CN1896592A - 一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉 - Google Patents

Abstract

一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉，涉及一种燃烧装置。针对现有的W型火焰炉存在煤粉燃烧不充分、不能很好的降低NOx生成的问题，本发明提供一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉，它包括上炉膛(1)、下炉膛(2)、燃烧器(5)，在下炉膛(2)的侧壁上开有二次风狭缝(2－1)，所述二次风狭缝(2－1)与二次风道(3)连通，二次风道(3)与燃烧器5的周界风口(5－1)之间的通道上安装有风门挡板(6)，所述二次风道(3)同时通过燃尽风道(4)与上炉膛(1)连通。本发明所述结构极大的降低了NOx排放量，实验证明，本发明所述结构比现在的W型火焰炉NOx排放量降低了45％以上，并且使燃烧效率提高了1％以上，利于推广应用。

Description

一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉

技术领域

本发明涉及一种燃烧装置。

背景技术

W型火焰燃烧技术是一种专门为燃用无烟煤等低挥发分煤种而设计的燃烧技术，它可以通过加大火焰行程，提高燃烧区温度来促进煤粉的燃尽。这种技术满足了我国电厂锅炉主要燃用无烟煤、贫煤等劣质煤种的国情，目前已为国内部分电厂的锅炉所采用，应用前景广阔。由于W型火焰炉燃用无烟煤，为保证燃尽要求炉膛内有较高的温度水平，因此便导致了较大的氮氧化物(NOx)生成量。NOx是造成大气污染的主要污染源，国家环保总局和国家质量监督检验检疫总局于2003年联合发布了新修订的国家污染物排放标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)。标准规定：燃用煤种挥发分低于10％的机组，NOx排放浓度不得超过900mg/m³，如果不采取低NOx排放措施，很难满足NOx的排放要求。NOx控制主要有两种途径，一是采用低氧化氮燃烧技术减少NOx的生成，二是从烟气中脱除NOx。在我国目前的经济水平下，前者是较为有效、经济可行的方法；后者的主要问题是投资太高，不适合于我国的国情。因此，研究如何采用低氧化氮燃烧技术来降低W型火焰炉内NOx的生成对我国电力工业及整个国民经济的发展都是有十分重要的意义。现有的W型火焰炉虽然采取了一些技术手段限制氮氧化物的生成，但使用时仍有大量的氮氧化物排放到大气中从而造成环境污染。另外，现在的W型火焰炉还存在燃料在炉膛内停留时间短、燃烧不充分的问题。

发明内容

针对现有的W型火焰炉存在煤粉燃烧不充分、不能很好的降低NOx生成的问题，本发明提供一种可以更好的降低NOx排放且可以使煤粉燃烧更充分的W型火焰炉。

一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉，它包括上炉膛1、下炉膛2、燃烧器5，在下炉膛2的侧壁上开有二次风狭缝2-1，所述二次风狭缝2-1与二次风道3连通，二次风道3与燃烧器5的周界风口5-1之间的通道上安装有风门挡板6，所述二次风道3同时通过燃尽风道4与上炉膛1连通。

本发明采用低氧化氮燃烧技术，极大的降低了NOx排放量，实验证明，本发明所述结构比现在的W型火焰炉NOx排放量降低了45％以上，并且使煤粉的燃烧效率提高了1％以上，利于推广应用。

附图说明

图1是具体实施方式一所述结构示意图，图2是具体实施方式四所述结构示意图，图3是具体实施方式五所述结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉，参照图1，它包括上炉膛1、下炉膛2、燃烧器5，位于炉拱上方的是上炉膛，位于炉拱下方的是下炉膛，所述燃烧器5固定在炉拱上。在下炉膛2的侧壁上开有二次风狭缝2-1，所述二次风狭缝2-1与二次风道3连通，二次风道3与燃烧器5的周界风口5-1之间的通道上安装有风门挡板6，所述二次风道3同时通过燃尽风道4与上炉膛1连通。本实施方式与现有的W型火焰炉相比，只是在结构上增加了燃尽风道4，虽然结构简单，但大量实验证明，所述简单的结构能够极大的降低NOx排放量，并且使煤粉燃烧得更加充分，原理如下：

