CN1786564A - 切圆燃烧锅炉新三区燃烧器的分体布置方式 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种切圆燃烧锅炉新三区燃烧器的分体布置方式，通过燃烧器在高度方向上的烟煤型布置+一次风集中布置+分体OFA+顶部OFA的布置方式将炉内燃烧过程划分为3个区域，稳燃区、燃烧与还原区和燃尽区；通过在燃烧与还原区的分体OFA布置及时补充该区的燃烧空气，初期煤粉气流的深度低氧低温燃烧以及燃烧与还原区的深度燃料分级燃烧，成功地解决了现有低NOx燃烧技术脱硝效果差的弊端，二级燃尽风(分体OFA和顶部OFA)补充方式极大地减小了新三区燃烧器分体布置方式对燃烧效率的影响，从而使成功地解决了现有NOx燃烧技术脱硝效果和燃烧效率不能兼顾的问题，是一种脱硝效果更优的燃烧器布置方式。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉燃烧系统，具体涉及一种切圆燃烧锅炉新三区燃烧器的分体布置方式。
背景技术
我国电站燃煤锅炉几乎都采用了低NOx空气分级燃烧技术，但应用效果并不理想，其中，高挥发分燃煤锅炉的NOx排放量基本上都可以控制在650mg/m3左右或更低，低挥发分燃煤锅炉的NOx排放量基本却仍然在1000mg/m3左右或更高。从技术角度看，这与低NOx空气分级燃烧技术现有的技术措施相关。现有技术措施并未能有效控制燃烧初期的过量空气系数，从而制约了低NOx空气分级燃烧技术的脱硝效果。另一方面，在现有技术基础上加深空气分级深度则会影响煤粉气流的燃尽率。如何平衡这对矛盾成了决定低NOx空气分级燃烧技术发展的重大问题，采用何种技术措施加深空气分级深度则成为影响低NOx燃烧技术发展的关键技术问题。
空气分级燃烧技术试验研究发现：有效降低煤粉气流燃烧初期的过量空气系数可以有效地制约燃烧初期的NOx生成，对煤粉气流的燃尽则取决于燃尽风的补充时机。如果燃尽风补充及时，对煤粉气流燃尽的影响相对很小；如果燃尽风补充不及时，对煤粉气流的燃尽则会造成较大的影响。由此可见，有效降低燃烧初期的过量空气系数并及时补充燃尽风是大幅度降低NOx排放，同时又对煤粉气流燃尽影响很小的一条非常有效的技术途径。但是，目前的低NOx燃烧技术和燃烧器布置方式还无法做到这一点，顶部OFA补充燃烧空气过于滞后，无法弥补初期燃烧过量空气系数过小对燃烧效率的影响，从而使空气分级低NOx燃烧技术同时无法兼顾脱硝效果和燃烧效率，成为其发展中的致命缺陷，严重的限制了空气分级低NOx燃烧技术的发展。
燃料分级燃烧技术试验研究发现：燃料份额和再燃燃料喷入炉内的烟气气氛对再燃效果影响比较大，再燃燃料的喷入位置对脱硝效果的影响比较小，对煤粉气流的燃尽则影响比较大。由此可见，加大再燃燃料份额和喷入区域的还原性气氛是大幅度降低NOx排放的一条非常有效的技术途径，但必须降低其对燃烧效率的影响。现有的燃料分级燃烧技术无法做到这一点，采用15％左右的燃料量作为再燃燃料也是无奈之举；同时将再燃区与主燃烧区拉开一定的距离，且布置在燃烧器顶部对煤粉气流的燃尽影响非常大。从而使燃料分级低NOx燃烧技术同时无法兼顾脱硝效果和燃烧效率，成为其发展中的致命缺陷，严重的限制了燃料分级低NOx燃烧技术的发展。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的是提供一种能有效降低锅炉NOx排放，同时对煤粉气流燃尽影响很小的切圆燃烧锅炉的新三区燃烧器分体布置方式。
为了实现上述任务，本发明通过下述的技术方案得以实现：一种切圆燃烧锅炉新三区燃烧器的分体布置方式，其特征在于，通过燃烧器喷口布置方式沿炉膛高度将煤粉气流在炉内的燃烧过程分为3个区域，最下部为稳定燃烧区，中部为深度低氧燃烧与还原区，上部为两相燃尽区；3个区的全部一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口构成主体燃烧器，布置在切圆燃烧锅炉的四角上，分体燃尽风喷口作为主体燃烧器的辅助燃烧器，水平方向布置在切圆燃烧锅炉的四壁中间，安装标高与中部的深度低氧燃烧与深度低氧燃烧与还原区内的一次风喷口标高相对应；
在炉膛下部的稳定燃烧区，布置2层一次风喷口，2至3层二次风喷口，采用烟煤燃烧器型布置方式，布置在炉膛四角；
在中部的深度低氧燃烧与还原区，布置3-6层一次风燃烧器喷口和2-5层分体燃尽风口，分别与一次风燃烧器喷口的数量相对应；
主体燃烧器的一次风喷口和二次风喷口集中布置在炉膛四角，分体燃尽风喷口集中或间隔布置在4面炉墙中央；
在上部的两相燃尽区，布置2层到3层燃尽风喷口，燃尽风喷口在高度方向上可采用紧凑型、或远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式；
3个区的所有燃烧器喷口，即一次风喷口、二次风喷口、顶部燃尽风喷口和分体燃尽风喷口为同切圆布置或同轴切圆布置。
本发明具有以下技术特点：
