CN221076458U - 一种强化混合的高效w火焰锅炉燃尽风装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，包括炉膛，设置在炉膛上的燃尽风喷口，燃尽风喷口风量调节挡板，以及为燃尽风喷口提供热风的燃尽风箱；所述的燃尽风喷口设置在W火焰锅炉的上部炉膛前后墙水冷壁，距离喉口位置4～5米，以成组的形式出现在锅炉燃尽区，每组4只燃尽风喷口出口流向与4只喷口位置的几何中心处一个圆形相切；所述的燃尽风喷口采用直流风设计，喷口风速可根据炉膛出口温度等参数成组或单独调节。本实用新型结构简单，设计合理，运行安全可控，能够在不影响NOx达标排放的前提下有效改善W火焰锅炉运行经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃煤火电机组节能减排改造技术领域，具体为一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置。
背景技术
W火焰锅炉是我国燃用低挥发分煤种的主力炉型，为保证煤粉燃尽，W火焰锅炉需要保持高炉膛温度，导致燃烧产生的NOx浓度较高；同时由于W火焰锅炉炉膛较宽，沿宽度方向燃烧不均问题突出。近年来为了达到超低排放，W火焰锅炉普遍采用了空气分级和卫燃带优化等W火焰锅炉低氮燃烧技术，最终NOx排放下降同时炉膛出口的CO浓度和飞灰可燃物含量却有所升高，部分锅炉还出现了局部高温受热面超温情况，影响了锅炉运行经济性。
鉴于W火焰锅炉运行经济性和NOx达标排放之间存在不可调和的矛盾的问题，亟需开发一种W火焰锅炉燃烧技术来解决上述问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，结构简单，设计合理，运行安全可控，能够在不影响NOx达标排放的前提下有效改善W火焰锅炉运行经济性。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，包括炉膛，燃尽风风箱，所述炉膛上设置有多组燃尽风喷口，每组燃尽风喷口的出口流向与每组燃尽风喷口的位置几何中心处圆形相切，所述燃尽风风箱设置在炉膛的两侧，所述燃尽风喷口处设置有燃尽风挡板。
优选的，所述的燃尽风喷口设置在炉膛的前后墙水冷壁处。
优选的，所述的燃尽风喷口距离W火焰锅炉喉口位置的4～5米；
优选的，所述的燃尽风风箱为两侧进风的大风道结构。
优选的，所述的燃尽风风箱的两侧进风口与二次风箱连接处设置导流装置，通过导流板均衡各组燃尽风喷口的风量。
优选的，所述的燃尽风喷口可通过连杆拐臂实现上下15°摆动。
优选的，所述的燃尽风喷口采用直流风喷口。
优选的，所述燃尽风喷口的形状为圆形或正方形。
优选的，燃尽风喷口中设置均流装置，通过均流格栅对燃尽风喷口出射气流进行整流，同时利用均流格栅板强化出口射流的方向性。
优选的，所述的燃尽风喷口以成组的形式设置在W火焰锅炉燃尽区，每台炉膛1可布置3组，且每组4只；每组4只燃尽风喷口3的出口流向共同相切于与4只燃尽风喷口3的位置几何中心处的切圆。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型系统通过布置在上炉膛的成组的燃尽风喷口强化了上炉膛燃尽区域的热质交换，利用切向布置燃尽风起旋强化混合解决了W火焰锅炉沿炉膛宽度方向燃烧均匀性差的问题，对已有的燃尽风系统进行改造，施工难度低，运行安全风险小；从强化混合、促进热质传递的角度出发改善煤粉和CO的燃尽，可以在不改变原设计燃尽风率、不影响NOx排放控制的前提下，促进未燃碳、CO与助燃空气的横向混合，适用于有改造需求的或新建的W火焰锅炉，能够在不影响NOx达标排放的前提下有效改善W火焰锅炉运行经济性。在燃尽过程发生的主要区域在炉膛，主燃烧区来的未燃尽碳和CO进入炉膛后，燃尽风喷口提供的热风补充燃烧反应的氧，并进行炉内气流组织。在到达燃尽区域炉膛之前整体流动按照不同燃烧器分层，在到达燃尽区域炉膛后切向流出的燃尽风起旋促使宽度方向上各个燃烧区域的未燃碳、空气和CO发生强烈的热质交换，燃尽更充分。随着燃尽区域混合的加强，炉膛出口烟气的温度和成分分布也更加均匀，更不容易造成下游受热面的超温。
进一步，本实用新型的燃尽风喷口处设置有风量调节挡板，用于调节每个燃尽风喷口处的风量和风速；
进一步，本实用新型可对各组燃尽风喷口中的燃尽风喷口风速相对大小进行调节，控制炉膛不同区域气流旋转中心，帮助改善汽水系统的均匀性。
进一步，本实用新型的燃尽风装置，可根据炉膛出口烟气温度、过热器壁温和烟气成分可调整各组燃尽风喷口出口的射流速度，改变炉膛不同区域的旋转动量，达到最优的强化混合和消除偏差效果。
进一步，本实用新型均流装置采用均流格栅，所述均流格栅对燃尽风喷口出射气流进行整流，同时利用均流格栅板强化出口射流的方向性。
进一步，本实用新型的燃尽风装置，通过强化混合改善未燃碳和CO的燃尽，主要的思想是在W火焰锅炉分层燃烧特性基础上，通过切向燃尽风组合布置强化上炉膛截面上的热质交换，促进未燃碳和CO充分燃烧，达到改善锅炉燃尽的目的。这种方法是对现有低氮燃烧技术的补充，可同时采用，能够兼顾对NOx的控制和改善锅炉运行经济性；其中锅炉原有燃烧系统组件大部分可利旧使用，只需更换燃尽风喷口和附属设备即可，改造投资与风险小。
附图说明
图1为本实用新型实例中所述W火焰锅炉燃尽风装置结构的俯视图；
图2为本实用新型实例中所述燃尽风喷口的均流格栅示意图；
