CN111207390B - 对冲式燃烧锅炉及其温度偏差调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对冲式燃烧锅炉及其温度偏差调整方法。对冲式燃烧锅炉包括锅炉锅炉本体及温度监测系统，锅炉本体具有前墙与后墙，前后墙上分别设有多层燃烧器组，每层燃烧器组包含多个燃烧器，对应每层燃烧器组设有一组输送管组，每组输送管组分别与对应燃烧器组的多个燃烧器连通，且每组输送管组对应与一磨煤机相接，磨煤机能向对应的燃烧器组输送煤粉和/或空气，温度监测系统能监测锅炉本体内部汽温、前墙壁温及后墙壁温。本发明能在锅炉本体中沿水平方向的汽温和/或壁温出现偏差较大的情况时，对汽温或壁温较高的位置处进行通风降温，从而有效解决现有技术中沿水平方向锅炉内部汽温和/或壁温偏差较大的问题。

Description

对冲式燃烧锅炉及其温度偏差调整方法

技术领域

本发明涉及锅炉设备技术领域，尤其是指一种对冲式燃烧锅炉及其温度偏差调整方法。

背景技术

目前，大型煤粉锅炉的燃烧方式主要包括四角切圆和前后墙对冲两种方式。其中，前后墙对冲燃烧式锅炉因其在燃烧稳定性和受热面布置方面的优势，已经成为超临界锅炉和超超临界锅炉采用的主要燃烧方式。在前后墙对冲燃烧锅炉中，在炉膛的前后墙水冷壁上分别布置多个旋流燃烧器，每个旋流燃烧器单独组织配风，火焰相对独立，即同一侧水冷壁上的各个旋流燃烧器的火焰互不干扰，且前后墙上的各个旋流燃烧器的火焰尾部在炉膛中间对冲后折向炉膛上方流动。

现有的前后墙对冲燃烧式锅炉大多均配备有多台磨煤机，且炉膛的前后墙水冷壁上的多个旋流燃烧器按照安装高度分别划分为多组，使炉膛的前侧墙水冷壁上、后侧墙水冷壁上均形成有多组旋流燃烧器，其中，每台磨煤机均与炉膛的其中一侧水冷壁上的一组旋流燃烧器相对应并向对应的各旋流燃烧器供入煤粉。

随着锅炉尺寸越来越大，通流受热面越来越多，结构越来越复杂，当锅炉高负荷运行时，由于汽水流量大，流速快，能确保各受热面内水动力良好，汽水温度均匀性较好；但是，在锅炉低负荷运行期间，大多数锅炉普遍存在水动力较差导致锅炉汽水温度或受热面管壁温度左右偏差较大的问题，严重时危及锅炉安全运行。当汽水温度或受热面管壁温度偏差较大且锅炉负荷又受限于电网调度而不能随意升降时，仅能依靠烟风侧的调整对汽温或壁温偏差进行一定程度上的纠正。

发明内容

本发明的目的是提供一种对冲燃烧式锅炉及其温度偏差调整方法，能有效解决现有技术中沿水平方向锅炉内部汽温和/或壁温偏差较大的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种对冲式燃烧锅炉，其中，所述对冲式燃烧锅炉包括锅炉本体及温度监测系统，所述锅炉本体具有相对设置的前墙与后墙，所述前墙上与所述后墙上分别设有多层燃烧器组，每层所述燃烧器组均包含多个沿水平方向均匀间隔布置的燃烧器，于所述锅炉本体的外部对应每层所述燃烧器组均设有一组输送管组，每组所述输送管组分别与对应的所述燃烧器组的多个所述燃烧器连通，且每组所述输送管组对应与一磨煤机相接，所述燃烧器组、所述输送管组及所述磨煤机为一一对应设置，所述磨煤机能通过对应的所述输送管组向对应的所述燃烧器组输送煤粉和/或空气，所述温度监测系统能监测所述锅炉本体的内部的汽温、所述前墙的壁温及所述后墙的壁温。

如上所述的对冲式燃烧锅炉，其中，每组所述输送管组分别包括多条输送管道，各所述输送管道的第一端分别与对应的所述燃烧器组中的各所述燃烧器一一对应地连通，各所述输送管道的第二端均与对应的所述磨煤机连通；

