CN114353057A - 燃尽风配风系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业煤粉锅炉的设计和燃烧技术领域，公开了一种燃尽风配风系统。该燃尽风配风系统包括锅炉本体(17)、与所述锅炉本体(17)相连接的预燃式煤粉燃烧器、多次风通道和多级燃尽风喷口组；其中，所述多次风通道连接至所述预燃式煤粉燃烧器上，用于向所述预燃式煤粉燃烧器内多次喷射风；所述多级燃尽风喷口组沿所述锅炉本体(17)内烟气的流动方向依次设置在所述锅炉本体(17)上，用于向所述锅炉本体(17)内喷射再循环烟气或空气。该燃尽风配风系统能够促进煤粉燃料燃尽，降低氮氧化物的污染排放，减少飞灰和结焦，大大提高燃尽率和锅炉效率。

Description

燃尽风配风系统

技术领域

本发明涉及工业煤粉锅炉的设计和燃烧技术领域，具体地涉及一种尤其适用于劣质煤和低负荷工况的工业煤粉锅炉的燃尽风配风系统。

背景技术

燃煤工业锅炉是国内仅次于火电厂的第二大燃煤污染源，至2018年全国在用燃煤工业锅炉总数超46万台，占工业锅炉总的85％以上；全国工业锅炉年消耗原煤约7亿吨，占煤耗总量的18％，其NO_x排放量的占总NO_x排放的12％左右，而60％以上工业仍采用炉膛温度低、煤种适应性差的链条炉，实际运行效率仅约60％。据《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)，新建燃煤工业锅炉的NO_x排放应低于300mg/m3，部分重点地区更要求建成区在用锅炉NO_x限值为50mg/m3，非建成区单台65t/h以下锅炉NO_x限值为150mg/m3。

煤粉工业锅炉相比层燃炉效率高，并可通过组织炉膛内燃烧以控制污染物排放，但因工业燃煤锅炉的投入资金少，可用于烟气脱硝设备与技术的费用十分受限。同时，工业锅炉的炉膛空间紧凑，氮氧化物排放高，燃尽较为困难，飞灰含碳量较高而且锅炉效率低，污染环境且不便将污染物大量集中高效处理，若采用脱除设备则成本较高。有的旋流燃烧工业锅炉布置了对冲或单侧布置的直流管道作为燃尽风喷口，但由于空间限制，难以覆盖炉膛截面与烟气充分混合，起不到分级燃烧的目的。另外煤粉锅炉的燃烧炉膛温度较高，而燃用劣质煤时若不采用低氮燃烧技术也将产生更高的初始NO_x排放量。

现有若干工业锅炉提高热效率和NO_x减排的技术，如专利一：公告号为CN204063029U的《一种中小型工业炉用低氮煤粉燃烧装置》，其方案是在烟气行程的中部设置一支燃尽风喷嘴用于输送燃尽风进入炉膛，形成第二燃烧区；专利二：公告号为CN107559822B的《中心给粉旋流煤粉燃器和燃尽风布置结构》，其提出在卧式工业煤粉炉的锅炉起始端面的炉墙处设置直流喷入的一级燃尽风，在烟气拐弯进入上升烟道的一侧设置一排二级燃尽风喷口。其中，二者的不足之在于：专利一所述的送入的燃尽风仅为一股，在低负荷运行时，由于流量调小，燃尽风的射流速度将会下降，从而难以与烟气混合均匀，容易导致燃尽效果差，热效率低。而专利二所述的两级燃尽风的第一级是位于锅炉起始端面的射流，混合的位置较为靠前，所夹角度较小，其混合的难度较大，对于难燃煤的燃尽效果不佳，且不利于降低NO_x；而二级燃尽风的喷口也仅位于炉墙的单一侧，虽然考虑采用旋流但混合的强度不够，对于烟气中残余可燃物的充分燃尽效果不足，并且除燃烧的配风方式外，缺乏进一步控制氮氧化物的手段。

