CN203731394U - 电力燃烧锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电力燃烧锅炉。本实用新型的电力燃烧锅炉，通过独特的燃烧器和燃烧制粉系统结构，以及各种一二次风、燃尽风喷口的设置，使得SOFA风占的比例提高，通过增加SOFA风来降低NOx排放浓度，而且不需要过多硬件结构改造，成本不高。采用增加SOFA风来降低NOx排放浓度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力燃烧锅炉的技术领域，特别是涉及一种电力燃烧锅炉。
背景技术
随着环境治理的严峻形势，对NOx的排放限制将日益严格。目前国内外电站锅炉控制NOx技术主要有2种：一种是控制生成，主要是在燃烧过程中通过各种技术手段改变煤的燃烧条件，从而减少NOx的生成量，即各种低NOx技术；二是生成后的转化，主要是将已经生成的NOx通过技术手段从烟气中脱除掉，如选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）。
研究表明：使用再燃改造后炉膛温度分布更加均匀，再燃喷口附件形成了还原性气氛，降低了NOx浓度。采用大涡数值模拟方法（LES）对一台220t/h四角切圆锅炉在3组不同分速条件下炉内流场、温度场和NOx排放特性进行了研究，研究结果表明采用LES方法，数值模拟结果与现场试验结果吻合比较好。
在1025t/h锅炉上通过燃烧调整降低NOx，不同氧量工况下炉内火焰平均温度基本不变，随着氧量增加，燃料型NOx急剧增加，锅炉效率升高，随上三次风比例增加，NOx和锅炉效率都下降，随着燃尽风挡板开度增大，炉内火焰平均温度下降，NOx排放浓度下降，锅炉效率变化较小，不同配风方式下，束腰型配风方式的锅炉效率最高，NOx排放量最低，均匀配风工况下NOx排放浓度增加。采用数值模拟方法研究燃煤电站锅炉影响NOx排放的因素，研究表明：过量空气系数是影响NOx生成的重要因素之一，NOx排放浓度随着过量空气系数的增大而增加，改变二次风配风方式也能够影响NOx生成。燃尽风喷口位置对NOx的还原效果、出口烟气温度以及煤粉焦炭转化率影响较大。NOx主要产生于燃烧初期，当燃料与O2混合不充分时会发生NOx的还原反应，从炉膛整体上看，燃料型NOx的生成速率明显大于热力型NOx，主燃区和燃尽区NOx反应速率的主要控制因素分别为O2体积分数和焦炭燃烧速率。燃煤挥发分和含氮量高的煤，NOx析出速度也比较高，较细的煤粉有利于降低NOx的生成，机组负荷下降20%，NOx下降6.74%，倒宝塔配风有利于降低NOx生成。燃尽风可以有效控制燃料型NO的排放，在100%负荷下效果更显著。
利用在线运行参数预测了锅炉NOx排放浓度。针对一台330MW机组锅炉，基于锅炉在线运行参数和NOx排放浓度测量值，采用多元线性回归方法，对锅炉NOx排放浓度与主要运行参数之间的相关性进行了分析。机组负荷、锅炉运行氧量、各层燃烧器热负荷对NOx排放浓度的作用最显著，并根据在线数据提出了预测锅炉NOx排放浓度的经验关系式，预测值与实测值得偏差大都在10%范围内。通过建立电厂燃煤锅炉NOx排放计算模型。该数学模型的建立是从锅炉运行因素出发，通过分析各种运行因素对锅炉效率和NOx排放浓度的影响，归纳出影响锅炉效率和NOx排放质量浓度的综合性影响因素-炉内风分配，从而建立锅炉NOx排放质量浓度的多元回归计算模型。
然而，目前各种电站锅炉控制减少NOx的技术都不完善，或者效果不够理想，或者成本较高。
实用新型内容
