KR101572517B1 - 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러 - Google Patents

벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러에 관한 것이다. 노상의 높이방향을 따라서 간격을 두고 배열된 일차 공기 분출구들, 이차 공기 분출구들 및 근접결합된 상급연소 공기 분출구들을 포함하는 일차 버너들이 상기 노상의 4개 모서리들상에 배열된다. 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들 및 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들이 상기 일차 버너들이 위치하는 일차 연소영역에서 바닥으로부터 상부로 배열된다. 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들은 일차 버너들과 상부 상급연소 공기 분출구들 사이의 환원영역에 배열되고, 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들은 상급연소 공기가 공급되는 연료소진 영역에 배열된다. 본 발명에 따른 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러를 채택함으로써, 노상에서 발생하는 NO의 양이 감소하고, 화염을 따르는 NO 환원율이 개선되며, 코크스 연료소진 율이 개선되고, 완전히 연소하지 않은 코크스가 연료소진 영역으로 들어가며, 수냉식 벽 상에서 슬래깅이 감소하고, 연소효율이 감소하지 않는 조건하에서 NOx 의 초저 방출이 실현되며, 슬래그가 노상에서 응집되지 않고, 연도가스 온도편차가 작아진다.

Description

벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러{PULVERIZED COAL FIRED BOILER WITH WALL-ATTACHMENT SECONDARY AIR AND GRID OVERFIRE AIR}
본 발명은 보일러 연소의 기술분야에 관한 것으로, 특히 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러에 관한 것이다.
공기다단연소 기술은 현재 석탄 보일러의 저 NOX 연소의 기술분야에서 널리 채택되고 있다. 종래기술과 관련된 문서들을 조사한 결과, “Present Status of Low-NOX Combustion Technology” (Bi Yusen, Thermal Power Generation, 2000, No.2)에서는 상세하게는 ABB-CE Company에 의해서 개발된 접선분사형 보일러의 집적된 공기다단 직류 버너 및 동축 연소장치들 CFS I과 CFS II를 도입하였고, 이것을 기초하여, 별도의 분할상급연소공기(SOFA) 또는 근접상급연소공기(CCOFA)의 저 NOX 연소장치가 추가되었다.
산소결핍 환원연소가 초기 버너 영역에서 실행되는데, 과도한 공기 계수는 1보다 작고, 나머지 2차공기가 상급연소 공기를 통해서 공급되며, 그래서 공기다단연소가 실현되고 NOX 의 생성량을 줄이고자 하는 목적이 이행된다. 그 기술이 역청단과 희박 석탄 연소보일러에 대하여 사용되는 경우, NOX 의 방출은 250-650mg/Nm3에 달할 것이다. 그러나, 이 기술은 결점들을 갖고 있다. CFS I 및 CFS II 기술들을 통해서, 로의 중앙 내로 분사된 일차공기 제트유동과 2차공기 제트유동은 반대방향이나 같은 방향으로 동축의 포지티브-네가티브 이중-접선 연소모드를 형성하는데, 인접한 일차 공기 제트유동과 편향된 2차공기 제트유동은 서로 비말동반하기 때문에, 2차공기의 일부는 NOX 를 발생시키도록 석탄 휘발성물질 분리 및 연소 영역으로 들어간다. 일차 연소영역은 환원성 대기를 제공하고, 그래서 슬래깅 및 고온부식 현상이 악화된다.
NO의 방출은 분할 상급연소 공기(SOFA)의 높이를 추가하거나 분할 상급연소 공기(SOFA)의 양을 증가시킴으로써 감소될 수 있으나, 연소효율은 감소하고, 노상 배출구의 연도가스 온도는 증가하며, 연도가스 온도편차가 증가된다. 다단 모서리-배치 또는 벽-타입 접선분사형 상급연소 공기를 채택함으로써, 연소효율이 개선되고, 이와 동시에, 노상의 "중앙 영역"에서 모이게 되는 HCN, CO 및 NHi 등과 같은 NO 환원성 물질들을 만들어내도록 공기가 "중앙 영역"으로 들어가기 때문에, 환원영역에서 NO의 환원율이 감소한다. 그러한 집중 접선분사형 상급연소 공기를 채택함으로써, 상승하는 고온 연도가스가 불가피하게 회전하고, 그래서 소진영역에서 공기 분포와 공기속도는 균등하지 않고, 석탄재 입자들이 이러한 영역에서 노상의 단면의 가열표면상에 쉽게 쌓이며, 이러한 영역에서의 슬래깅 또는 판형 과열기 열영역으로 슬래깅의 상방향 운동을 야기하도록 집중 고온 연소영역이 쉽게 형성된다.
본 발명에 의해서 해결될 기술적인 문제는 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러를 제공하는 것이며, 이것은 노상의 NOx 방출을 줄일 수 있고, 슬래깅과 고온 부식을 감소시키겨, 연소효율을 개선시킬 수 있다.
벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러는 노상(1)과 수냉식 벽(2)을 포함하며, 여기에서 판형 과열기(3)가 상기 노상(1)의 상부에 배열되며, 상기 노상(1)은 바닥으로부터 상부로 일차 연소영역(111), 환원영역(112) 및 연료소진 영역(113)을 구비하며, 일차 버너들(4)이 상기 일차 연소영역(111)에 배열되고; 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)이 상기 일차 버너들(4) 위에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열되며; 상기 환원영역(112)은 상기 일차 버너들(4)의 상부와 상기 상급연소 공기 분출구들(8)의 바닥 사이의 영역이고; 상기 연료소진 영역(113)은 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)와 상기 평판 과열기(3)의 바닥 사이의 영역이며; 상기 일차 버너들(4)의 그룹은 상기 노상의 일차 연소영역(111)의 4개 모서리들의 각각에 배열되고; 상기 일차 버너들(4)의 각 그룹은 상기 노상(1)의 높이방향으로 상기 수냉식 벽(2)상에서 번갈아서 배열된 일차 공기 분출구들(6)과 이차 공기 분출구들(7)을 포함하며, 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)이 상기 상부 이차 공기 분출구들(7) 위에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열되고, 상기 일차 공기 분출구들(6)과 이차 공기 분출구들(7)의 중앙선들의 동일한 높이의 연장선들 및 상기 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)의 중앙선들의 연장선들은 상기 일차 연소영역(111)의 상기 노상(1)의 중앙선에서 각 층의 가상원에 각각 접하며; 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11) 및 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)은 상기 일차 연소영역(111)의 상기 수냉식 벽(2)상에 배열되고; 그리고 상기 환원성 영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)은 상기 환원성 영역(112)에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러에 따르면, 일차 공기 분출구들(6)과 이차 공기 분출구들(7)의 적어도 3개 층들이 구비되며, 여기에서 최하층은 제 1 층이며; 그리고 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 하나 또는 그 이상의 층들은 일차 공기 분출구들의 제 1 층(Y1)과 일차 공기 분출구들의 제 3 층(Y3) 사이에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열된다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러에 따르면, 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 하나 또는 그 이상의 층들을 구비하며, 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 각 층은 4개의 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)을 포함하고, 하나의 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구(11)가 상기 수냉식 벽(2)의 각 벽의 같은 높이로 배열되고; 그리고 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)로부터 분출된 공기의 속도는 40 m/s 이상이다. 각 층의 상기 4개의 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)은 상기 보일러의 이차공기의 전체 량의 3%이다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 일 실시 예에 따르면, 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 공기 배출구 노즐들은 상기 수냉식 벽(2)의 법선인 중앙선의 좌측과 우측으로 대칭적으로 배열되고; 상기 공기 배출구 노즐들의 중앙선들과 상기 수냉식 벽(2)의 법선 사이의 각도는 각각 αleft 및 αright 이고, 상기 αleft 는 αright 와 같고; 그리고 상기 공기 배출구 노즐들의 상기 중앙선들의 조정범위는 15°≤αleft≤80°이다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 일 실시 예에 따르면, 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)의 적어도 3개 층들은 상기 이차 공기 분출구들(7)과 상기 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)의 두 측면들 상에서 상기 수냉식 벽(2) 상에서 상기 일차 공기 분출구들(Y3)과 상기 근접결합된 공기 분출구들(5)의 3개 층 사이에 배열되며, 각 층의 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)은 상기 수냉식 벽(2)의 같은 높이로 배열되고, 2개의 분출구들은 상기 이차 공기 분출구들(7)과 상기 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)에 대하여 대칭적으로 배열되며; 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)로부터 분출된 공기의 속도는 35 m/s 이상이다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 일 실시 예에 따르면, 각도(β)가 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)과 상기 수냉색 벽(2)의 중앙선들 사이에 형성되고, 상기 각도(β)의 조정범위는 0°≤β≤20°이다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 일 실시 예에 따르면, 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)의 적어도 한 층이 상기 환원영역(112)에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열되며, 동일한 층의 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9) 높이는 같으며, 그리고 2개의 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)이 상기 수냉식 벽(2)의 각 모서리 상에 대칭적으로 배열되고; 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)로부터 분출된 공기의 속도는 25 내지 50 m/s이다. 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)의 각 층을 통과하는 공기의 양은 이차공기의 전체 양의 1.5 내지 3%이다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 일 실시 예에 따르면, 각도(β')가 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)과 상기 수냉색 벽(2)의 중앙선들 사이에 형성되고; 상기 각도(β')의 조정범위는 0°≤β'≤15°이다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 일 실시 예에 따르면, 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 적어도 2개 층들이 상기 연료소진 영역(113)에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열되고; 각 층의 적어도 3개의 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)이 상기 수냉식 벽(2)의 각 벽의 같은 높이로 배열되고; 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 분출구 중앙선들은 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)이 위치하는 상기 수냉식 벽(2)의 벽 표면에 대하여 수직하다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 일 실시 예에 따르면, 상기 수냉식 벽(2)의 제 1 벽에 위치하고 같은 층에 속하는 2개의 인접한 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 중앙선들 사이의 거리는 상기 수냉식 벽(2)의 제 2 벽에 인접한 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 중앙선과 상기 수냉식 벽(2)의 제 2 벽 사이의 거리와 같고, 상기 수냉식 벽(2)의 제 1 벽은 상기 수냉식 벽(2)의 제 2 벽에 대하여 수직하다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 일 실시 예에 따르면, 상기 평판 과열기(3)의 바닥과 가까운 상기 그리드 상급연소 공기 분출구(8)의 중앙선과 상부 일차 공기 분출구들(Y6)의 상부 층의 중앙선 사이의 거리(hR) 대 상기 평판 과열기(3)의 바닥과 상기 상부 일차 공기 분출구들(Y6)의 상부 층의 중앙선 사이의 거리(hp)에 대한 비율은 2.5:3 내지 1.5:3이고; 각 층의 대응하는 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 간격은 0.5m 이상이다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 일 실시 예에 따르면, 각도(γ)가 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 중앙선들과 상기 수냉식 벽(2)의 벽 표면의 접선 사이에 형성되고; 그리고 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)은 0°≤γ≤20°의 범위 내에서 하방향으로 조정 가능하다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 일 실시 예에 따르면, 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 각 층을 통과하는 공기의 전체 양은 상기 보일러에서 연소시 요구되는 공기의 전체 양의 5 내지 25%이며; 그리고 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)로부터 분출된 공기의 속도는 20 내지 50 m/s이다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 일 실시 예에 따르면, 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8), 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11), 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10) 및 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)이 동시에 작동한다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러를 채택함으로써, HCN, NHi 및 CO와 같은 고농도 환원성 NO 물질들이 통과경로를 따라서 바닥으로부터 상부로 모이는 노상의 "중앙 영역"으로 들어가는 일정량의 이차공기와, 상기 노상의 4개 모서리에서 휘발성 물질 분리 및 연소 영역으로 들어가는 일정량의 이차공기가 감소되며, 그래서 적정량의 이차공기가 코크스가 제시간에 모이는 "벽근처 영역"으로 들어가며, 노상으로부터 NOX 방출이 줄어들고 연소효율이 개선되며; 그리고 저온, 높은 산소 및 낮은 고상 농도 특성을 갖는 수냉식 벽 표면이 형성되고, 그래서 수냉식 벽의 슬래깅 저항성과 고온 내식성이 개선된다. 본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러는 다음의 특성들:
1. 보일러의 효율이 유지될 것이며, 슬래깅과 고온 부식이 보일러에서 일어나지 않는 전제조건에서, 접선분사형 보일러의 NOX 방출 농도는 역청탄이 연소될 때 80mg/Nm3-180 mg/Nm3 에 도달하고, 희박 석탄이 연소될 때는 280-380mg/Nm3 에 도달할 것임;
2. Π-형상 보일러의 노상 배출구의 연도가스 온도편차는 30℃ 보다 낮고, 노상 배출구의 연도가스 온도는 설계값보다 높지않음;을 갖는다.