由此可见，当前工业煤粉锅炉领域迫切地需要开发出低成本的适用于各工况尤其是低负荷下的预热式锅炉配风布置系统和方法，来尽可能地提高燃尽率和锅炉效率，并且实现尽可能低的氮氧化物排放量。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有工业煤粉锅炉的煤种适应性差，较低负荷运行时适应性差且对难燃煤易发生结焦，烟气的NO_x排放量高，锅炉效率低下的问题，提供一种燃尽风配风系统，该燃尽风配风系统能够促进煤粉燃料燃尽，降低氮氧化物的污染排放，减少飞灰和结焦，大大提高燃尽率和锅炉效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种燃尽风配风系统，该燃尽风配风系统包括锅炉本体、与锅炉本体相连接的预燃式煤粉燃烧器、多次风通道和多级燃尽风喷口组；其中，

多次风通道连接至预燃式煤粉燃烧器上，用于向预燃式煤粉燃烧器内多次喷射风；

多级燃尽风喷口组沿锅炉本体内烟气的流动方向依次设置在锅炉本体上，用于向锅炉本体内喷射再循环烟气或空气。

优选地，锅炉本体沿烟气输送方向依次包括主燃区、上行烟道、下降烟道和尾部烟道，预燃式煤粉燃烧器连接在主燃区上。

优选地，多次风通道包括一次风通道，一次风通道一端连接一次风风机，另一端连接预燃式煤粉燃烧器，用于将一次风风机产生的一次风吹入预燃式煤粉燃烧器的中心通道内。

优选地，多次风通道包括二次风总管，二次风总管包含三条再循环风通道，其中两条再循环风通道的一端均与设置在尾部烟道上的再循环风机相连接，另一端分别连接至预燃式煤粉燃烧器上的直流外二次风通道和旋流外二次风通道；

另一条再循环风通道连接至预燃式煤粉燃烧器上的内二次风通道上，用于将二次风旋流射入预燃式煤粉燃烧器的预燃室内。

优选地，多级燃尽风喷口组包括沿锅炉本体延伸方向依次设置的一级燃尽风喷口组和二级燃尽风喷口组，一级燃尽风喷口组与再循环风通道相连接，用于朝向锅炉本体内喷射再循环烟气；二级燃尽风喷口组与二次风风机相连接，用于朝向锅炉本体内喷射空气。

优选地，一级燃尽风喷口组设置在主燃区上且距离预燃式煤粉燃烧器D-1.5D，其中，当量直径D＝4A/P，P为炉膛垂直于流向的截面周长，A为炉膛垂直于流向的截面积。

优选地，一级燃尽风喷口组包括沿锅炉本体内烟气流向依次设置的最先级喷口层、中间级喷口层和最后级喷口层，每一层包含四只喷口且两两对称布置于锅炉本体两侧，喷口设置为能够垂直轴向并切圆射入循环烟气。

优选地，二级燃尽风喷口组设置在上行烟道且距离主燃区上端面0.5D-0.8D，其中，当量直径D＝4A/P，P为炉膛垂直于流向的截面周长，A为炉膛垂直于流向的截面积。

优选地，二级燃尽风喷口组包括沿锅炉本体内烟气流向依次设置的最先喷口层、中间喷口层和最后喷口层，每一层包含四只喷口且两两对称布置于锅炉本体两侧，喷口设置为能够垂直轴向并切圆射入空气。

优选地，相邻喷口层之间的轴向距离为0.15D。

优选地，锅炉本体的纵向的炉膛界面为关于中心线左右对称的六边形，每层的四只喷口采用四角切圆的方式布置，并且，燃尽风形成的切圆直径为当量直径D的20％-30％。

优选地，该燃尽风配风系统还包括煤粉塔和主给粉机，主给粉机一端与煤粉塔相连，另一端与一次风风机相连，用于向预燃式煤粉燃烧器内给料。

优选地，煤粉塔上还连接有二次燃料给粉机，上行烟道上位于二级燃尽风喷口组的下方0.2D-0.5D设置有二次燃料给粉管，二次燃料给粉机一端通过增压风机与再循环风通道相连接，另一端与二次燃料给粉管相连接，用于向锅炉本体内给料；其中，当量直径D＝4A/P，P为炉膛垂直于流向的截面周长，A为炉膛垂直于流向的截面积。

优选地，该燃尽风配风系统还包括除尘器，除尘器一端与尾部烟道相连接，另一端形成两条支路，其中一条支路通过再循环风机与再循环风通道相连接。

优选地，该燃尽风配风系统还包括烟囱，除尘器上的另一条支路通过引风机与烟囱相连接。

优选地，下降烟道上设有空气预热器，二级燃尽风喷口组的二级燃尽风由二次风风机的出口气体经过空气预热器预热后形成，一次风风机产生的一次风经过空气预热器预热后吹入预燃式煤粉燃烧器的中心通道内。