针对现有各种电站锅炉控制减少NOx的技术都不完善，或者效果不够理想，或者成本较高的问题，本实用新型提出一种电力燃烧锅炉，通过独特的燃烧器和燃烧制粉系统结构，以及各种一二次风、燃尽风喷口的设置，增加SOFA风来降低NOx排放浓度，能够有效降低NOx的排放，而且不需要改变太多硬件结构，成本不高。
一种电力燃烧锅炉，包括4个直流式宽调节比摆动式燃烧器和燃烧制粉系统；所述4个直流式宽调节比摆动式燃烧器按切圆燃烧方式布置在电力燃烧锅炉的炉膛下部的四个切角处，形成切圆燃烧方式；每个直流式宽调节比摆动式燃烧器的轴线与炉膛前、后墙夹角分别为43°和35°；每个直流式宽调节比摆动式燃烧器在高度方向上布置2个燃尽风喷口，6个一次风喷口和7个供给燃料燃烧空气用的二次风喷口，所述一次风喷口和二次风喷口呈均等配风方式的间隔布置，并且各种喷口可上下摆动，所述燃尽风喷口的摆动范围为-5°～30°；所述二次风喷口的摆动范围为-30°～30°；一次风喷口的摆动范围为-20°～20°；所述4个直流式宽调节比摆动式燃烧器分为6层，且每一层包括4个一次风喷口，分别与同一台磨煤机连接、供粉，投则同投，停则同停；所述燃烧器还包括4对分离燃尽风，以水平对冲方式安装；所述燃烧制粉系统为中速磨直吹式，包括6台磨煤机，6台磨煤机各自构成基本独立的6个制粉子系统，并分别与每层燃烧器的一次风喷口相对应。
本实用新型的电力燃烧锅炉中，通过独特的燃烧器和燃烧制粉系统结构，以及各种一二次风、燃尽风喷口的设置，使得SOFA风占的比例提高，通过增加SOFA风来降低NOx排放浓度，能够有效降低NOx的排放，而且不需要改变太多硬件结构，成本不高。
附图说明
图1是本实用新型电力燃烧锅炉一种实施方式的结构示意图；
图2是本发明电力燃烧锅炉的4对分离燃尽风的布置方式示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本实用新型电力燃烧锅炉一种实施方式的结构示意图。
所述电力燃烧锅炉，包括4个直流式宽调节比摆动式燃烧器和燃烧制粉系统；
所述4个直流式宽调节比摆动式燃烧器按切圆燃烧方式布置在电力燃烧锅炉的炉膛下部的四个切角处，形成切圆燃烧方式；每个直流式宽调节比摆动式燃烧器的轴线与炉膛前、后墙夹角分别为43°和35°；每个直流式宽调节比摆动式燃烧器在高度方向上布置2个燃尽风喷口，6个一次风喷口和7个供给燃料燃烧空气用的二次风喷口，所述一次风喷口和二次风喷口呈均等配风方式的间隔布置，并且各种喷口可上下摆动，所述燃尽风喷口的摆动范围为-5°～30°；所述二次风喷口的摆动范围为-30°～30°；一次风喷口的摆动范围为-20°～20°；
所述4个直流式宽调节比摆动式燃烧器分为6层，且每一层包括4个一次风喷口，分别与同一台磨煤机连接、供粉，投则同投，停则同停；所述燃烧器还包括4对分离燃尽风，以水平对冲方式安装；
所述燃烧制粉系统为中速磨直吹式，包括6台磨煤机，6台磨煤机各自构成基本独立的6个制粉子系统，并分别与每层燃烧器的一次风喷口相对应。
在本实施方式中，该电力燃烧锅炉为660MW，亚临界压力、一次再热、单汽包、控制循环、四角喷燃双切圆燃烧燃煤锅炉。采用露天布置，燃烧制粉系统为中速磨直吹式，采用直流式宽调节比摆动式燃烧器。4个直流摆动式燃烧器按切圆燃烧方式布置炉膛四角。燃烧器分6层，每一同层燃烧的4个一次风（煤粉气流）喷口与同一台磨煤机连接、供粉，投则同投，停则同停。6台磨煤机各自构成基本独立的6个制粉子系统，并与6层燃烧器一次风喷咀相对应，5层投运已能满足锅炉最大连续蒸发量（MCR）的需要。4组燃烧器分别布置在炉膛下部四个切角处，形成典型的切圆燃烧方式，燃烧器总高度为11.266m，燃烧器轴线与炉膛前、后墙夹角分别为43°和35°角。每组燃烧器在高度方向上上方布置2个燃尽风喷咀（OFA、OFB），6个一次风喷咀（A、B、C、D、E和F）和7个供给燃料燃烧空气用的二次风喷咀（AA、AB、BC、CD、DE、EF和FF），一次风喷咀和二次风喷咀呈均等配风方式的间隔布置。各种喷咀可以上下摆动，其摆动限定范围：燃尽风喷咀为-5°～30°；二次风喷咀为-30°～30°；一次风喷咀为-20°～20°。