二次风道3中的部分二次风经由燃尽风喷口4-1喷入上炉膛1内，因而经由二次风狭缝2-1进入下炉膛2内的二次风量减少，使得下炉膛2处于贫氧燃烧状态，呈现出还原性气氛，抑制了燃料型NOx的生成；而且由于下炉膛处于贫氧状态，温度较之富氧燃烧状态要低，而上炉膛1增加燃尽风后虽然处于富氧燃烧状态，但此时大部分燃料已燃尽，温度也不高，因此整个炉膛在加装燃尽风道4后温度降低，抑制了温度型NOx的生成。这样就可以在增强W型火焰炉在燃用劣质煤方面优势的前提下，降低NOx的生成量。

由于目前的W型火焰炉在应用过程中存在燃烧效率低下的问题，经大量分析研究发现，拱上一次风在竖直下射过程中受到拱下二次风狭缝2-1射入下炉膛2的二次风的阻隔，无法继续向下深入炉膛，从而提前折转上行，于是出现煤粉颗粒在炉膛高温区停留时间偏短的现象，对燃尽不利。针对此问题，本实施方式通过设置燃尽风道4将二次风进行分流，由于增加了拱上竖直向下的一次风量，减少了通过二次风狭缝2-1进入下炉膛2内的二次风量，因而拱下二次风对拱上浓煤粉气流下行的阻隔作用变小，使煤粉颗粒在炉膛内的停留时间变长，因而燃烧更加充分。

具体实施方式二：本实施方式所述燃尽风道4与二次风道3的连接位置设置在风门挡板6的外侧，调节风门挡板6的开度，可以控制燃烧器火嘴的温度。本实施方式将燃尽风道4与二次风道3的连接位置设置在风门挡板6的外侧，可以避免燃尽风受到风门挡板6的影响，从而更好的实现所述目的。

具体实施方式三：本实施方式所述二次风狭缝2-1通过拱下二次风道7与二次风道3连通，在二次风道3与燃尽风道4的连接处，以及在二次风道3与拱下二次风道7的连接处都设有二次风门挡板9，通过调节这两个二次风门挡板9可以控制上行和下行二次风之间的比例，以更好的实现降低NOx和促进煤粉颗粒燃尽的目的。

具体实施方式四：如实施方式一所述，目前的W型火焰炉的拱上一次风在竖直下射过程中受到拱下二次风狭缝2-1水平方向射入下炉膛2的二次风的阻隔，无法继续向下深入炉膛，从而提前折转上行，于是出现煤粉在炉膛高温区停留时间偏短的现象，针对此问题，本实施方式在拱下二次风道7内固定有倾斜的导流板8，参照图2，导流板8向二次风狭缝2-1方向倾斜设置，可以通过连接杆10将导流板8固定在拱下二次风道7的侧壁上。拱下二次风经过导流板8的导流作用由二次风狭缝2-1向下倾斜射入下炉膛2，由此使浓煤粉气流受拱下二次风阻隔作用的位置变低，能使煤粉气流进一步深入到炉膛底部，延长煤粉颗粒在下炉膛2内的停留时间，因而更好地促进煤粉颗粒的燃尽。

具体实施方式五：本实施方式所述拱下二次风道7倾斜向下设置，参照图3，在拱下二次风道7内布置有倾斜向下的导流板8，拱下二次风经过导流板8的导流作用由二次风狭缝2-1向下倾斜射入下炉膛2，由此使浓煤粉气流能进一步深入到下炉膛底部，延长煤粉颗粒在炉膛高温区的停留时间，更好地促进煤粉颗粒的燃尽。

Claims (5)

1.一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉，它包括上炉膛(1)、下炉膛(2)、燃烧器(5)，在下炉膛(2)的侧壁上开有二次风狭缝(2-1)，所述二次风狭缝(2-1)与二次风道(3)连通，二次风道(3)与燃烧器(5)的周界风口(5-1)之间的通道上安装有风门挡板(6)，其特征在于所述二次风道(3)同时通过燃尽风道(4)与上炉膛(1)连通。

2.根据权利要求1所述的一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉，其特征在于所述燃尽风道(4)与二次风道(3)的连接位置设置在风门挡板(6)的外侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉，其特征在于所述二次风狭缝(2-1)通过拱下二次风道(7)与二次风道(3)连通，在二次风道(3)与燃尽风道(4)的连接处，以及在二次风道(3)与拱下二次风道(7)的连接处都设有二次风门挡板(9)。

4.根据权利要求3所述的一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉，其特征在于所述拱下二次风道(7)内固定有倾斜的导流板(8)，所述导流板(8)通过连杆(10)固定在拱下二次风道(7)的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的一种低NOx煤粉燃烧的W型火焰炉，其特征在于所述拱下二次风道(7)倾斜设置。

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