通过上述技术方案，针对燃尽风和烟气混合不佳的现象，将多级燃尽风喷口组沿锅炉本体内烟气的流动方向依次设置在锅炉本体上，采用沿程多级燃尽风切向射入形成交叉射流，从而起到促进煤粉燃料燃尽。并将多次风通道连接至预燃式煤粉燃烧器上，用于向预燃式煤粉燃烧器内多次喷射风，共同起到降低氮氧化物的污染排放，减少飞灰和结焦，提高燃尽率和锅炉效率的效用。

附图说明

图1是根据本发明提供的一种燃尽风配风系统的结构示意图；

图2是根据本发明提供的一种燃尽风配风系统中旋流切圆燃尽风位置处的垂直烟气流向剖面图；

图3是根据本发明提供的一种燃尽风配风系统的脱硝效率随燃尽风位置变化的曲线图(到二次风的轴向距离从0-1.5D)；

图4是根据本发明提供的一种燃尽风配风系统的不同燃尽风射流方式的混合均匀度随位置变化的示意图。

附图标记说明

1-中心通道 2-二次风总管

3-内二次风通道 4-旋流外二次风通道

4’-直流外二次风通道 5-最先级喷口层

5’-中间级喷口层 5”-最后级喷口层

6-二次燃料给粉管 7-最先喷口层

7’-中间喷口层 7”-最后喷口层

8-除尘器 9-再循环风机

10-煤粉塔 11-主给粉机

12-二次风风机 13-增压风机

14-二次燃料给粉机 15-引风机

16-烟囱 17-锅炉本体

18-空气预热器 19-一次风风机

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、中、下、左、右、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

参见图1，本发明提供一种燃尽风配风系统，该燃尽风配风系统包括锅炉本体17、与锅炉本体17相连接的预燃式煤粉燃烧器、多次风通道和多级燃尽风喷口组；其中，

多次风通道连接至预燃式煤粉燃烧器上，用于向预燃式煤粉燃烧器内多次喷射风；

多级燃尽风喷口组沿锅炉本体17内烟气的流动方向依次设置在锅炉本体17上，用于向锅炉本体17内喷射再循环烟气或空气。

通过上述技术方案，针对燃尽风和烟气混合不佳的现象，将多级燃尽风喷口组沿锅炉本体17内烟气的流动方向依次设置在锅炉本体17上，采用沿程多级燃尽风切向射入形成交叉射流，从而起到促进煤粉燃料燃尽。并将多次风通道连接至预燃式煤粉燃烧器上，用于向预燃式煤粉燃烧器内多次喷射风，共同起到降低氮氧化物的污染排放，减少飞灰和结焦，提高燃尽率和锅炉效率的效用。

上述锅炉本体17可以是卧式的锅炉炉膛，沿烟气输送方向依次包括主燃区、上行烟道、下降烟道和尾部烟道，预燃式煤粉燃烧器连接在主燃区上。

上述的预燃式煤粉燃烧器采用三股送风，其中：

一次风风机19与主给粉机11相连，一次风风机19送出空气，在主给粉机11内与煤粉塔10投下的燃料混合，进入预燃式煤粉燃烧器的中心通道1，从前墙中心以整股直流方式垂直于前墙端面射入预燃室，然后进入炉膛。

二次风总管2为二次风风机12的配风，经过空气预热器18后送至预燃式煤粉燃烧器内的管道。该二次风可以分为两股，一股为内二次风，不混合再循环烟气直接进入内二次风管道3，即直接从圆柱形预热室起始处的圆环形端面上，以斜向前的多个风口、且呈切圆形式喷入炉膛，具有沿烟气水平流向的速度并围绕轴向形成旋流。另一股外二次风，包括直流外二次风4’和旋流外二次风4，均为二次风与再循环风机9送来的部分再循环烟气的混合。其中，旋流外二次风4与内二次风的环形切圆方式一致，在预燃室的末端面位置喷出形成旋流；直流外二次风4’垂直于锅炉前墙端面，从圆形的一圈的多个入口以多股直流射入。