1、本发明利用燃烧器布置方式将炉内煤粉气流的燃烧过程分为三个区域，在稳定燃烧器，约30％～50％的燃料从该区供入，在该区，以常规燃烧方式为特征，以稳定燃烧为特点。在燃烧与还原区，50％～70％的燃料从该区供入炉内，在该区，以空气分级燃烧和燃料分级燃烧为主要特征，以煤粉气流初期深度低氧燃烧与全区域里的NOx还原反应为主要特点，在该区，通过主体燃烧器的1/1……/1或1/……/1/2/1……/1布置方式来深度降低煤粉气流燃烧初期的过量空气系数，抑制该区煤粉气流燃烧过程的NOx生成；同时从该区喷入炉内的煤粉气流相当于稳燃区燃烧产物的再燃燃料(其份额在50％左右)，通过此种超级燃料分级燃烧方式以及该区的深度还原性气氛来还原稳燃区生成的NOx，从而达到降低锅炉NOx排放量的目的。同时，由于分体OFA的布置，使煤粉气流燃过程火焰温度分布不均的现象有所改善，使局部高温有所降低，从而实现了该区的低温低氧燃烧，使热力型NOx降低。这种布置方式成功地解决了现有低NOx燃烧技术不能有效降低煤粉气流燃烧初期过量空气系数以及不能加大再燃燃料份额等的弊端，成功地解决了现有低NOx燃烧技术脱硝效果差的问题。本布置方式包含着常规燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧以及低温低氧燃烧理念，将其有机地结合在一起。
2、该布置方式分采用2级方式补充燃烧空气，首先，分体OFA从炉膛水平方向中间某处喷入煤粉气流切圆之中，以及时补充煤粉气流燃烧过程的氧量，极大地减小煤粉气流初期超低氧燃烧方式对煤粉气流燃尽过程的影响。其次，在燃尽区，10％～30％的燃烧空气从该区喷入炉内，再次补充煤粉气流燃尽过程的氧量，以便煤粉气流燃烧完全。该种方式在不降低主燃烧器区域(包括稳燃区和燃烧与还原区)过量空气系数的条件下，大幅度地降低了燃烧初期的过量空气系数，同时，通过分体OFA的布置及时补充了煤粉气流燃尽过程所需的氧量，在不降低燃烧效率的条件下取得理想的脱硝效果。
3、该布置方式具有煤种适应性广，布置方式简单，系统简单，非常容易实施，且锅炉本体外型不发生变化等优点。
附图说明
图1为炉侧的主视图；
图2为图1的A——A向视图；
图3为图1的第一种局部主视图；
图4为图1的第二种局部主视图；
图5为图1的第三种局部主视图；
图6为图1的第四种局部主视图；
图7为图1的第五种局部主视图；
图8为图1的第六种局部主视图；
图9为图1的第七种局部主视图；
图10为图1的第八种局部主视图；
图11为图1的第九种局部主视图；
图12为图1的第十种局部主视图；
图13为图1的第十一种局部主视图；
图14为图1的第十二种局部主视图；
图15为图1的第十三种局部主视图；
图16为图1的第十四种局部主视图。
图中的标号为：1、一次风喷口，2、二次风喷口，3、为顶部燃尽风喷口，4、分体燃尽风喷口。
符号
表示一次风燃烧器喷口，
表示二次风喷口或顶部燃尽风喷口或分体燃尽风喷口。
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
本发明的切圆燃烧锅炉新三区燃烧器的分体布置方式，通过燃烧器的布置沿炉膛高度将煤粉气流的燃烧过程分为3个区域，最下部为稳定燃烧区(以下简称为稳燃区)，中部为深度低氧燃烧与还原区(下简称为燃烧与还原区)，上部为两相燃尽区(下简称为燃尽区)。
在下部的稳定燃烧区，布置2层一次风燃烧器喷口，2到3层二次风喷口，喷口布置方式为烟煤型，即2/1/2/1/或2/1/2/1/2布置；
在上部的两相燃尽区，布置2到3层燃尽风喷口(下简称为顶部OFA)，采用紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式；
在中部的燃烧与还原区，布置3-6层一次风燃烧器喷口和2-5层分体燃尽风口(以下简称为分体OFA)，分别与一次风燃烧器喷口(总数)为5-8层相对应。
其中一次风燃烧器集中布置，且与稳燃区和燃尽区的燃烧器构成主体燃烧器，布置在切圆燃烧锅炉的四角上，分体OFA为主体燃烧器的辅助燃烧器，布置在切圆燃烧锅炉的四壁中间(水平方向)，安装标高与中部燃烧与还原区的一次风燃烧器喷口标高相对应。整个炉膛采用同轴切圆布置(包括单切圆布置)，即主体燃烧器与分体OFA采用同轴切圆布置。这种典型布置方式可概括为：(稳燃区)烟煤型(即一、二次风间隔)+(燃烧与还原区)一次风集中+(燃烧与还原区)分体OFA+(燃尽区)顶部OFA。
上述同切圆布置或同轴切圆布置的方式为各燃烧器喷口切圆圆心相同，切圆直径相同或不同。
以下是发明人给出的实施例。
实施例1：
参见图3，本实施例共有5层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，2层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/2/1/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图3中4)，称为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的5层燃烧器喷口(2/1/2/1/2)构成稳燃区；主体燃烧器中部3层一次风喷口(1/1/1)和2层辅助燃烧器(4/4)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口与上2层一次风喷口相对应，其标高比上2层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例2：