본 발명의 실시 예의 기술적 해법과 종래기술을 보다 명확하게 설명하기 위해서, 상기 실시 예 및 종래기술의 설명을 위해서 사용되는 도면들이 다음과 같이 간략하게 소개될 것이다. 명백히, 다음이 도면들은 단지 본 발명의 몇몇 실시 예들에 관한 것이다. 이러한 도면들을 기초하여, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 창조적인 활동없이도 어느 다른 도면들을 이끌어낼 수 있다.
도 1A는 본 발명에 다른 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 실시 예의 개략적인 다이어그램;
도 1B는 도 1A에 표시된 A를 부분적으로 확대한 개략적인 다이어그램;
도 1C는 본 발명에 다른 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 실시 예의 그리드 상급연소 공기 분출구들의 배열의 개략적인 다이어그램으로서, 도 1A의 I-I 단면도;
도 1D는 본 발명에 다른 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 실시 예의 그리드 상급연소 공기 분출구의 부분적이고 개략적인 다이어그램으로서, 도 1C의 B-B 단면도;
도 1E는 본 발명에 다른 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 실시 예의 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들의 배열의 개략적인 다이어그램으로서, 도 1A의 II-II 단면도;
도 1F는 본 발명에 다른 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 실시 예의 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들의 배열의 개략적인 다이어그램으로서, 도 1A의 III-III 단면도;
도 1G는 본 발명에 다른 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 실시 예의 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들의 배열의 개략적인 다이어그램으로서, 도 1A의 IV-IV 단면도; 그리고
도 1H는 본 발명에 다른 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 실시 예의 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구를 부분적으로 확대한 개략적인 다이어그램이다.
도면들을 참조하면, 본 발명은 하기에서 보다 포괄적으로 설명될 것이며, 여기에서는 바람직한 실시 예가 설명될 것이다. 본 발명의 실시 예들의 기술적인 해법이 실시 예들의 도면에 따라서 분명하고 완벽하게 설명될 것이다. 명백히, 여기에서 설명하는 실시 예들은 본 발명의 몇몇 실시 예들이며, 모든 실시 예들은 아니다. 창조적인 활동없이 여기에서 설명한 실시 예들을 기초하여 해당 기술분야의 숙련된 당업자가 추론할 수 있는 어느 다른 실시 예들은 본 발명의 보호범위 내에 속하게 된다. 본 발명의 기술적인 해법은 도면들 및 실시 예들과 연관시켜서 하기의 다양한 양태들로부터 설명될 것이다.
종래기술에 존재하는 결점의 관점에서, 본 발명은 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러를 제공하는데, 이것은 HCN, NHi 및 CO와 같은 고농도 환원성 NO 물질들이 이동경로를 따라서 바닥으로부터 상부로 모이는 노상의 "중앙영역"으로 들어가는 이차 공기, 및 노상의 4개 모서리들 상에서 휘발성 물질 분리 및 연소영역으로 들어가는 이차공기의 양을 감소시키며, 그래서 코크스가 제시간에 모이는 "벽 영역 근처"로 적정량의 이차공기가 들어가고, 노상의 영역에서 이동경로를 따라서 바닥으로부터 상부로 코크스 연료소진율 및 NO 환원율이 개선되고, 적은 코크스가 연료소진 영역으로 들어가며, 상급연소 공기가 노상의 높은 위치에 배열될 것이다. 높은 위치에서 그리드 상급연소 공기는 연료소진 영역에 배열되고, 그리드 상급연소 공기에 의해서 형성된 그리드가 노상의 단면영역에서 다중의 "작은 소용돌이"를 커버하며, 그래서 코크스와 공기가 균일하게 혼합되고, 코크스의 체류시간이 연장되며, 코크스의 연료소진율이 개선되고, NO의 생산량이 감소된다. 중앙영역에서 상승하는 벽부착 이차 공기 및 연도가스 유동은 일차 연소영역과 환원영역에서 저온, 높은 산소 및 낮은 고상 농도특성하에서 수냉식 벽을 확대하도록 혼합되고, 그래서 수냉식 벽의 슬래깅 저항성 및 고온 내식성이 개선된다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러는 노상의 NOX 방출을 감소시키고 연소효율을 개선하며 노상의 슬래깅과 고온 부식을 회피하는 3가지 과제들을 효과적으로 이행할 것이다.