多级燃尽风喷口组包括前后两级，即一级燃尽风喷口组和二级燃尽风喷口组。其中，一级燃尽风喷口组布置在距预燃室末端面为当量直径D和1.5D之间(当量直径D：由炉膛垂直于流向的截面周长P和截面积A以公式D＝4A/P确定)。在工业煤粉锅炉的炉膛燃烧区内，过量空气系数为0.85左右时，随着燃尽风位置到二次风喷口即预燃室末端面位置的轴向距离从0到1.5D变化时，脱硝效率的相应变化曲线如附图3所示。可见，当距离达到1D以上时，脱硝效率趋于稳定，同时该距离需要小于1.5D以避免因过于远离预燃室而导致混合不均匀和燃烧不充分。

一级燃尽风喷口组包含三层，相邻两层的轴向距离为0.15D，每一层含四只喷口，对称布置于左右墙各两只，垂直轴向、切圆射入，且射流速度不低于25m/s。并且，一级燃尽风喷口组都与再循环烟气管相连接，并通过阀门调节每路再循环烟气，从而保证氧量适宜于燃尽烟气中的剩余固定碳。另外，负荷降低和燃用难燃煤种时，可相应地减少中间级喷口层5’和最后级喷口层5”的喷口开启数量，这样，可以减少与高温烟气混合的一级燃尽风量，并相应增加二级燃尽风喷口组开启的喷口数量和总风量，保证高效燃烧且抑制NO_x的产生。

具体的，一级燃尽风喷口组位置处垂直轴向的截面如附图2所示，在烟气水平流动的炉膛主燃区，纵向的炉膛截面为关于中心线左右对称的六边形，一级燃尽风的三层喷口安装方式都采用墙式切圆，在每一层所在截面处，炉膛的左墙和右墙的上下位置各设一只喷口，即每层燃尽风都为四只喷口。采用此四角切圆的燃尽风喷口布置方式比对冲式和中心式燃尽风送风方式更显著地有利于燃尽风进入炉膛后与主流烟气的混合，达到稳定着火和充分燃尽的作用；另外，约束两级燃尽风形成的切圆直径在当量直径D的20％-30％之间，才能够达到最佳的混合效果。

在实际使用中以最大负荷运转时，保持最先级喷口层5和中间级喷口层5’和最后级喷口层5”全开，且燃尽风喷口射流速度>25m/s。而在负荷逐渐降低时，依次关闭最后级喷口层5”的部分和全部风门、中间级喷口层5’的部分和全部风门(将斜对侧的两个同时关闭)，并同时对应、成比例地减小燃尽风总流量，从而实现在减少燃尽风量的同时保持足够的燃尽射流速度充分混合、燃尽。

同样的，二级燃尽风喷口组布置在炉膛的上升烟道部分且距离炉膛水平段上端面为0.5D-0.8D的位置处。二级燃尽风喷口组包含三层，每一层含四只喷口，对称布置于炉的前后墙各两只，垂直于轴向、切圆射入，且射流速度不低于25m/s。二级燃尽风完全由经二次风风机12的出口气体经过空气预热器18后形成，起到充分燃尽烟气中的未燃尽碳，提高锅炉效率的作用。

具体的，如图2所示，二级燃尽风喷口组的安装方式也采用墙式切圆，切圆直径也保持为所处位置炉膛截面当量直径的20％-30％，且在每一层的截面上，炉膛的前墙和后墙的左右位置各设置一只喷口，即每级燃尽风都为四只喷口。在锅炉正常负荷运作时保持燃尽风喷口射流速度>25m/s，从而保证及时和完全的混入，为炉膛深处的残余的烟气可燃成分补充充分的氧气，提高燃尽率，降低锅炉飞灰中的可燃物，最终提高锅炉的效率。

实际运行状态中，最大运行负荷时全部三层二级燃尽风保持开启，随着负荷降低，依次逐渐半关(关闭斜对角的两个)、全关最上层的风门和中间层的风门，从而实现二级燃尽风总风量可控，并且仍保持射流速度在25m/s以上，充分混合燃尽并合理有效地抑制氮氧化物的生成。

二次燃料给粉管6布置在炉膛垂直上升段的前壁上，并且，位于二级燃尽风的位置的水平面以下，与二次燃料给粉机14相连，并连接至同一煤粉塔10的小料仓，二次燃料给粉管6的供气完全来自再循环风机9的一路再循环烟气，通过阀门控制其流量，经增压风机13增压后的再循环烟气和煤粉塔10的煤粉在二次燃料给粉机14处混合并由二次燃料给粉管6进入炉膛，以保持足够的还原性气氛并且还原降低烟气中的NO_x。