参见图4，本实施例共有5层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，2层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/1/2/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图4中4)，称为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的5层燃烧器喷口(2/1/2/1)构成稳燃区；主体燃烧器中部3层一次风喷口、1层二次风喷口(1/1/2/1/1)和2层辅助燃烧器(4/4)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口与上2层一次风喷口相对应，其标高比上2层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例3：
参见图5，本实施例共有6层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，3层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/2/1/1/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图5中4)，称为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的5层燃烧器喷口(2/1/2/1/2)构成稳燃区；主体燃烧器中部4层一次风喷口(1/1/1/1)和3层辅助燃烧器(4/4/4)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口与上3层一次风喷口相对应，其标高比上3层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例4：
参见图6，本实施例共有6层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，2层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/1/1/2/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图6中4)，成为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的4层燃烧器喷口(2/1/2/1)构成稳燃区；主体燃烧器中部4层一次风喷口、1层二次风喷口(1/1/2/1/1)和2层辅助燃烧器(4/4，集中布置)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口分别与上2层一次风喷口相对应，其标高比上2层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例5：
参见图7，本实施例共有6层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，2层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/2/1/1/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图7中4)，称为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的5层燃烧器喷口(2/1/2/1/2)构成稳燃区；主体燃烧器中部4层一次风喷口(1/1/1/1)和2层辅助燃烧器(4/4)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口与上2层一次风喷口相对应，其标高比上2层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例6：
参见图8，本实施例共有6层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，2层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/1/1/2/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图8中4)，成为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的4层燃烧器喷口(2/1/2/1)构成稳燃区；主体燃烧器中部4层一次风喷口、1层二次风喷口(1/1/2/1/1)和2层辅助燃烧器(4/4，间隔型)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口分别与2层一次风喷口相对应，其标高比其对应的2层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例7：