도 1A 내지 1H는 본 발명에 다른 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러의 실시 예의 개략적인 다이어그램 및 다른 분출구들의 배열의 개략적인 다이어그램들이다. 다이어그램들에 도시된 바와 같이, 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러는 노상(1) 및 수냉식 벽(2)을 포함하며, 노상(1)은 바닥으로부터 상부로 일차 연소영역(111), 환원영역(112) 및 연료소진 영역(113)을 구비한다. 일차 버너들(4)이 일차 연소영역(111)에 배열된다(일차 버너들(4)의 위치들과 일차 버너들(4)의 여러 분출구들이 도면들에 표시되어 있으며, 일차 버너들의 나머지 부분들은 도면에 도시되어 있지 않다). 환원영역(112)은 일차 버너들(4)의 상부와 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 바닥 사이의 영역이다. 연료소진 영역(113)은 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)과 판형 과열기(3)의 바닥 사이의 영역이다. 일차 버너들(4)의 그룹이 노상에서 일차 연소영역(111)의 4개 모서리들의 각각에 배열된다. 일차 버너들(4)의 각 그룹은 수냉식 벽(2) 상에서 높이 방향으로 간격을 두고 배열되는 일차 공기 분출구들(6)(바닥으로부터 상부로 Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 및 Y6 로 순차적으로 번호가 매겨짐)및 2차 공기 분출구들(7)(바닥으로부터 상부로 E1, E2, E3, E4, E5, E6 및 E7 로 순차적으로 번호가 매겨짐)을 포함하며, 근접결합된 상급연소 공기 분출구(5)가 각각의 상부 이차 공기 분출구(7) 위에서 수냉식 벽(2) 상에 배열된다. 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)은 각각 연료소진 영역(113)에서 수냉식 벽(2) 상에 배열된다. 같은 높이에 있는 일차 공기 분출구들(6) 및 이차 공기 분출구들(7) 그리고 각각의 근접결합된 상급연소 공기 분출구(5)의 중앙선들의 연장선들이 각각 일차 연소영역(111)의 노상의 중앙에서 각 층의 가상 접원상에 형성된다.
일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11) 및 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)이 일차 연소영역(111)에서 수냉식 벽(2)상에 배열된다. 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)이 환원영역(112)에서 수냉식 벽(2)상에 배열된다.
일차 연소영역에서, 양방향 조정가능한 벽부착 이차 공기 분출구들의 적어도 2개 층들이 바닥 일차 공기 분출구들의 중앙선들과 일차 공기 분출구들의 상방향 제 3 층의 중앙선들 사이의 영역에서 수냉식 벽의 4개 벽들의 수직한 중앙선들상에 배열되며, 두 측면들 상에 있는 제트 분출구들 사이의 각도와 수냉식 벽의 법선은 15 내지 80° 범위 내에서 조정된다. 통과하는 이차공기는 일차 버너들이 위치하는 모서리들로부터 멀어지고, 그래서 이차공기가 휘발성 물질 분리 및 연소 영역으로 들어가는 것이 방지되고, 저속 편향 이차 공기 제트유동이 들어갈 수 없고 코크스가 수집하여 연소되는 노상의 중간영역에서 공기가 보충된다. 이차공기의 이러한 부분으로부터 2개 측면들 상에 있는 분출구들에 의해서 분출된 이차 공기 제트 외부층 공기는 중간영역의 화염 경계로부터 코크스 수집영역으로 점진적으로 혼합되고, HCN, CO, NHi 등과 같은 환원성 NO가 모이는 "중앙영역" 내로 드물게 들어간다. 이차공기의 혼합 개시지점 및 혼합강도는 공기속도와 분출구들의 각도를 조정함으로써 결정된다. 벽부착 이차 공기와 중앙영역에서 상승하는 연도가스 유동은 일차 연소영역 및 환원영역에서 저온, 고 산소 및 낮은 고상 농도특성하에서 수냉식 벽 표면적을 확대하도록 혼합되고, 그래서 수냉식 벽의 슬래깅 저항성 및 고온 내식성이 개선된다.
일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)의 적어도 3개 층들이 제 3 층의 일차 공기 분출구들(Y3)과 일차 연소영역(111)에 있는 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5) 사이의 영역에 배열되고, 이차 공기 분출구들 및 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)이 양측에 제공된 수냉식 벽(2) 상에서 각 층은 4개의 벽들에 있고, 2개의 분출구들은 대응하는 방식으로 동일한 벽의 동일한 높이로 배열된다. 분출구들로부터 분출된 이차 공기 제트 외부층 공기는 일차 연소영역의 화염 경계로부터 코크스 수집영역으로 점진적으로 혼합되고, HCN, CO, NHi 및 그외 환원성 NO가 수집되는 "중앙영역"으로 드물게 들어간다. 이차공기의 혼합 개시지점 및 혼합강도는 공기 속도와 분출구들의 각도를 조정함으로써 결정된다. 벽부착 이차 공기와 중앙영역에서 상승하는 연도가스 유동은 일차 연소영역에서 저온, 고 산소 및 낮은 고상 농도특성하에서 수냉식 벽 표면적을 확대하도록 혼합되고, 그래서 수냉식 벽의 슬래깅 저항성 및 고온 내식성이 개선된다.
일방향 조정가능한 벽부착 이차 공기 분출구들의 적어도 한 층은 노상의 높이방향을 따라서 환원영역의 수냉식 벽의 4개 벽들 상에서 상방향으로 배열된다.
이러한 분출구들로부터 분출된 이차 공기 제트의 외부층 공기는 환원영역의 벽영역 근처의 화염 경계로부터 벽근처 코크스 수집영역으로 들어가고, 드물게 중앙영역으로 들어간다. 벽부착 이차 공기와 중앙영역에서 상승하는 연도가스 유동은 환원영역에서 저온, 고 산소 및 낮은 고상 농도특성하에서 수냉식 벽 표면적을 확대하도록 혼합되고, 그래서 수냉식 벽의 슬래깅 저항성 및 고온 내식성이 개선된다.