此外，烟气流经上升和下降烟道、换热设备等由尾部烟道后的除尘器8完成除尘处理后，一部分由再循环风机9引出，并分别送往端面旋流的直流外二次风通道4’、旋流外二次风通道4、二次燃料给粉管6和一级燃尽风喷口组，并且每一股都连接有调节阀门。几股再循环烟气配送的目的是强化二次风的旋流并使得旋流、直流强度可调，卷吸高温烟气并使主燃区处于一个低氧的还原性气氛，有利于降低NO_x在燃烧器附近位置的产生。以再循环烟气来输送二次燃料进炉膛便不需要另外配风，但需用增压风机13克服阻力以及保证二次燃料足够的喷射速度，同时以低氧气的还原性气氛和煤粉的共同作用，能够降低烟气中的NO_x。一级燃尽风也部分采用再循环烟气从而保证氧量不过高，并且达到足够的一级燃尽风射流速度和总流量，有利于其与内、外二次风的充分混合，使得在烟气到达二级燃尽风之前的炉膛下部区域烟气仍处于还原性的气氛，减少NO_x的产生，在二级燃尽风喷入后以充足的氧量充分燃尽未燃尽物。除此之外，未进入再循环管道的剩余烟气通过引风机和烟囱排出。

综上所述，第一，该系统采用单台旋流燃烧器，并包含一个纵截面明显小于炉膛水平主燃区的预燃室，故煤粉燃烧位置较为靠前，射程短，中心回流强烈，如果外二次风也完全采用旋流，若旋流强度过大，则燃烧器和预燃室附近区域易出现煤粉刷壁而导致严重的结焦。相较而言，一股外二次风采用垂直于端面的直吹射流能够将部分二次风的混合发生明显的延后，而且可供混合的空间拉大，因而大大减小在燃烧器附近区域结焦和腐蚀。外二次风从预燃室端面送入，一定程度地增大对主燃区的扰动，也对火焰有收束作用，使得在炉膛上布风更加均匀。可见，该系统有利于防止结焦，提高燃烧器和锅炉的运作稳定性，延长使用寿命。

第二，虽然采用端面直吹射流式的外二次风布置可以很好地减少燃烧器和预燃室附近区域的结焦，但是经过模拟和实际运作经验发现，外二次风在预燃室的外圈进行垂直于端面的直吹式射流，与斜向旋流射入的内二次风的混合会滞后且缓慢，并且，由于炉膛主燃区的截面直径明显大于预燃室的截面尺寸，使得外二次风本身难以与炉膛中心的火焰气流区域实现及时和充分的混合，易造成局部缺氧，使锅炉飞灰中的可燃物含量增加，锅炉效率降低。而通过在距外二次风喷口位置的水平距离为1D-1.5D(当量直径)的位置给入第一级切圆式四股燃尽风，可以与外二次风以及火焰气流共同实现强烈和充分的混合。根据仿真模拟流动方向不同截面处的组分分布的对比，如附图4可发现：燃尽风切圆式送风方式在射入后1/3D(当量直径)内的水平距离范围内很快就在炉膛整个截面上达到非常均匀的分布；而对冲式的在两个对冲接触点处，浓度较高，在整个主燃区分布都不均匀；而中心式射流可以看做是切圆直径为0的切圆入射方式，在中心处的4股射流的对冲，燃尽风浓度较高，不能有效的混合扩散，需要约1/2D(当量直径)的距离才能达到较均匀的水平。对比三种方式的回流区大小，发现对冲式及中心式均打断了回流区，使得回流区的面积减小，不利于卷吸烟气稳定着火。可知，切圆射入方式最有利于燃尽风进入炉膛后与主流烟气的混合，且在相同的初始条件下调整对比不同的切圆的当量直径，进一步得出当切圆的理论直径为炉膛当量直径的20％-30％时，混合效果最好，加上第二级燃尽风位于第一级下游0.5D-0.7D的位置，能够确保实现充分燃尽和提高锅炉热效率的作用。同时，旋流射入的燃尽风喷口的截面尺寸大小通过电机→转轴→齿轮→位移板的传动装置实现可调节，在低负荷运作情况下，通过先对第二级的燃尽风减小流量或关闭、再减小第一级燃尽风流量的，同时相应地减小喷口截面积保证足够大的射流速度(在锅炉运行状态下不低于25m/s)，从而保证燃尽风射流深度和混合均匀度，减少锅炉飞灰的可燃物残余，提高锅炉效率。