参见图9，本实施例共有7层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，3层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/2/1/1/1/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图9中4)，称为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的5层燃烧器喷口(2/1/2/1/2)构成稳燃区；主体燃烧器中部4层一次风喷口(1/1/1/1/1)和3层辅助燃烧器(4/4/4)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口与上3层一次风喷口相对应，其标高比上3层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例8：
参见图10，本实施例共有7层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，2层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/1/1/2/1/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图10中4)，成为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的4层燃烧器喷口(2/1/2/1)构成稳燃区；主体燃烧器中部5层一次风喷口、1层二次风喷口(1/1/2/1/1)和2层辅助燃烧器(4/4，集中布置)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口分别与上2层一次风喷口相对应，其标高比上2层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例9：
参见图11，本实施例共有7层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，4层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/2/1/1/1/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图11中4)，称为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的5层燃烧器喷口(2/1/2/1/2)构成稳燃区；主体燃烧器中部5层一次风喷口(1/1/1/1/1)和4层辅助燃烧器(4/4/4/4)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口与上4层一次风喷口相对应，其标高比上4层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例10：
参见图12，本实施例共有7层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，3层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/1/1/2/1/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图12中4)，成为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的4层燃烧器喷口(2/1/2/1)构成稳燃区；主体燃烧器中部5层一次风喷口、1层二次风喷口(1/1/2/1/1/1)和2层辅助燃烧器(4/4/4，集中布置)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口分别与上3层一次风喷口相对应，其标高比上3层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例11：
