CN210050795U - 能提高低负荷稳燃能力和降低飞灰、炉渣含碳量的锅炉 - Google Patents
能提高低负荷稳燃能力和降低飞灰、炉渣含碳量的锅炉 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了能提高低负荷稳燃能力和降低飞灰、炉渣含碳量的锅炉，包括锅炉本体、冷灰斗、辅助风喷口、燃烧器喷口、燃尽风喷口、分离风喷口和炉膛尾气烟道，其特征在于：所述的锅炉本体每个角楞上都设有一个“U”形负压抽气管；所述的“U”形负压抽气管的上口固定设置在最上端的分离风喷口6上方的角楞上，与炉膛内的高温区相连通；“U”形负压抽气管的下口固定设置在最下端的辅助风喷口下方的角楞上，与炉膛内的低温区相连通；所述“U”形负压抽气管的下口喷口轴线与炉膛对角线的夹角为5—10度。本实用新型使炉膛内高温区的高温烟气自动抽入低温区，降低了飞灰、炉渣可燃物，增强了低负荷稳燃能力，提高了锅炉燃烧效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锅炉结构的改进，属于电力锅炉技术领域，具体的说是一种能提高低负荷稳燃能力和降低飞灰、炉渣含碳量的锅炉，在锅炉燃烧正常运行中，能提高机组低负荷稳燃能力和降低飞灰、炉渣含碳量。
背景技术
目前，由于我国用电负荷峰谷比相差大，调峰压力大。另外国家为了赢得更大的风电、光伏发电等新能源发电空间，减少二氧化碳和污染物排放，采用了电网调度以降低火电机组发电量的方式，这势必导致火电机组长时间超低负荷运行；而火电机组设计高效区是负荷80%以上，若超低负荷运行，锅炉燃烧工况将急剧恶化，导致燃烧不稳定，甚至出现锅炉灭火事故；另外，因锅炉低负荷低氮燃烧运行（低于额定负荷70%），使炉膛温度降低，且燃烧器区域二次风量减少（总二次风量降低30%，且有约30%二次风量由降低氮氧化物的燃烧区域上部的分级燃尽风供给），使得锅炉热态动力场旋转动量降低，炉膛内热态燃烧场相对混合较弱，携带燃煤燃烧旋转上升燃烧的能力降低，使得锅炉飞灰、炉渣含碳量升高。
通过检索可知，为了提高炉膛温度，已经有将锅炉烟气回收至炉膛内的报道，采用的方法是烟囱通过管道与炉膛连通，在管道上设鼓风机，通过鼓风机将烟气输入炉膛内，以提高炉温。目前，尚未见通过烟气回炉来解决火电机组长时间超低负荷运行而导致的锅炉燃烧工况急剧恶化的报道。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能提高低负荷稳燃能力和降低飞灰、炉渣含碳量的锅炉，它通过将烟气回炉，改变烟气旋转动量和炉膛底部温度，提高锅炉低负荷稳燃能力和燃烧强度，以解决火电机组长时间超低负荷运行而导致的锅炉燃烧工况急剧恶化的问题。
为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：该能提高低负荷稳燃能力和降低飞灰、炉渣含碳量的锅炉，包括锅炉本体、冷灰斗、辅助风喷口、燃烧器喷口、燃尽风喷口、分离风喷口和炉膛尾气烟道，冷灰斗设在锅炉本体的底部，炉膛尾气烟道设在锅炉本体的一侧，炉膛尾气烟道的内端设在锅炉本体的炉膛内高温区顶部，所述的锅炉本体的横断面为方形，则共有四个角楞，角楞的轴线与锅炉本体的中心轴线平行；所述的锅炉本体的每个角楞上沿角楞的轴线排列设有五个辅助风喷口、四个燃烧器喷口、一个燃尽风喷口和三个分离风喷口；所述的五个辅助风喷口均匀分布的设置在锅炉本体的每个角楞的底部到中部，每个辅助风喷口的轴线与对应的炉膛对角线的夹角为5度，这个角度是指顺时针方向上的偏离角度；所述的锅炉本体每个角楞上的两个相邻的辅助风喷口之间设有一个燃烧器喷口，每个燃烧器喷口内均安装燃烧器；所述的锅炉本体每个角楞上的三个分离风喷口与炉膛内的高温区域相对应，所述的分离风喷口的轴线与对应的炉膛对角线的夹角为10度，这个角度是指顺时针方向上的偏离角度；所述的一个燃尽风喷口设在最上端的辅助风喷口和最下端的分离风喷口之间，燃尽风喷口的轴线与对应的炉膛对角线的夹角为42度，