환원영역에서 수직한 상방향 연도가스 유동을 일방향 벽부착 이차 공기 분출구 제트 유동에 의해서 형성된 벽근처 영역 "작은 소용돌이"와 혼합하여 형성된 유동 필드는 벽 영역 근처에서 상승하는 연소 연도가스에서 코크스의 체류시간을 연장하고 공기와 산소의 혼합을 강화시킨다.
연구는 벽 근처 영역의 적절한 산소환경하에서 집중된 코크스는 연소되고 동시에 NO를 환원시키며, 코크스의 일부는 NO로 산화되고, NO는 "중앙영역"으로 수집되고 "중앙영역"에서 HCN, CO 및 NHi와 같은 환원성 물질에 의해서 환원되는 것을 보여준다. 그러므로, 환원영역에서 일방향 조정가능한 벽부착 이차 공기 분출구들의 그러한 배열을 통해서, 환원영역에서 NO의 환원능력, 코크스의 연료소진율, 수냉식 벽의 슬래깅 저항성 및 고온 내식성이 개선된다.
통과경로를 따라서 연료소진 영역의 상류부분에서 코크스의 연료소진율이 개선되므로, 노상의 상부에서 상급연소 공기 영역으로 들어가는 비연소 코크스의 양이 줄어들고, 그래서 노상의 상부 높은 영역에서 코크스의 집중된 연소로 인하여 노상 배출구의 연도가스 온도 상승, 노상의 상부에서 코크스에 의해서 발생된 NO의 증가 등과 같은 문제점들이 회피되고, 상부 상급연소 공기 분출구들이 환원영역을 확대하기 위해서 판형 과열기에 가까운 위치들에 배열될 것이다.
그리드 상급연소 공기 분출구들의 적어도 2개 층들이 연료소진 영역의 4개 벽들상에 배열되고, 적어도 3개의 타원형 분출구들이 각 층의 각 벽상에 배열되며, 0 내지 10°의 범위 내에서 하방향으로 조정가능하며, 분출구들의 공기속도는 별도로 조정될 것이다. 상류 연도가스가 상승할때 형성된 큰 "소용돌이"가 상급연소 공기 분출구들의 그러한 배열을 통해서 많은 그리드형의 작은 "소용돌이"로 되고, 이러한 영역에서 공기는 균일하게 분배되고, 코크스와 적당한 양의 공기의 균등한 혼합이 강화되며, 코크스의 체류시간이 연장되고, 그래서 코크스의 연료소진율이 개선되며, 코크스의 NO 생산량이 줄어들고, 노상 배출구에서 연도가스 속도 필드가 균일하며, 노상 배출구에서 연도가스 온도편차가 줄어든다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 적어도 2개 층들은 일차 공기 분출구들(Y1)의 바닥층과 일차 공기 분출구들(Y3)의 상방향 제 3 층 사이에서 수냉식 벽(2)의 4개 벽들의 수직한 중앙선들 상에 배열된다. 예를 들면, 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(13)의 2개 층들이 배치되고, 각각 일차 공기 분출구들(Y1,Y2)과 같은 높이를 가지며, 4개 벽들의 수직한 중앙선들 상에 위치한다.
각각의 층은 4개의 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)을 포함하며, 하나의 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구(11)는 수냉식 벽(2)의 각 벽과 같은 높이로 배열되고; 각 층의 4개의 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)을 통과하는 공기의 양은 보일러의 이차공기의 전체 양의 1% 내지 3%이고, 분출된 공기의 속도는 40 m/s이상이다.
일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 배출구 노즐들은 수냉식 벽(2)의 법선인 중앙선의 좌측와 우측에 대칭적으로 배열되고; 배출구 노즐들의 중앙선들과 수냉식 벽의 법선 사이의 각도는 각각 αleft 및 αright 이며, 이때 αleft 은 αright 와 같고; 배출구 노즐들의 중앙선들 사이의 조정범위는 15°≤αleft 및 αright≤80°이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)중 적어도 3개의 층들이 일차 공기 분출구들(Y3)과 일차 연소영역(111)에 있는 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(7) 사이의 영역에 배열되고, 이차 공기 분출구들 및 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)이 양측에 제공된 수냉식 벽(2) 상에서, 각각의 층은 4개 벽들 상에 배열되고, 2개의 분출구들은 동일한 벽의 동일한 높이로 대칭적으로 배열된다. 예를 들면, 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 전체 4개 층들은 이차 공기 분출구들(E4, E5 및 E6) 및 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)이 제공된 2개 측면들 상에서 바닥으로부터 상부로 위치되며, 각각의 분출구의 중앙선은 이차 공기 분출구들(E4, E5 및 E6)과 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)의 중앙선들과 동일한 높이를 갖는다. 같은 벽상에 있는 2개의 분출구들은 대응하는 방식으로 배열된다. 각도(β)가 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)과 수냉식 벽(2)의 중앙선들 사이에 형성되며, 각도각도(β)의 조정범위는 0°≤β≤20°이다. 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)의 각 층으로부터 분출된 공기의 속도는 35 m/s이상이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 환원영역의 적어도 한 층에서, 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)이 환원영역에서 수냉식 벽(2)의 4개 벽들상에 배열된다. 예를 들면, 환원영역의 적어도 2개 층들에서, 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)이 노상(1)의 환원영역(112)의 4개 모서리들 상에 배열되며, 분출구들의 각 층은 4개 벽들 상에서 같은 높이를 가지며, 2개의 분출구들이 대응하는 방식으로 각 벽에 배열되고, 상부 일차 공기 분출구들(Y6)에 가까운 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 하부 층의 중앙선과 상부 일차 공기 분출구들(Y6)의 중앙선 사이에서 거리(hG) 대 상부 일차 공기 분출구들(Y6)과 평판 과열기의 바닥의 중앙선 사이에서 거리(hp)의 비율은, 1:7이며, 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 하부 층에 인접한 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 상부층과 상부 일차 공기 분출구들(Y6)의 중앙선 사이에서 거리(hG') 대 상부 일차 공기 분출구들과 평판 과열기의 바닥의 중앙선 사이에서 거리(hp)의 비율은, 1:3이다.
