CN203656909U - 前后墙对冲燃烧锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种能进一步降低飞灰含碳量的前后墙对冲燃烧锅炉，其前墙、后墙上的燃尽风燃烧器的层数相同且有至少两层，前、后墙上的同层燃尽风燃烧器的喷口在炉宽方向上相互交错布置，前、后墙上的不同层燃尽风在上、下方向上也相互交错布置。燃尽风燃烧器采用适合于直流风进风方式的结构形式，各燃尽风燃烧器的喷口在竖向平面内上下可调，本实用新型通过采用交错咬合的燃尽风布置方式，增加煤粉的行程，在相邻燃尽风之间形成小漩涡，增加煤粉在炉内的停留时间，加强扰动混合，提高对冲燃烧锅炉的煤粉燃尽能力，间接降低水冷壁高温腐蚀及降低锅炉的NOX排放，进一步降低飞灰含碳量，提高锅炉效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及锅炉领域，尤其是一种前后墙对冲燃烧锅炉。
背景技术
目前的前后墙对冲燃烧锅炉，飞灰含碳量仍然处于相对比较高的水平。高飞灰含碳量在很大程度上影响了电厂锅炉运行的经济性。
现在的对冲燃烧锅炉，常规采用的燃尽风布置方式是正对对冲布置，即，在炉膛前、后墙布置的同序号喷口是一一正对的，从同序号喷口吹出的燃尽风在炉膛中部相遇，彼此动量相互抵消，然后共同上升排走。这种方式下，燃尽风与煤粉混合依靠的只是其本身的穿透力及旋流器的卷吸能力。由于燃尽风受到风量大小及旋流强度的影响，前冲动量衰减较快。另由于燃尽风存在调整氧量偏差的作用，在部分区域风量较低的情况下，可能存在不能覆盖炉膛中部的情况，通常炉膛中部缺氧，飞灰燃尽程度较差，煤粉将直接穿过燃尽风区域，造成飞灰含碳量上升。
也有采用错位对冲燃尽风布置方式的燃烧锅炉，其上下层燃尽风的喷口位置在炉宽方向相互错开，上层燃尽风用于弥补相邻两只下层燃尽风之间的间隙，在煤粉燃尽方面有一定的效果，但是同标高的前、后墙喷口仍然采用的是对冲布置，中部位置仍然存在正对冲布置方式的相关缺点，其改善效果距离期望目标尚有一段距离。
实用新型内容
为了克服现有前后墙对冲燃烧锅炉飞灰含碳量高的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能进一步降低飞灰含碳量的前后墙对冲燃烧锅炉。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：前后墙对冲燃烧锅炉，包括设置于锅炉的前墙、后墙上的燃尽风燃烧器，前墙、后墙上的燃尽风燃烧器的层数相同且有至少两层，所述锅炉前、后墙上的同层燃尽风燃烧器的喷口在炉宽方向上相互交错布置，燃尽风燃烧器采用适合于直流风进风方式的结构。
各燃尽风燃烧器的喷口在竖向平面内上、下摆动，可调整。
所述燃尽风燃烧器的喷口在上下方向的调节范围为相对于水平面摆幅不小于±20°。
所述燃尽风喷口设置有两层，前墙上层燃尽风燃烧器的喷口与后墙下层燃尽风燃烧器的喷口在上下方向上相互交错布置，前墙下层燃尽风燃烧器的喷口与后墙上层燃尽风燃烧器的喷口在上下方向上也相互交错布置。
本实用新型的有益效果是：通过采用交错咬合的燃尽风布置方式，增加煤粉的行程，并在相邻燃尽风之间形成小漩涡，增加煤粉在炉内的停留时间，加强扰动混合，提高对冲燃烧锅炉的煤粉燃尽能力，间接降低水冷壁高温腐蚀及降低锅炉的NOX排放，能进一步降低飞灰含碳量，提高锅炉效率。
附图说明
图1是采用现有正对对冲燃尽风布置方式的示意图。
图2是现有正对对冲燃尽风布置方式的锅炉炉内风流的示意图。
图3是现有错位对冲燃尽风布置方式的示意图。
图4是本实用新型的前后墙对冲燃烧锅炉燃尽风布置方式的示意图。
图5是本实用新型前后墙对冲燃烧锅炉的锅炉炉内风流的示意图。
图6是燃尽风喷吹方向与喷口中心线有夹角的示意图。