这个角度是指逆时针方向上的偏离角度；其特征在于：所述的锅炉本体每个角楞上都设有一个“U”形负压抽气管；所述的“U”形负压抽气管的上口固定设置在最上端的分离风喷口6上方的角楞上，与炉膛内的高温区相连通；“U”形负压抽气管的下口固定设置在最下端的辅助风喷口下方的角楞上，与炉膛内的低温区相连通；所述的“U”形负压抽气管的下口与最下端的辅助风喷口之间的距离为20cm；所述的“U”形负压抽气管的上口与最上端的分离风喷口之间的距离为2m；所述“U”形负压抽气管的下口喷口轴线与炉膛对角线的夹角为5—10度，这个角度是指顺时针方向上的偏离角度。
所述的“U”形负压抽气管的中部设有高温烟气调整阀和高温烟气隔离阀。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型由于增加了从炉膛内高温区至低温区的“U”形负压抽气管，而炉膛内高温区的压力大于低温区压力，所以炉膛内高温区的高温烟气能够自动抽入低温区，不仅提高了炉温、强化了燃烧，达到了热量回收利用，降低了飞灰、炉渣可燃物，同时这部分烟气含有的未燃尽飞灰又进入燃烧区域进行燃烧，进一步降低了飞灰可燃物，而且由于“U”形负压抽气管的下口喷口轴线顺时针偏离炉膛对角线，使吸入的热烟气形成与顺时针旋转的主动量旋转方向一致的旋转动量，所以增强了炉膛燃烧区域旋转动量，旋转上升烟气流携带煤粉燃烧的动量增强、混合增加，增强了锅炉低负荷稳燃能力和炉渣携带能力，有效提高了锅炉超低负荷运行的稳燃能力和降低了炉渣含碳量、炉渣份额，提高了锅炉超低负荷燃烧强度，有效提高了锅炉燃烧效率，提高了适应国家关于火电厂锅炉深度调峰灵活性运行的政策的能力，间接提高了火电厂核心竞争力和生存能力。
附图说明
图1为本实用新型的结构侧视示意图。
图2为本实用新型沿图1中A—A的结构剖视示意图。
图中：1、锅炉本体；2、冷灰斗；3、辅助风喷口；4、燃烧器喷口；5、燃尽风喷口；6、分离风喷口；7、炉膛尾气烟道；8、“U”形负压抽气管；81、下口喷口轴线；82、炉膛对角线；9、高温烟气调整阀；10、高温烟气隔离阀。
具体实施方式
该能提高低负荷稳燃能力和降低飞灰、炉渣含碳量的锅炉，包括锅炉本体1、冷灰斗2、辅助风喷口3、燃烧器喷口4、燃尽风喷口5、分离风喷口6和炉膛尾气烟道7，冷灰斗2设在锅炉本体1的底部，炉膛尾气烟道7设在锅炉本体1的一侧，炉膛尾气烟道7的内端设在锅炉本体1的炉膛内高温区顶部，所述的锅炉本体1的横断面为方形，则共有四个角楞，角楞的轴线与锅炉本体1的中心轴线平行；所述的锅炉本体1的每个角楞上沿角楞的轴线排列设有五个辅助风喷口3、四个燃烧器喷口4、一个燃尽风喷口5和三个分离风喷口6；所述的五个辅助风喷口3均匀分布的设置在锅炉本体1的每个角楞的底部到中部，每个辅助风喷口3的轴线与对应的炉膛对角线的夹角为5度，这个角度是指顺时针方向上的偏离角度，使辅助以正切5度进入炉膛内形成顺时针旋转的风球，旋转的二次风流携带一次风煤粉旋转上升燃烧；所述的锅炉本体1每个角楞上的两个相邻的辅助风喷口3之间设有一个燃烧器喷口4，这样，锅炉本体1每个角楞上共设有四个燃烧器喷口4，每个燃烧器喷口4内均安装燃烧器，燃烧后由辅助风喷口3的风分级送入提供后续燃烧需要的氧气；所述的锅炉本体1每个角楞上的三个分离风喷口6与炉膛内的高温区域相对应，以使三个分离风喷口6对准炉膛内800-1000℃的高温区域，所述的分离风喷口6的轴线与对应的炉膛对角线的夹角为10度，这个角度是指顺时针方向上的偏离角度，分离燃尽风正切10度进入炉膛，主要是降低燃烧器区域过量空气系数，将过量空气系数降低至0.8，实现燃烧器区域缺氧燃烧，从而降低氮氧化物生成量；所述的一个燃尽风喷口5设在最上端的辅助风喷口3和最下端的分离风喷口6之间，燃尽风喷口5的轴线与对应的炉膛对角线的夹角为42度，这个角度是指逆时针方向上的偏离角度，使燃尽风进入炉膛形成逆时针旋转的气流，主要消除四角切圆燃烧锅炉残余旋转，减少炉膛出口烟温偏差；炉膛内燃烧后的烟气携带飞灰经过炉膛内上部折焰角进入炉膛尾部烟道7；燃烧后的一部分较大粒径未燃尽碳粒因热态气流携带困难，而落入锅炉本体1底部的冷灰斗2形成炉渣；其特征在于：所述的锅炉本体1每个角楞上都设有一个“U”形负压抽气管8；所述的“U”形负压抽气管8的上口固定设置在最上端的分离风喷口6 