환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)의 각 층이 동일한 높이로 노상(1)의 4개 모서리들상에 배열되고, 2개의 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)이 노상(1)의 각 모서리상에 대칭적으로 배열된다. 각도(β')가 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)과 수냉식 벽(2)의 중앙선들 사이에 형성되며, 각도(β')의 조정범위는 0°≤β'≤15°이다. 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)의 각 층을 통과하는 공기의 양은 이차공기의 전체 양의 1.5 내지 3%이며; 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)로부터 분출된 공기의 속도는 25 내지 50 m/s 범위이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 대응하는 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 적어도 2개 층들이 연료소진 영역(113)에서 수냉식 벽(2) 상에 배열된다. 예를 들면, 연료소진 영역 그리드 상급연소 공기 분출구들(10)의 2개 층들이 연료소진 영역(113)에 배열되고, 같은 높이를 갖는 3개의 분출구들이 각 벽상에 배열되고, 여기에서 각 벽은 수직한 중앙선 상에 1개의 분출구를 구비하며, 인접한 측면상에 하나의 분출구가 배열되고, 2개의 인접한 분출구들 사이의 거리는 동일하며, 즉 L1=L2=L3=L4, 전방벽과 후방벽 상에 있는 분출구들 사이의 거리는 보일러 폭의 1/4, 즉 L=1/4LW이다. 좌측벽과 우측벽 상에 있는 분출구들 사이의 거리는 보일러 깊이의 1/4, 즉 L=1/4LD이다. 판형 과열기(3)의 바닥에 가까운 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 층의 중앙선과 일차 공기 분출구들(Y6)의 상부층의 중앙선 사이의 거리(hR) 대 판형 과열기(3)의 바닥과 일차 공기 분출구들(Y6)의 상부층의 중앙선 사이의 거리(hP)의 비율은 2.3:3이며, 판형 과열기(3)의 바닥에 가까운 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 층의 중앙선과 인접 하방향 그리드 상급연소 공기 분출구들(10)의 중앙선 사이의 거리는 0.5미터로 같다.
그리드 상급연소 공기 분출구들(8)과 수냉식 벽(2)의 법선 사이에는 각도(γ)가 형성되고, 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)이 0°≤γ≤20°의 범위 내에서 하방향으로 조정가능하다. 각 층의 12개 분출구들을 통과하는 공기의 전체 양은 보일러에서의 연료소진에 필요한 공기의 전체양의 10%이며, 분출구로부터의 속도는 50 m/s이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 그리드 상급연소 공기 분출구들(8), 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11), 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10) 및 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)이 동시에 작동한다.
본 발명의 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러는 노상의 NOX 방출 감소, 연소효율의 개선 및 노상의 슬래깅과 고온 부식 회피의 3가지 과제를 효과적으로 이행할 것이다.
본 발명의 설명은 단순히 예시적인 설명을 위해서 사용된 것으로서 본 발명을 제한하는 것은 아님을 알 수 있을 것이다. 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 실시 예들이 본 발명의 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변경될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 선택된 실시 예들과 상기한 설명은 본 발명의 원리와 실제적인 응용을 보다 양호하게 설명하기 위한 것으로서 해당 기술분야의 숙련된 당업자에 의해서 이해될 것이며, 그러므로 본 발명은 특별한 목적에 적합한 다양한 변형들로 설계될 수 있다.

Claims (14)

  1. 노상(1)과 수냉식 벽(2)을 포함하고, 평판 과열기(3)가 상기 노상(1)의 상부에 배열되며, 벽부착 이차 공기 및 그리드 상급연소 공기가 제공되는 미분탄 연소 보일러에 있어서,
    상기 노상(1)은 바닥으로부터 상부로 일차 연소영역(111), 환원영역(112) 및 연료소진 영역(113)을 구비하며, 일차 버너들(4)이 상기 일차 연소영역(111)에 배열되고, 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)이 상기 일차 버너들(4) 위에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열되며; 상기 환원영역(112)은 상기 일차 버너들(4)의 상부와 상기 상급연소 공기 분출구들(8)의 바닥 사이의 영역이고, 상기 연료소진 영역(113)은 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)와 상기 평판 과열기(3)의 바닥 사이의 영역이며, 상기 일차 버너들(4)의 그룹은 상기 노상의 일차 연소영역(111)의 4개 모서리들의 각각에 배열되고, 상기 일차 버너들(4)의 각 그룹은 상기 노상(1)의 높이방향으로 상기 수냉식 벽(2)상에서 번갈아서 배열된 일차 공기 분출구들(6)과 이차 공기 분출구들(7)을 포함하며, 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)이 상기 상부 이차 공기 분출구들(7) 위에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열되고, 상기 일차 공기 분출구들(6)과 이차 공기 분출구들(7)의 중앙선들의 동일한 높이의 연장선들 및 상기 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)의 중앙선들의 연장선들은 상기 일차 연소영역(111)의 상기 노상(1)의 중앙선에서 각 층의 가상원에 각각 접하며; 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11) 및 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)은 상기 일차 연소영역(111)의 상기 수냉식 벽(2)상에 배열되고; 그리고 상기 환원성 영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)은 상기 환원성 영역(112)에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 일차 공기 분출구들(6)과 상기 이차 공기 분출구들(7)의 적어도 3개 층들을 구비하고, 최하부 층은 제 1 층이고, 그리고 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 하나 또는 그 이상의 층들은 일차 공기 분출구들의 제 1 층(Y1)과 일차 공기 분출구들의 