图中：炉膛1、燃尽风风箱2、燃尽风喷口3、燃尽风挡板4。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实用新型一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，包括燃烧过程发生的主要区域炉膛1，燃尽风风箱2，用于将热风从燃尽风风箱2导入炉膛1的燃尽风喷口3，所述的燃尽风喷口3还设置有风量调节挡板4，用于调节每个燃尽风喷口处的风量和风速。
所述的燃尽风喷口3布置在W火焰锅炉喉口以上的炉膛1前后墙水冷壁处，主要参与煤粉和CO的燃尽过程；
所述的燃尽风喷口成组布置，全炉膛布置3组，每组4只燃尽风喷口出口流向共同相切于与4只燃尽风喷口位置几何中心处的切圆。
所述的燃尽风喷口3采用直流风区设计，通过燃尽风挡板4调节其喷口风速，喷口设计风速为35～45m/s，设计燃尽风的风量占总二次风的比例为20～25％；
所述的燃尽风喷口3设计有连杆拐臂机构，可使其上下摆动15°。
所述的燃尽风风箱的两侧进风口与二次风箱连接处设置导流装置，导流装置为导流板，通过导流板均衡各组燃尽风喷口的风量。
优选的，如图2所示，燃尽风喷口中设置均流装置，均流装置为通过均流格栅对燃尽风喷口出射气流进行整流，同时利用均流格栅板强化出口射流的方向性；均流格栅通过板材形成的为网格状结构，且每个网格大小均相同。
具体的，如图1所示，本实用新型一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，燃尽过程发生的主要区域在炉膛1，主燃烧区来的未燃尽碳和CO进入炉膛1后，燃尽风喷口3提供的热风补充燃烧反应的氧，并进行炉内气流组织。在到达燃尽区域炉膛1之前整体流动按照不同燃烧器分层，在到达燃尽区域炉膛1后切向流出的燃尽风起旋促使宽度方向上各个燃烧区域的未燃碳、空气和CO发生强烈的热质交换，燃尽更充分。随着燃尽区域混合的加强，炉膛出口烟气的温度和成分分布也更加均匀，更不容易造成下游受热面的超温。
其中，根据炉膛出口烟气温度、过热器壁温和烟气成分可调整各组燃尽风喷口3出口的射流速度，改变炉膛1不同区域的旋转动量，达到最优的强化混合和消除偏差效果。
其中，根据前后墙和锅炉左右侧的壁温、烟温差等，可对各组燃尽风喷口3中4只燃尽风喷口风速相对大小进行调节，控制炉膛1不同区域气流旋转中心，帮助改善汽水系统的均匀性。
本实用新型通过强化混合改善未燃碳和CO的燃尽，主要的思想是在W火焰锅炉分层燃烧特性基础上，通过切向燃尽风组合布置强化上炉膛截面上的热质交换，促进未燃碳和CO充分燃烧，达到改善锅炉燃尽的目的。这种方法是对现有低氮燃烧技术的补充，可同时采用，能够兼顾对NOx的控制和改善锅炉运行经济性；其中锅炉原有燃烧系统组件大部分可利旧使用，只需更换燃尽风喷口和附属设备即可，改造投资与风险小。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，其特征在于，包括炉膛(1)，燃尽风风箱(2)，所述炉膛(1)上设置有多组燃尽风喷口(3)，每组燃尽风喷口(3)的出口流向与每组燃尽风喷口(3)的位置几何中心处圆形相切，所述燃尽风风箱(2)设置在炉膛(1)的两侧，所述燃尽风喷口(3)处设置有燃尽风挡板(4)；所述燃尽风风箱(2)的两侧进风口与二次风箱连接处设置导流装置，所述的燃尽风喷口(3)中设置有均流装置。
2.根据权利要求1所述的一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，其特征在于，所述的燃尽风喷口(3)设置在炉膛(1)的前后墙水冷壁处。
3.根据权利要求1所述的一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，其特征在于，所述的燃尽风喷口(3)距离W火焰锅炉喉口位置的4～5米。
4.根据权利要求1所述的一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，其特征在于，所述的燃尽风风箱(2)为两侧进风的大风道结构。
5.根据权利要求1所述的一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，其特征在于，所述的导流装置为导流板，通过导流板均衡各组燃尽风喷口(3)的风量。
6.根据权利要求1所述的一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，其特征在于，所述的燃尽风喷口(3)可通过拐臂连杆机构实现上下15°摆动。
7.根据权利要求1所述的一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，其特征在于，所述的燃尽风喷口(3)采用直流风喷口。
8.根据权利要求1所述的一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，其特征在于，所述燃尽风喷口(3)的形状为圆形或正方形。
9.根据权利要求1所述的一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，其特征在于，所述均流装置采用均流格栅，所述均流格栅对燃尽风喷口(3)出射气流进行整流。
10.根据权利要求1所述的一种强化混合的高效W火焰锅炉燃尽风装置，其特征在于，所述的燃尽风喷口(3)以成组的形式设置在炉膛(1)上，每台炉膛(1)可布置3组，且每组4只；每组4只燃尽风喷口(3)的出口流向共同相切于与4只燃尽风喷口(3)的位置几何中心处的切圆。
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