锅炉高约57m，且炉膛横截面为长方形，宽16.44m，深19.558m，见图1(a)所示。图1（b）为燃烧器横截面图。共有6层一次风，6层二次风和2层紧凑型燃尽风（CCOFA）。制粉系统为直吹式制粉系统，共6层磨煤机，5运1备。在本实用新型中，最上层磨停运。4对分离燃尽风（SOFA）以水平对冲方式安装，以进一步降低锅炉NOx排放，布置方法见图2。由于总风量没有变化，且二次风中一部分分配到SOFA风，使得二次风喷口改造，面积变小，但除了最上层CCOFA的高度有所变化，其余一二次风喷口高度均没有改变。SOFA开度100%情况下，SOFA风与CCOFA风占到总二次风的37.2%，仅SOFA风就为26.8%，与一般电力燃烧锅炉的20.4%（仅CCOFA）有了很大的提升。
本实用新型的电力燃烧锅炉中，通过独特的燃烧器和燃烧制粉系统结构，以及各种一二次风、燃尽风喷口的设置，使得SOFA风占的比例提高，通过增加SOFA风来降低NOx排放浓度，能够有效降低NOx的排放，而且不需要改变太多硬件结构，成本不高。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (2)
1.一种电力燃烧锅炉，其特征在于，包括4个直流式宽调节比摆动式燃烧器和燃烧制粉系统；
所述4个直流式宽调节比摆动式燃烧器按切圆燃烧方式布置在电力燃烧锅炉的炉膛下部的四个切角处，形成切圆燃烧方式；每个直流式宽调节比摆动式燃烧器的轴线与炉膛前、后墙夹角分别为43°和35°；每个直流式宽调节比摆动式燃烧器在高度方向上布置2个燃尽风喷口，6个一次风喷口和7个供给燃料燃烧空气用的二次风喷口，所述一次风喷口和二次风喷口呈均等配风方式的间隔布置，并且各种喷口可上下摆动，所述燃尽风喷口的摆动范围为-5°～30°；所述二次风喷口的摆动范围为-30°～30°；一次风喷口的摆动范围为-20°～20°；
所述4个直流式宽调节比摆动式燃烧器分为6层，且每一层包括4个一次风喷口，分别与同一台磨煤机连接、供粉，投则同投，停则同停；所述燃烧器还包括4对分离燃尽风，以水平对冲方式安装；
所述燃烧制粉系统为中速磨直吹式，包括6台磨煤机，6台磨煤机各自构成基本独立的6个制粉子系统，并分别与每层燃烧器的一次风喷口相对应。
2.如权利要求1所述的电力燃烧锅炉，其特征在于：所述燃烧制粉系统中的6台磨煤机采取5运1备的方式运行。
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Cited By (1)
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| CN103968371A (zh) * | 2014-02-07 | 2014-08-06 | 广东电网公司电力科学研究院 | 电力燃烧锅炉及基于数值模拟技术的分离燃尽风调节方法 |
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2014
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