换；三次风另一路送到水冷壁两侧墙底部折角处，经电动阀（7）控制分两路进入炉膛，两侧三次风在炉膛侧墙底部中心对接， 中心对接管（8）上均衡开启喷嘴（9），每只喷嘴形状为细小扁型，目的是利用三次风高压，将压能转换成动能，虽然风量不大，却能形成一道中心风风墙，阻隔对冲旋流燃烧风包煤狭长火焰中未燃烬颗粒越过中心线产生紊乱燃烧，又能对该燃烧区域欠O2起到精准供O2作用，降低或消除CO生成。
2.根据权利要求1所述的一种对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统的工作方法，其特征是：引入燃烧器风箱的内管子做好保温，控制风温在40℃-60℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种对冲旋流燃烧锅炉燃烧优化节能环保系统的工作方法，其特征是：三次风增压风机启动条件是二次风机正常运行，一旦二次风机跳闸，连跳三次风增压风机，保护炉膛快速切断通风。
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20211203 |
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