参见图13，本实施例共有8层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，4层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/2/1/1/1/1/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图13中4)，称为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的5层燃烧器喷口(2/1/2/1/2)构成稳燃区；主体燃烧器中部4层一次风喷口(1/1/1/1/1/1)和4层辅助燃烧器(4/4/4/4)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口与上4层一次风喷口相对应，其标高比上4层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例12：
参见图14，本实施例共有8层一次风喷口(用数字1表示)，4层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，4层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/2/1/1/1/2/1/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图14中4)，成为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的4层燃烧器喷口(2/1/2/1/2)构成稳燃区；主体燃烧器中部6层一次风喷口、1层二次风喷口(1/1/1/2/1/1/1)和4层辅助燃烧器(4/4，4/4，两两集中布置)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口分别与4层一次风喷口相对应，其标高比对应的4层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例13：
参见图15，本实施例共有8层一次风喷口(用数字1表示)，3层二次风喷口(用数字2表示)，2层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，5层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/2/1/1/1/1/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图15中4)，称为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的5层燃烧器喷口(2/1/2/1/2)构成稳燃区；主体燃烧器中部6层一次风喷口(1/1/1/1/1/1)和5层辅助燃烧器(4/4/4/4/4)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口与上5层一次风喷口相对应，其标高比上5层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的2层顶部燃尽风喷口(3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
实施例14：
参见图16，本实施例共有8层一次风喷口(用数字1表示)，4层二次风喷口(用数字2表示)，3层顶部燃尽风喷口(用数字3表示)，2层分体燃尽风喷口(用数字4表示)。其中，一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口布置在炉膛四角现有位置上，称为主体燃烧器，其布置方式从下到上依次为2/1/2/1/2/1/1/1/2/1/1/1/3/3/3，分体燃尽风喷口布置在炉墙4壁水平方向的中间某处(图2中4和图16中4)，成为辅助燃烧器。其中，主体燃烧器下部的4层燃烧器喷口(2/1/2/1/2)构成稳燃区；主体燃烧器中部6层一次风喷口、1层二次风喷口(1/1/1/2/1/1/1)和2层辅助燃烧器(4，4，间隔型)构成燃烧与还原区，该分体OFA喷口分别与2层一次风喷口相对应，其标高比对应2层一次风喷口高30mm～600mm(依据旋转气流的上升速度确定，保证辅助燃烧器的二次风加入到对应一次风喷口的煤粉气流燃烧产物中去)；主体燃烧器中的3层顶部燃尽风喷口(3/3/3)构成燃尽区，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
本发明的工作原理如下：
新三区同轴切圆分体OFA布置方式以常规燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧以及低温低氧燃烧的原理，成功地解决了现有低NOx燃烧技术不能有效降低煤粉气流燃烧初期过量空气系数和增加再燃燃料份额等弊端，在不降低主燃烧区域过量空气系数的条件下，可大幅度地降低燃烧与还原区煤粉气流初期燃烧的过量空气系数。锅炉NOx排放量中75％左右在燃烧初期生成，且生成量与过量空气系数成正比，由此可见，燃烧与还原区一次风燃烧器喷口集中布置方式能够大大抑制了该区煤粉气流燃烧过程的NOx生成。同时成功地解决了现有低NOx燃烧技术不能增加再燃燃料的份额的弊端。从燃烧与还原区喷入炉内的50-70％的燃料量相当于稳燃区燃烧产物的再燃燃料，超多的再燃燃料份额和该区的还原性气氛能够将稳燃区生成的NOx还原殆尽。此外，分体OFA是炉膛火焰温度分布趋于均匀，局部高温有所下降，有一定的低温燃烧效果。综上所述，将空气分级燃烧理念、燃料分级燃烧理念和低温低氧燃烧理念合理的综合应用，能够使燃煤锅炉的脱硝效果非常明显，超过了现有的低NOx燃烧技术，也就是说，上述3者的综合作用可以使燃煤锅炉的NOx排放在现有水平上大大降低。