图7是喷口燃尽风喷吹方向与喷口中心线重合的示意图。
图中标记为：一次风1，下层燃尽风2，上层燃尽风3，前墙4，后墙5，燃尽风燃烧器6，上下方向C、炉宽方向B，炉深方向A；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ-燃尽风燃烧器的喷口序号；α1-前墙第一层燃尽风喷口喷吹方向与燃尽风燃烧器中心线的夹角，α2-前墙第二层燃尽风喷口喷吹方向与燃尽风燃烧器中心线的夹角，β1-后墙第一层燃尽风喷口喷吹方向与燃尽风燃烧器中心线的夹角，α2-后墙第二层燃尽风喷口喷吹方向与燃尽风燃烧器中心线的夹角。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1和图2所示，正对对冲的燃尽风布置方式，炉膛前、后墙布置的同序号喷口是一一正对的，从同序号喷口吹出的燃尽风在炉膛中部相遇，彼此动量相互抵消，然后共同上升排走，在炉膛中部区域，煤粉容易直接穿过燃尽风区域，飞灰燃尽程度较差。
如图3所示，采用错位对冲燃尽风布置方式的燃烧锅炉，其上下层燃尽风的喷口位置在炉宽方向相互错开，上层燃尽风用于弥补相邻两只下层燃尽风之间的间隙，直接穿过下层燃尽风的煤粉将遭遇上层燃尽风，在煤粉燃尽方面有一定的积极效果，但是，由于同标高的前、后墙燃尽风仍然采用的是对冲布置，中部位置仍然存在正对冲布置方式的相关缺点，飞灰燃尽程度需要进一步改善。
如图4、图5、图6和图7所示，本实用新型的前后墙对冲燃烧锅炉包括设置于锅炉的前墙4、后墙5上的燃尽风燃烧器6，前墙4、后墙5上的燃尽风燃烧器6的层数相同且有至少两层，所述锅炉前、后墙上的同层燃尽风燃烧器6的喷口在炉宽方向B上相互交错布置，燃尽风燃烧器6采用适合于直流风进风方式的结构形式，即燃尽风布置方式采用直流风，避免了旋流风由于旋转扩散及卷吸周围烟气，造成前后墙燃尽风前行动量衰减太快，以及可能由由于锅炉在燃烧调整过程中为了调节沿炉宽方向的氧量分布而局部降低某只燃尽风燃烧器的风量，造成燃尽风不能充分覆盖炉膛中部区域，未燃尽碳直接穿过燃尽区域的情况。
本实用新型中，燃尽风喷口彼此错位，呈齿状咬合，与正对冲布置相比，不存在炉膛中部前后墙燃尽风对撞，彼此动量抵消的情况，高速的直流风衰减较慢，在炉膛中部仍有较大的动量，继续前行，覆盖更宽的面积，在该过程中将与对面吹过来的上部或者下部以及左右两侧的燃尽风交错而过，在交错而过的间隙中形成小漩涡，使下部从主燃烧区域来的未燃尽煤粉，先在下层燃尽风的作用下往对墙吹，在上升后，再在上层燃尽风的作用下逆向反吹，增加煤粉的行程，间接增加煤粉在炉内的停留时间，未燃尽的煤粉在两层燃尽风之间形成的小漩涡中滞留，充分扰动，促进煤粉的燃尽，降低飞灰含碳量，提高锅炉效率。
此外，本实用新型的前后墙对冲燃烧锅炉，前后墙燃尽风喷口的交错咬合设置，由于相邻对墙燃尽风的牵引，不存在某股风过大吹到对墙，造成刷墙的问题。
进一步的是，各燃尽风燃烧器6的喷口在竖向平面内上下可调，从而可以根据需要适当调节燃尽风喷吹方向，间接调节燃尽风行程和小漩涡的位置，以促进煤粉的燃尽。
一般应使得所述燃尽风燃烧器6的喷口的在上下方向C向的调节范围为相对于水平面摆幅不小于±20°，就能够满足通常的调节要求。
前后墙燃尽风喷口交错咬合布置是指，例如，当前后墙各设置两层燃尽风燃烧器6时，则相邻的前后墙同层相向燃尽风喷口在炉宽方向B上也相互交错布置，前墙4上层燃尽风燃烧器6的喷口与后墙5下层燃尽风燃烧器6的喷口在上下方向即C向相互交错布置，前墙4下层燃尽风燃烧器6的喷口与后墙5上层燃尽风燃烧器6的喷口在上下方向即C向也相互交错布置，与相邻的燃尽风之间形成小漩涡，下部未燃尽的煤粉在上升过程中穿过整个燃尽风咬合分布的区域。
实施例：
