CN103307596A - 一种用于w型火焰锅炉的拱上燃烧器 - Google Patents
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Abstract
一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器，它涉及一种拱上燃烧器。本发明为了解决现有的W火焰锅炉装置拱上下行气流动量大、刚性强，下射深度过大，煤粉气流在着火后不能够迅速扩散，导致火焰中心位置偏下，造成主蒸汽温度和再热汽温度偏低，机组发电效率偏低的问题。本发明包括前墙、后墙、翼墙和侧墙，前墙、后墙、翼墙和侧墙共同围成燃烧腔室，所述前墙和后墙均为带有台肩的前墙和带有台肩的后墙，前墙和后墙的台肩上分别设有一排燃烧喷口，每排燃烧喷口包括多组引射喷口，多组引射喷口之间等间距并列设置，相邻两组引射喷口之间的距离为1.4m-1.8m。本发明用于W型火焰锅炉。
Description
技术领域
本发明涉及一种拱上燃烧器，具体涉及一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器，属于锅炉燃烧技术领域。
背景技术
W型火焰锅炉是一种专门燃用无烟煤和劣质煤而设计的锅炉，相对于其他炉型而言在燃用难燃煤方面具有明显的优势，如具有长的煤粉停留时间和具有良好的空气动力场。目前在我国得到了广泛应用，总装机容量已达41000MW。我国的W型火焰锅炉燃烧技术主要是从国外引进的，在实际运行中发现W型火焰锅炉普遍存在以下问题：NOx排放量高1600-1800mg/m3、飞灰可燃物含量高、下炉膛前墙和后墙水冷壁结渣严重。根据我国最新颁布的、将于2014年7月1日开始执行的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)，W型火焰锅炉NOx最高允许排放浓度为200mg/m3，因而在进行尾部脱硝的同时，W型火焰锅炉还必须组织炉内低NOx燃烧。公开日为2010年9月15号，申请号201010149634.5，申请日为2010年4月19日，申请名称为：多次引射分级燃烧的方法及实现该方法的W火焰锅炉装置的中国发明专利详细阐述的“多次引射分级燃烧技术”基本解决了上述出现的问题，但在实际运行过程中发现现有的W火焰锅炉装置拱上下行气流动量大、刚性强，下射深度过大，煤粉气流在着火后不能够迅速扩散，导致火焰中心位置偏下，造成主蒸汽温度和再热汽温度偏低，机组发电效率偏低的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的W火焰锅炉装置拱上下行气流动量大、刚性强，下射深度过大，煤粉气流在着火后不能够迅速扩散，导致火焰中心位置偏下，造成主蒸汽温度和再热汽温度偏低，机组发电效率偏低的问题。进而提供一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器。
本发明的技术方案是：一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器包括前墙、后墙、翼墙和侧墙，前墙、后墙、翼墙和侧墙共同围成燃烧腔室，所述前墙和后墙均为带有台肩的前墙和带有台肩的后墙，前墙和后墙的台肩上分别设有一排燃烧喷口，每排燃烧喷口包括多组引射喷口，多组引射喷口之间沿前墙和后墙的长度方向等间距并列设置，相邻两组引射喷口之间的距离为1.4m-1.8m。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1.通过本发明喷口的设置，使得炉内火焰中心位置由原来冷灰斗上部位置上升到下炉膛下部，主蒸汽温度和再蒸热汽温度升高到571℃和569℃，达到锅炉主蒸汽和再热汽的设计标准，机组发电效率较改造前提高了41％，平均单电煤耗降到310g标准煤。仅提高机组发电效率这一项每年就能够为国家节约6.74万吨标准煤。同时炉内火焰不再冲刷冷灰斗内的水冷壁，冷灰斗内部的水冷壁不再出现“热疲劳”现象，保证了锅炉的安全运行。
2.本发明结构简单，使用方便。
附图说明
图1是本发明整体结构的示意图；图2是图1的俯视图；图3是一组引射喷口的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式包括前墙1、后墙2、翼墙3和侧墙12，前墙1、后墙2、翼墙3和侧墙12共同围成燃烧腔室，所述前墙1和后墙2均为带有台肩的前墙1和带有台肩的后墙2，前墙1和后墙2的台肩上分别设有一排燃烧喷口4，每排燃烧喷口4包括多组引射喷口5，多组引射喷口5之间沿前墙1和后墙2的长度方向等间距并列设置，相邻两组引射喷口5之间的距离为1.4m-1.8m。
本实施方式的前墙1和后墙2的台肩分别为向左右两侧倾斜的台肩。
本发明提出在第一墙体和第二墙体的炉拱上设有两排燃烧喷口，由原来的一排燃烧喷口改为现在的两排燃烧喷口，每排燃烧喷口的多组引射喷口之间在燃烧腔室宽度方向上留有距离，更加有利于煤粉气流的扩散，气流整体的衰减速度加快；同时与现有技术相比，单组引射喷口数量减少，但燃烧喷口总的喷口数量增加，浓煤粉、淡煤粉、内外二次风喷口的总面积都有所增加，因此降低了浓淡气流和内外二次风的速度，通过单组引射喷口喷入炉膛的气流的动量较原来减小35％，拱上下行气流的刚性减弱，同时由于拱下二次风气流的速度也减小，对拱上下行煤粉气流的引射效果减弱，拱上气流的下射深度减小，燃烧腔室内的火焰中心位置相应上升。而燃烧腔室内火焰中心位置的高低直接影响炉膛出口烟气温度，而对流受热面的入口烟气温度与换热效果密切相关，特别是再热器靠近燃烧腔室出口，受炉内火焰中心位置的影响更大。因此，炉内火焰位置升高，对流受热面的换热效果增强，主蒸汽的温度自然升高，再热汽的温度也升高，提高了机组发电效率；由于拱上下行气流下射深度的减小，炉膛内火焰不再冲刷冷灰斗内的水冷壁管，自然不会出现热疲劳的现象，水冷壁管的使用寿命大大延长，同时也保证了锅炉的安全运行。