第三，该系统采用单个预燃式的旋流煤粉燃烧器，且采用一次风、内二次风、外二次风分离送入，使预燃室内整体呈还原性气氛，一次风采用独立的直流射流能够极大地延迟其与内二次风的混合，实现对煤粉燃烧所需的空气深度分解，降低NO_x的产生，且内二次风具有较大的速度和旋转惯性，易形成环形回流区，因而燃烧器及附近区域产生的初始NO_x排放很低。而后回流区从预燃室深入炉膛内部，能卷吸高温烟气并使主燃区处于一个低氧的还原性气氛，随后与较高速的端面直射流的外二次风和25m/s以上的高速旋流燃尽风混合，在炉膛中心共同形成的大回流区，充分增大了燃尽风与烟气的接触面积和搅拌混合强度，实现及时燃烧并抑制燃料型NO_x的生成。同时，在燃烧过程中，燃烧器与一级燃尽风的过量空气系数之和小于0.9，从而使高温烟气在二级燃尽风的充分燃尽之前一直处于还原性气氛中，并且有利于降低烟气中的NO_x含量。此外，还可以在喷口所在壁面的两侧(沿烟气流动方向的上下游)间隔布置多个温度传感器，用于实时测量烟气温度，在上升部和尾部烟道布置NO_x检测装置，为带还原煤粉和再循环烟气的二次燃料风和射流参数的调整提供依据，使得二次燃料射流喷入烟气温度合适的区域。同时，燃尽风喷口也以温度传感器得到的数据为依据调整流量和流速，保证炉膛内烟气的混合均匀，也使二次燃料有充足的时间在还原性气氛下进行还原脱硝反应，从而保证了本发明技术能在全负荷下具有良好的脱硝效果。

第四，该系统沿烟气流程在主燃区的水平流动部分布置两级燃尽风喷口组。当锅炉在低负荷下运行时，通过先减小燃尽风管的流量、关闭全部或部分第二级燃尽风喷口，另一方面减小燃尽风喷口的截面面积，保持燃尽风射流速度不过低，保证了燃尽风和烟气的混合效果，另一方面，又能减小燃尽风率，有利于低负荷状态下煤粉的稳定燃烧。

第五，该系统通过预燃式煤粉燃烧，以环形回流区和还原性气氛保证了较低的初始NO_x产生，后高度的内外二次风射流将火焰稳定送入炉膛主燃区深处，在高温低氧强还原性气氛下的烟气中喷入燃尽风形成切圆和环形回流区，可以保证燃尽风迅速、均匀地和烟气混合，有效降低NOx；同时，温度传感器监测烟气温度和NO_x产生量，帮助调整燃尽风流量和射流速度，在NO_x排放相对较高的情况下，才加以携带还原煤粉的三次风从一级燃尽风喷口上游直流射入，另可以通过二级燃尽风上游的二级燃料风喷射协同调整，可以避免高成本的氨基还原剂和设备的投入使用，在多数情况下及以还原性气氛投入旋流燃尽风和二次燃料耦合的方式充分地将NO_x还原，大大降低NOx的减排成本。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种燃尽风配风系统，其特征在于，所述燃尽风配风系统包括锅炉本体(17)、与所述锅炉本体(17)相连接的预燃式煤粉燃烧器、多次风通道和多级燃尽风喷口组；其中，

所述多次风通道连接至所述预燃式煤粉燃烧器上，用于向所述预燃式煤粉燃烧器内多次喷射风；

所述多级燃尽风喷口组沿所述锅炉本体(17)内烟气的流动方向依次设置在所述锅炉本体(17)上，用于向所述锅炉本体(17)内喷射再循环烟气或空气。

2.根据权利要求1所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述锅炉本体(17)沿烟气输送方向依次包括主燃区、上行烟道、下降烟道和尾部烟道，所述预燃式煤粉燃烧器连接在所述主燃区上。

3.根据权利要求2所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述多次风通道包括一次风通道，所述一次风通道一端连接一次风风机(19)，另一端连接所述预燃式煤粉燃烧器，用于将所述一次风风机(19)产生的一次风吹入所述预燃式煤粉燃烧器的中心通道(1)内。