上方的角楞上，与炉膛内的高温区相连通；“U”形负压抽气管8的下口固定设置在最下端的辅助风喷口3下方的角楞上，与炉膛内的低温区相连通；由于炉膛出口负压为-50Pa，炉膛低温区负压为-400Pa左右，显然炉膛出口压力高于炉膛低温区压力，所以可以靠压力差使得高温烟气自炉膛出口引至炉膛底部，从而提高了锅炉低负荷稳燃能力；所述的“U”形负压抽气管8的下口与最下端的辅助风喷口3之间的距离为20cm；所述的“U”形负压抽气管8的上口与最上端的分离风喷口6之间的距离为2m；所述“U”形负压抽气管8的下口喷口轴线81与炉膛对角线82的夹角a为5—10度，这个角度是指顺时针方向上的偏离角度，使“U”形负压抽气管8的下口喷出的热烟气形成与顺时针旋转的主动量旋转方向一致的旋转动量，于是就增强了炉膛燃烧区域旋转动量，旋转上升烟气流携带煤粉燃烧的动量增强、混合增加；同时，因是高温烟气加入，也提高了炉膛底部燃烧温度，这两方面综合作用，不仅增强了锅炉低负荷稳燃能力，也增强了锅炉燃烧和炉渣携带能力，飞灰、炉渣可燃物降低；同时这部分烟气含的未燃尽飞灰又进入燃烧区域进行燃烧，进一步降低了飞灰可燃物。
所述的“U”形负压抽气管8的中部设有高温烟气调整阀9和高温烟气隔离阀10，用于调整烟气流量或阻断烟气。
Claims (2)
1.能提高低负荷稳燃能力和降低飞灰、炉渣含碳量的锅炉，包括锅炉本体（1）、冷灰斗（2）、辅助风喷口（3）、燃烧器喷口（4）、燃尽风喷口（5）、分离风喷口（6）和炉膛尾气烟道（7），冷灰斗（2）设在锅炉本体（1）的底部，炉膛尾气烟道（7）设在锅炉本体（1）的一侧，炉膛尾气烟道（7）的内端设在锅炉本体（1）的炉膛内高温区顶部，所述的锅炉本体（1）的横断面为方形，则共有四个角楞，角楞的轴线与锅炉本体（1）的中心轴线平行；所述的锅炉本体（1）的每个角楞上沿角楞的轴线排列设有五个辅助风喷口（3）、四个燃烧器喷口（4）、一个燃尽风喷口（5）和三个分离风喷口（6）；所述的五个辅助风喷口（3）均匀分布的设置在锅炉本体（1）的每个角楞的底部到中部，每个辅助风喷口（3）的轴线与对应的炉膛对角线的夹角为5度，这个角度是指顺时针方向上的偏离角度；所述的锅炉本体（1）每个角楞上的两个相邻的辅助风喷口（3）之间设有一个燃烧器喷口（4），每个燃烧器喷口（4）内均安装燃烧器；所述的锅炉本体（1）每个角楞上的三个分离风喷口（6）与炉膛内的高温区域相对应，所述的分离风喷口（6）的轴线与对应的炉膛对角线的夹角为10度，这个角度是指顺时针方向上的偏离角度；所述的一个燃尽风喷口（5）设在最上端的辅助风喷口（3）和最下端的分离风喷口（6）之间，燃尽风喷口（5）的轴线与对应的炉膛对角线的夹角为42度，这个角度是指逆时针方向上的偏离角度；其特征在于：所述的锅炉本体（1）每个角楞上都设有一个“U”形负压抽气管（8）；所述的“U”形负压抽气管（8）的上口固定设置在最上端的分离风喷口（6）上方的角楞上，与炉膛内的高温区相连通；“U”形负压抽气管（8）的下口固定设置在最下端的辅助风喷口（3）下方的角楞上，与炉膛内的低温区相连通；所述的“U”形负压抽气管（8）的下口与最下端的辅助风喷口（3）之间的距离为20cm；所述的“U”形负压抽气管（8）的上口与最上端的分离风喷口（6）之间的距离为2m；所述“U”形负压抽气管（8）的下口喷口轴线（81）与炉膛对角线（82）的夹角（a）为5—10度，这个角度是指顺时针方向上的偏离角度。
2.根据权利要求1所述的能提高低负荷稳燃能力和降低飞灰、炉渣含碳量的锅炉，其特征在于：所述的“U”形负压抽气管（8）的中部设有高温烟气调整阀（9）和高温烟气隔离阀（10）。
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