具体实施方式二：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的多组引射喷口5的数量为12个。如此设置，更加有利于煤粉气流的扩散，气流整体的衰减速度加快。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的每组引射喷口5包括多个一次风喷口6、多个油二次风喷口7、多个内二次风喷口8、多个乏气喷口9和外二次风喷口10，多个一次风喷口6、多个内二次风喷口8和多个乏气喷口9均为依次沿前墙1和后墙2的长度方向等间距并列设置，多个油二次风喷口7对称设置在多个一次风喷口6的两侧，多个内二次风喷口8、多个乏气喷口9和外二次风喷口10由上至下依次设置在多个一次风喷口6的正下方。如此设置，浓煤粉气流由浓煤粉喷口喷入燃烧腔室，一次风风速为15-20m/s，内二次风由内二次风喷口喷入燃烧腔室，内二次风风速为30-40m/s，淡煤粉气流由淡煤粉喷口喷入燃烧腔室，外二次风由外二次风喷口喷入炉膛，二次风风速为30-40m/s，浓煤粉气流在内二次风和外二次风的逐级引射下实现第一级分级燃烧，拱下二次风的速度为20-30m/s，由布置在下燃烧腔室前后墙水冷壁上的多个拱下二次风喷口喷入燃烧腔室进一步引射拱上下行的煤粉气流，实现第二级分级燃烧，拱上二次风喷口与水平线的夹角为20°-45°。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式的多个一次风喷口6、多个内二次风喷口8和多个乏气喷口9的数量均为3个，多个油二次风喷口7的数量为2个。如此设置，更加有利于煤粉气流在着火后扩散，并且本发明的单组引射喷口5的喷口数量减少，使得单个引射喷口5喷入燃烧腔室气流的动量比现有技术的要小，拱上下行气流的刚性也随之减弱，同时随着拱下二次风气流的速度较现有技术的小，对拱上下行煤粉气流的引射效果相应减弱，拱上气流的下射深度减小，燃烧腔室内的火焰中心位置相应上升，主蒸汽温度和再热汽温度升高，机组效率提高。并且由于拱上下行气流下射深度的减小，避免了燃烧腔室内火焰对冷灰斗内的水冷壁管冲刷。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的多组喷口的形状均为矩形或圆形。如此设置，便于生产制造。其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的燃烧腔室的下部为下炉膛，前墙1和后墙2的宽度方向上与下炉膛位置相对应处分别倾斜设有一排拱下二次风喷口11。如此设置，煤粉气流在着火后能够迅速扩散，火焰中心位置上升，避免了主蒸汽温度和再热汽温度偏低的问题；避免冷灰斗内的水冷壁管产生热疲劳的现象，以及爆管现象，水冷壁管使用寿命延长，保证了锅炉的长期安全运行。其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的拱下二次风喷口11与水平面的夹角为20°-45°向下喷入炉膛。如此设置，实现了煤粉的第二级分级燃烧。其它组成和连接关系与具体实施方式六相同。
Claims (7)
1.一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器，它包括前墙(1)、后墙(2)、翼墙(3)和侧墙(12)，前墙(1)、后墙(2)、翼墙(3)和侧墙(12)共同围成燃烧腔室，其特征在于：所述前墙(1)和后墙(2)均为带有台肩的前墙(1)和带有台肩的后墙(2)，前墙(1)和后墙(2)的台肩上分别设有一排燃烧喷口(4)，每排燃烧喷口(4)包括多组引射喷口(5)，多组引射喷口(5)之间等间距并列设置，相邻两组引射喷口(5)之间的距离为1.4m-1.8m。
2.根据权利要求1所述的一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器，其特征在于：所述多组引射喷口(5)的数量为12个。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器，其特征在于：每组引射喷口(5)包括多个一次风喷口(6)、多个油二次风喷口(7)、多个内二次风喷口(8)、多个乏气喷口(9)和外二次风喷口(10)，多个一次风喷口(6)、多个内二次风喷口(8)和多个乏气喷口(9)均为依次沿前墙(1)和后墙(2)的长度方向等间距并列设置，多个油二次风喷口(7)对称设置在多个一次风喷口(6)的两侧，多个内二次风喷口(8)、多个乏气喷口(9)和外二次风喷口(10)由上至下依次设置在多个一次风喷口(6)的正下方。
4.根据权利要求3所述的一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器，其特征在于：所述多个一次风喷口(6)、多个内二次风喷口(8)和多个乏气喷口(9)的数量均为3个，多个油二次风喷口(7)的数量为2个。
5.根据权利要求4所述的一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器，其特征在于：所述多组引射喷口(5)的形状均为矩形或圆形。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器，其特征在于：所述燃烧腔室的下部为下炉膛，前墙(1)和后墙(2)的宽度方向上与下炉膛位置相对应处分别倾斜设有一排拱下二次风喷口(11)。
7.根据权利要求6所述的一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器，其特征在于：所述拱下二次风喷口(11)与水平面的夹角为20°-45°。
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