4.根据权利要求3所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述多次风通道包括二次风总管(2)，所述二次风总管(2)包含三条再循环风通道，其中两条所述再循环风通道的一端均与设置在所述尾部烟道上的再循环风机(9)相连接，另一端分别连接至所述预燃式煤粉燃烧器上的直流外二次风通道(4’)和旋流外二次风通道(4)；

另一条所述再循环风通道连接至所述预燃式煤粉燃烧器上的内二次风通道(3)上，用于将二次风旋流射入所述预燃式煤粉燃烧器的预燃室内。

5.根据权利要求4所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述多级燃尽风喷口组包括沿所述锅炉本体(17)延伸方向依次设置的一级燃尽风喷口组和二级燃尽风喷口组，所述一级燃尽风喷口组与所述再循环风通道相连接，用于朝向所述锅炉本体(17)内喷射再循环烟气；所述二级燃尽风喷口组与二次风风机(12)相连接，用于朝向所述锅炉本体(17)内喷射空气。

6.根据权利要求5所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述一级燃尽风喷口组设置在所述主燃区上且距离所述预燃式煤粉燃烧器D-1.5D，其中，当量直径D＝4A/P，P为炉膛垂直于流向的截面周长，A为炉膛垂直于流向的截面积。

7.根据权利要求6所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述一级燃尽风喷口组包括沿所述锅炉本体(17)内烟气流向依次设置的最先级喷口层(5)、中间级喷口层(5’)和最后级喷口层(5”)，每一层包含四只喷口且两两对称布置于所述锅炉本体(17)两侧，所述喷口设置为能够垂直轴向并切圆射入循环烟气。

8.根据权利要求5所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述二级燃尽风喷口组设置在所述上行烟道且距离所述主燃区上端面0.5D-0.8D，其中，当量直径D＝4A/P，P为炉膛垂直于流向的截面周长，A为炉膛垂直于流向的截面积。

9.根据权利要求8所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述二级燃尽风喷口组包括沿所述锅炉本体(17)内烟气流向依次设置的最先喷口层(7)、中间喷口层(7’)和最后喷口层(7”)，每一层包含四只喷口且两两对称布置于所述锅炉本体(17)两侧，所述喷口设置为能够垂直轴向并切圆射入空气。

10.根据权利要求7或9所述的燃尽风配风系统，其特征在于，相邻喷口层之间的轴向距离为0.15D。

11.根据权利要求7或9所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述锅炉本体(17)的纵向的炉膛界面为关于中心线左右对称的六边形，每层的四只所述喷口采用四角切圆的方式布置，并且，燃尽风形成的切圆直径为当量直径D的20％-30％。

12.根据权利要求5所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述燃尽风配风系统还包括煤粉塔(10)和主给粉机(11)，所述主给粉机(11)一端与所述煤粉塔(10)相连，另一端与所述一次风风机(19)相连，用于向所述预燃式煤粉燃烧器内给料。

13.根据权利要求12所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述煤粉塔(10)上还连接有二次燃料给粉机(14)，所述上行烟道上位于所述二级燃尽风喷口组的下方0.2D-0.5D设置有二次燃料给粉管(6)，所述二次燃料给粉机(14)一端通过增压风机(13)与所述再循环风通道相连接，另一端与所述二次燃料给粉管(6)相连接，用于向所述锅炉本体(17)内给料；其中，当量直径D＝4A/P，P为炉膛垂直于流向的截面周长，A为炉膛垂直于流向的截面积。

14.根据权利要求4所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述燃尽风配风系统还包括除尘器(8)，所述除尘器(8)一端与所述尾部烟道相连接，另一端形成两条支路，其中一条支路通过所述再循环风机(9)与所述再循环风通道相连接。

15.根据权利要求14所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述燃尽风配风系统还包括烟囱(16)，所述除尘器(8)上的另一条支路通过引风机(15)与所述烟囱(16)相连接。

16.根据权利要求5所述的燃尽风配风系统，其特征在于，所述下降烟道上设有空气预热器(18)，所述二级燃尽风喷口组的二级燃尽风由所述二次风风机(12)的出口气体经过所述空气预热器(18)预热后形成，所述一次风风机(19)产生的一次风经过所述空气预热器(18)预热后吹入所述预燃式煤粉燃烧器的中心通道(1)内。

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