제 3 층(Y3) 사이에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 하나 또는 그 이상의 층들을 구비하며, 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 각 층은 4개의 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)을 포함하고, 하나의 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구(11)가 상기 수냉식 벽(2)의 각 벽의 같은 높이로 배열되고; 그리고 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)로부터 분출된 공기의 속도는 40 m/s 이상인 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 공기 배출구 노즐들은 상기 수냉식 벽(2)의 법선인 중앙선의 좌측과 우측으로 대칭적으로 배열되고, 그리고 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11)의 공기 배출구 노즐들의 중앙선들과 상기 수냉식 벽(2)의 법선 사이의 각도는 각각 αleft 및 αright 이고, 상기 αleft 는 αright 와 같고; 그리고 상기 공기 배출구 노즐들의 상기 중앙선들의 조정범위는 15°≤αleft≤80°인 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)의 적어도 3개 층들은 상기 이차 공기 분출구들(7)과 상기 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)의 두 측면들 상에서 상기 수냉식 벽(2) 상에서 상기 일차 공기 분출구들(Y3)과 상기 근접결합된 공기 분출구들(5)의 3개 층 사이에 배열되며, 각 층의 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)은 상기 수냉식 벽(2)의 같은 높이로 배열되고, 2개의 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들이 상기 이차 공기 분출구들(7)과 상기 근접결합된 상급연소 공기 분출구들(5)에 대하여 대칭적으로 배열되며; 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)로부터 분출된 공기의 속도는 35 m/s 이상인 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  6. 제 5 항에 있어서, 각도(β)가 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10)과 상기 수냉식 벽(2)의 중앙선들 사이에 형성되고, 상기 각도(β)의 조정범위는 0°≤β≤20°인 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)의 적어도 한 층이 상기 환원영역(112)에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열되며, 동일한 층에 위치된 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)은 같은 높이로 배열되고, 그리고 2개의 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)이 상기 수냉식 벽(2)의 각 모서리 상에 대칭적으로 배열되고, 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)로부터 분출된 공기의 속도는 25 내지 50 m/s인 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  8. 제 7 항에 있어서, 각도(β')가 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)의 중앙선들과 상기 수냉식 벽(2)의 벽 표면 사이에 형성되고; 상기 각도(β')의 조정범위는 0°≤β’≤15°인 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 적어도 2개 층들이 상기 연료소진 영역(113)에서 상기 수냉식 벽(2) 상에 배열되고, 각 층의 적어도 3개의 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)이 상기 수냉식 벽(2)의 각 벽의 같은 높이로 배열되고; 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 분출구 중앙선들은 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)이 위치하는 상기 수냉식 벽(2)의 벽 표면에 대하여 수직한 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 수냉식 벽(2)의 제 1 벽에 위치하고 같은 층에 속하는 2개의 인접한 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 중앙선들 사이의 거리는 상기 수냉식 벽(2)의 제 2 벽에 인접한 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 중앙선과 상기 수냉식 벽(2)의 제 2 벽 사이의 거리와 같고, 상기 수냉식 벽(2)의 제 1 벽은 상기 수냉식 벽(2)의 제 2 벽에 대하여 수직한 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 평판 과열기(3)의 바닥과 가까운 상기 그리드 상급연소 공기 분출구(8)의 중앙선과 상부 일차 공기 분출구들(Y6)의 상부 층의 중앙선 사이의 거리(hR) 대 상기 평판 과열기(3)의 바닥과 상기 상부 일차 공기 분출구들(Y6)의 상부 층의 중앙선 사이의 거리(hp)에 대한 비율은 2.5:3 내지 1.5:3이고; 각 층의 대응하는 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 간격은 0.5m 이상인 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  12. 제 9 항에 있어서, 각도(γ)가 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 중앙선들과 상기 수냉식 벽(2)의 벽 표면의 접선 사이에 형성되고, 그리고 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)은 0°≤γ≤20°의 범위 내에서 하방향으로 조정 가능한 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)의 각 층을 통과하는 공기의 전체 양은 상기 보일러에서 연소시 요구되는 공기의 전체 양의 5 내지 25%이며; 그리고 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8)로부터 분출된 공기의 속도는 20 내지 50 m/s인 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 그리드 상급연소 공기 분출구들(8), 상기 일차 연소영역 양방향 벽부착 이차 공기 분출구들(11), 상기 일차 연소영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(10) 및 상기 환원영역 일방향 벽부착 이차 공기 분출구들(9)이 동시에 작동하는 것을 특징으로 하는 미분탄 연소 보일러.