两级OFA补偿方式以及分体OFA的设置，符合常规燃烧理念。1)及时地补充了煤粉气流燃烧过程的空气，极大地降低了初期深度低氧燃烧方式对煤粉气流燃尽过程的影响。2)稳燃区的煤粉气流按照常规燃烧方式布置，其燃尽过程基本不受影响。3)由于主体燃烧器的高度降低2-3m，相当于炉膛高度拔高2-3m，对煤粉气流的燃尽非常有利。4)全炉膛单切圆或合理的同轴切圆布置方式，符合常规燃烧理念，有利于煤粉颗粒和空气的混和，对燃尽过程有利。正因为如此，这种布置方式对燃烧效率的影响小于空气分级燃烧技术。
与现有的空气分级燃烧技术相比，本布置方式只是在炉墙四壁增设了分体OFA；与燃料分级燃烧技术相比，无需增加再燃系统，施工非常简便，且锅炉本体外型不需改动，用于新建锅炉几乎不增加任何投资，用于已投运锅炉改造时，对原燃烧系统不需增加任何设备，送风送粉系统也无需改动，非常便于实施。
本发明的切圆燃烧锅炉新三区燃烧器的分体布置方式适应于各种直流燃烧器喷口，且布置方式由一次风喷口的层数决定，即该布置方式适应与一次风喷口总数分别为5-8层的各种容量的切圆燃烧锅炉。
Claims (6)
1.一种切圆燃烧锅炉新三区燃烧器的分体布置方式，其特征在于，通过燃烧器喷口布置方式沿炉膛高度将煤粉气流在炉内的燃烧过程分为3个区域，最下部为稳定燃烧区，中部为深度低氧燃烧与还原区，上部为两相燃尽区；3个区的全部一次风喷口、二次风喷口和顶部燃尽风喷口构成主体燃烧器，布置在切圆燃烧锅炉的四角上，分体燃尽风喷口作为主体燃烧器的辅助燃烧器，水平方向布置在切圆燃烧锅炉的四壁中间，安装标高与中部的深度低氧燃烧与深度低氧燃烧与还原区内的一次风喷口标高相对应；
在炉膛下部的稳定燃烧区，布置2层一次风喷口，2至3层二次风喷口，采用烟煤燃烧器型布置方式，布置在炉膛四角；
在中部的深度低氧燃烧与还原区，布置3-6层一次风燃烧器喷口和2-5层分体燃尽风口，分别与一次风燃烧器喷口的数量相对应；
主体燃烧器的一次风喷口和二次风喷口集中布置在炉膛四角，分体燃尽风喷口集中或间隔布置在4面炉墙中央；
在上部的两相燃尽区，布置2层到3层燃尽风喷口，燃尽风喷口在高度方向上的布置方式为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式；
3个区的所有燃烧器喷口，即一次风喷口、二次风喷口、顶部燃尽风喷口和分体燃尽风喷口为同切圆布置或同轴切圆布置。
2.如权利要求1所述的布置方式，其特征在于，所述稳定燃烧区分别布置2层一次风喷口，2层或3层二次风喷口，其布置方式为烟煤型布置，既一次风喷口和二次风喷口在高度方向上间隔布置，具体方式有2121或21212两种，分别和2层或3层二次风喷口相对应。
3.如权利要求1所述的布置方式，其特征在于，所述深度低氧燃烧与还原区的主体燃烧器的喷口布置方式为：主体燃烧器部分的一次风喷口和二次风喷口集中布置在炉膛四角；
当一次风喷口布置5层时，布置方式有两种：
(1)该区的一次风喷口为3层且仅有一次风喷口时，3层一次风集中布置；
(2)该区的一次风喷口为3层且有1层二次风喷口时，其布置方式为1211集中布置；
当一次风喷口布置6层时，布置方式有两种：
(1)该区的一次风喷口为4层且仅有一次风喷口时，4层一次风喷口集中布置；
(2)该区的一次风喷口为4层且有1层二次风喷口时，其布置方式为11211集中布置；
当一次风喷口布置7层时，布置方式有两种：
(1)该区的一次风喷口为5层且仅有一次风喷口时，5层一次风喷口集中布置；
(2)该区的一次风喷口为5层且有1层二次风喷口时，其布置方式为112111集中布置；
当一次风喷口布置8层时，布置方式有两种：
(1)该区的一次风喷口为6层且仅有一次风喷口时，6层一次风集中布置；
(2)该区的一次风喷口为6层且有1层二次风喷口时，其布置方式为1112111集中布置。
4.根据权利要求1所述的布置方式，其特征在于，所述的燃烧与还原区分体燃尽风喷口的布置方式为：
1)分体燃尽风喷口全部集中布置在炉膛4面墙壁中央某处，燃尽风喷口的数量及其布置与该区主体燃烧器的喷口的层数和第(1)种布置方式相对应；
2)燃尽风喷口高度方向上拉开一定距离，分别向该区的一次风喷口集中布置区补充部分空气，即其数量和布置方式与该区主体燃烧器部分的数量和第(2)种布置方式相对应。
5.根据权利要求1所述的布置方式，其特征在于，所述的两相燃尽区的顶部燃尽风喷口为2层或3层，其布置方式可为紧凑型、远离型或紧凑型与远离型相结合的布置方式。
6.根据权利要求1所述的布置方式，其特征在于，所述的同切圆布置或同轴切圆布置的方式为各燃烧器喷口切圆圆心相同，切圆直径相同或不同。
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