如图4、图5、图6和图7所示，本实用新型的前后墙对冲燃烧锅炉包括设置于锅炉的前墙4、后墙5上的燃尽风燃烧器6，前墙4、后墙5上的燃尽风燃烧器6的层数均为两层，下层燃尽风2的喷口标高相同，上层燃尽风3的喷口标高也相同，但所述锅炉前、后墙上的同层燃尽风喷口在炉宽方向B上相互交错布置，燃尽风燃烧器6采用适合于直流风进风方式的结构形式。
纵向方面：未燃尽煤粉在后墙下层燃尽风2的推动下往前墙4吹，逐步上升，而后受到前墙上层同序号燃尽风的推动，再往后墙5吹，存在一个逆向回流的过程。上下层燃尽风交错而过，在上下两股气流之间接触的位置，形成小漩涡。上升的未燃尽煤粉必须通过上下两层燃尽风的封锁，先后分别沿着下、上层燃尽风行进的方向流动，拉长行程，并在漩涡中加剧扰动、滞留，增加煤粉在炉内的停留时间，促使煤粉充分燃尽。同样的，未燃尽煤粉亦受到，前墙下层燃尽风2的推动，往后墙5吹，在上升后又受到后墙上层的燃尽风，再往前墙4吹，逆向回流，拉长行程，并在上下两股气流之间形成小漩涡促进燃尽。
横向方面：由于前、后墙同标高同序号的燃尽风并未正对布置，相互之间交错而过，沿炉宽方向B向呈“前、后、前、后、前、后…”齿状咬合交错排列，在每一股燃尽风与相邻的对墙吹过来的燃尽风之间由于气流的交错而过，在其接触面位置产生小漩涡，促进煤粉的滞留与燃尽。
整体来说，由于上、下、左、右交错咬合的布置结构，每一股燃尽风与相邻的对墙吹过来的燃尽风之间均会产生小漩涡，促使煤粉充分滞留及扰动并燃尽。
Claims (4)
1.前后墙对冲燃烧锅炉，包括设置于锅炉的前墙（4）、后墙（5）上的燃尽风燃烧器（6），前墙（4）、后墙（5）上的燃尽风燃烧器（6）的层数相同且有至少两层，其特征是：所述锅炉前、后墙上的同层燃尽风燃烧器（6）的喷口在炉宽方向（B）上相互交错布置，燃尽风燃烧器（6）采用适合于直流风进风方式的结构形式。
2.如权利要求1所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征是：各燃尽风燃烧器（6）的喷口在竖向平面内上下可调。
3.如权利要求2所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征是：所述燃尽风燃烧器（6）的喷口在上下方向（C）的调节范围为相对于水平面摆幅不小于±20°。
4.如权利要求1、2或3所述的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征是：所述燃尽风燃烧器（6）设置有两层，前墙（4）上层燃尽风燃烧器（6）的喷口与后墙（5）下层燃尽风燃烧器（6）的喷口在上下方向（C）上相互交错布置，前墙（4）下层燃尽风燃烧器（6）的喷口与后墙（5）上层燃尽风燃烧器（6）的喷口在上下方向（C）上也相互交错布置。
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|---|---|---|---|---|
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| CN107606601A (zh) * | 2017-08-23 | 2018-01-19 | 清华大学 | 一种对冲燃烧煤粉锅炉炉内燃烧组织方法 |
| CN109945168A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-06-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种前墙、后墙乏气非对等布置的w火焰锅炉 |
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