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102721043B (zh) * 2012-07-10 2014-12-17 烟台龙源电力技术股份有限公司 具有附壁二次风和网格燃尽风的煤粉锅炉
CN103267279B (zh) * 2013-06-08 2015-04-22 国家电网公司 一种适应于贫煤锅炉的低氮氧化物直流煤粉燃烧装置
CN103438437B (zh) * 2013-07-30 2015-10-07 国电科学技术研究院 一种前后墙对冲燃烧锅炉的贴壁风系统
CN104344399B (zh) * 2013-08-05 2017-03-15 烟台龙源电力技术股份有限公司 贴壁风喷口以及锅炉、锅炉系统
JP6087793B2 (ja) * 2013-11-15 2017-03-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ボイラ
JP6109718B2 (ja) * 2013-11-15 2017-04-05 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ボイラ
JP6147657B2 (ja) * 2013-12-17 2017-06-14 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ボイラ
CN103968371B (zh) * 2014-02-07 2016-08-31 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
CN105090940A (zh) * 2014-05-07 2015-11-25 武汉天和技术股份有限公司 一种4d多维低氮燃烧器
CN103994423B (zh) * 2014-06-10 2017-04-05 上海交通大学 一种燃烧切圆可控的锅炉
CN104633652B (zh) * 2014-12-15 2017-01-25 西安热工研究院有限公司 一种前后墙对冲燃烧锅炉的燃烧系统
CN105202533A (zh) * 2015-10-28 2015-12-30 贵州电网有限责任公司电力科学研究院 基于空气分级低氮燃烧改造后的防结焦方法及装置
CN105605563A (zh) * 2016-01-25 2016-05-25 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司 墙式切圆锅炉水冷壁高温腐蚀监测控制装置及方法
FI128749B (en) 2016-07-01 2020-11-30 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Air arrangement above fire and bubbling swirl bed oven
US10634341B2 (en) * 2016-08-23 2020-04-28 General Electric Technology Gmbh Overfire air system for low nitrogen oxide tangentially fired boiler
CN107806633A (zh) * 2016-09-09 2018-03-16 中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司 Cfb锅炉气膜防磨水冷壁结构
CN106402847A (zh) * 2016-09-21 2017-02-15 黑龙江省电力科学研究院 一种三次风与sofa风穿插布置的燃烧器布置结构
CN106765063A (zh) * 2016-12-06 2017-05-31 华中科技大学 一种二次风分级燃烧锅炉
CN106989411B (zh) * 2017-04-12 2024-01-19 西安热工研究院有限公司 一种锅炉水冷壁气膜保护装置
CN109458612B (zh) * 2017-09-06 2024-10-18 晋能电力集团有限公司 一种煤粉气化燃烧的低氮燃烧装置及燃烧方法
KR101995156B1 (ko) 2018-02-06 2019-07-01 두산중공업 주식회사 연소 장치 및 이를 포함하는 발전 시스템
CN108758613B (zh) * 2018-05-23 2024-04-09 中机国能电力工程有限公司 一种四拱w火焰双级浓淡燃烧装置
CN109578991B (zh) * 2018-11-30 2024-10-01 深圳妈湾电力有限公司 一种煤粉锅炉精准配风系统
CN110006024B (zh) * 2019-01-21 2020-07-31 国电科学技术研究院有限公司 锅炉炉膛出口分区温度与风门的控制关系确定方法及装置
CN110454774A (zh) * 2019-09-05 2019-11-15 西安热工研究院有限公司 一种新型煤粉锅炉低氮燃烧系统
CN111059566A (zh) * 2019-12-28 2020-04-24 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种用于四角切圆燃烧锅炉水冷壁的复合型二次风喷口
CN113124395A (zh) * 2020-01-16 2021-07-16 吉林宏日新能源股份有限公司 生物质燃料低氮燃烧方法
CN111256109B (zh) * 2020-02-20 2022-02-22 苏州西热节能环保技术有限公司 一种缓解对冲燃煤锅炉管壁温度偏差的方法
CN112212323B (zh) * 2020-04-28 2023-04-14 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 50MW等级高压对冲燃烧π型煤粉锅炉
CN113915639B (zh) * 2021-10-15 2023-06-23 华北电力科学研究院有限责任公司 炉内二次风燃烧器的二次风量确定方法及二次风挡板开度确定方法与系统
CN113803715A (zh) * 2021-10-28 2021-12-17 西安热工研究院有限公司 一种解决旋流燃烧器周围水冷壁结渣的系统
CN113958947B (zh) * 2021-11-10 2024-04-19 西安热工研究院有限公司 确定1000mw级准东高钠煤锅炉炉膛关键尺寸的方法
CN114777114A (zh) * 2022-04-20 2022-07-22 西安热工研究院有限公司 一种煤粉深度低氧燃烧系统
CN115143476A (zh) * 2022-06-30 2022-10-04 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种焚烧垃圾的绝热燃烧双排渣锅炉及其工作方法
CN117308081B (zh) * 2023-09-27 2024-05-07 国电长源汉川第一发电有限公司 燃烧距离可调节的等离子燃烧器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100212556A1 (en) 2009-02-20 2010-08-26 Larry William Swanson Systems for staged combustion of air and fuel

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4655148A (en) * 1985-10-29 1987-04-07 Combustion Engineering, Inc. Method of introducing dry sulfur oxide absorbent material into a furnace
US5020454A (en) * 1990-10-31 1991-06-04 Combustion Engineering, Inc. Clustered concentric tangential firing system
TW336268B (en) * 1996-12-17 1998-07-11 Babcock Hitachi Kk Boiler
US7624707B2 (en) * 2004-01-29 2009-12-01 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Re-oriented over fire air ports for reduction of NOx production from pulverized coal-fired burners
CN100504163C (zh) * 2005-12-20 2009-06-24 西安热工研究院有限公司 切圆燃烧锅炉新三区燃烧器的分体布置方法
CN101598333B (zh) * 2009-06-30 2012-09-26 上海锅炉厂有限公司 一种低氮氧化物排放煤粉切向燃烧装置
CN102454982A (zh) * 2010-10-29 2012-05-16 烟台龙源电力技术股份有限公司 燃尽风喷口布置结构
CN102721043B (zh) * 2012-07-10 2014-12-17 烟台龙源电力技术股份有限公司 具有附壁二次风和网格燃尽风的煤粉锅炉
CN202884900U (zh) * 2012-07-10 2013-04-17 烟台龙源电力技术股份有限公司 具有附壁二次风和网格燃尽风的煤粉锅炉

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100212556A1 (en) 2009-02-20 2010-08-26 Larry William Swanson Systems for staged combustion of air and fuel

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