各所述输送管道均能单独导通及关断。

如上所述的对冲式燃烧锅炉，其中，各所述输送管道上分别设有插板门。

如上所述的对冲式燃烧锅炉，其中，各所述磨煤机的入口处均设有能对进入所述磨煤机的空气的温度及流量进行调节的调节门；

各所述磨煤机均具有多个出口，各组所述输送管组的各所述输送管道分别与对应的所述磨煤机的各个所述出口一一对应连通。

如上所述的对冲式燃烧锅炉，其中，所述前墙上的各所述燃烧器组的各所述燃烧器与所述后墙上的各所述燃烧器组的各所述燃烧器一一对应设置。

如上所述的对冲式燃烧锅炉，其中，在所述温度监测系统监测到所述锅炉本体的内部沿水平方向的各处汽温之间具有温差时，通过邻近的所述输送管组向所述锅炉本体的内部汽温较高的位置通入空气进行通风；

在所述温度监测系统监测到所述前墙的内侧沿水平方向的各处壁温之间具有温差时，通过邻近的所述输送管组向所述前墙的内侧壁温较高的位置通入空气进行通风；

在所述温度监测系统监测到所述后墙的内侧沿水平方向的各处壁温之间具有温差时，通过邻近的所述输送管组向所述后墙的内侧壁温较高的位置通入空气进行通风；

在所述温度监测系统监测到所述前墙的内侧与所述后墙的内侧相对应的位置之间具有温差时，通过邻近的所述输送管组向所述前墙的内侧与所述后墙的内侧相对应的位置中温度较高的一处通入空气进行通风。

为达到上述目的，本发明还提供了一种对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法，其中，所述对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法能对如上所述的对冲式燃烧锅炉进行温度偏差调整，所述对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法包括：

于锅炉本体的内部设置多个监测点，监测所述锅炉本体的内部多个位置处的汽温、前墙的内侧多个位置处的壁温及后墙的内侧多个位置处的壁温；

对所述锅炉本体的内部汽温较高的位置处、所述前墙的内侧壁温较高的位置处、所述后墙的内侧壁温较高的位置处以及所述前墙的内侧与所述后墙的内侧相对应的位置中温度较高的位置处通入空气进行通风。

如上所述的对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法，其中，所述的于锅炉本体的内部设置多个监测点为：

于所述锅炉本体的内部的顶部位置处设置多个所述监测点，且于所述前墙的顶端位置处及所述后墙的顶端位置处均设置多个所述监测点，所述前墙的顶端位置处的多个所述监测点及所述后墙的顶端位置处的多个所述监测点于对应的水平面内均匀分布且间隔设置。

如上所述的对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法，其中，所述的对所述锅炉本体的内部汽温较高的位置处、所述前墙的内侧壁温较高的位置处、所述后墙的内侧壁温较高的位置处以及所述前墙的内侧与所述后墙的内侧相对应的位置中温度较高的位置处通入空气进行通风，包括：

当所述锅炉本体的内部的各所述监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风；

当所述前墙的内侧的各所述监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风；

当所述后墙的内侧的各所述监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风；

当所述前墙的内侧与所述后墙的内侧相互对应的位置处的两所述监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风。

如上所述的对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法，其中，所述的对温度较高的位置处通入空气进行通风为：

将各燃烧器组中与温度较高的位置处水平距离最近燃烧器连接的输送管道上的插板门打开，调节对应的磨煤机的入口处的调节门的开度，通过与温度较高的位置水平距离最近的所述燃烧器连接的所述输送管道对温度较高的位置通入空气进行通风。

如上所述的对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法，其中，通过调整各所述磨煤机的入口处的所述调节门的开度控制通风强度与通风温度。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明通过对各组输送管组灵活利用，能对锅炉本体中沿水平方向汽温和/或壁温出现偏差较大的情况时，对温度较高的位置处进行通风降温，以平衡锅炉本体中水平方向上各处的汽温和/或壁温，从而有效解决现有技术中沿水平方向锅炉内部汽温和/或壁温偏差较大的问题。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明进行示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明提供的对冲式燃烧锅炉的结构简图。

附图标号说明：

1、锅炉本体；

11、前墙；

12、后墙；

2、燃烧器组；

21、燃烧器；

3、输送管组；

31、输送管道；

32、插板门；

4、磨煤机；

41、调节门。

具体实施方式

为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明提供了一种对冲式燃烧锅炉，其中，对冲式燃烧锅炉包括锅炉本体1及温度监测系统(图中未示出)，锅炉本体1具有相对设置的前墙11与后墙12，前墙11上与后墙12上均设有多层燃烧器组2，每层燃烧器组2均包含多个沿水平方向均匀间隔布置的燃烧器21，于锅炉本体1的外部对应每层燃烧器组2均设有一组输送管组3，每组输送管组3分别与对应的燃烧器组2的各个燃烧器21连通，每组输送管组3对应与一磨煤机4连通，即燃烧器组2、输送管组3及磨煤机4一一对应设置，多层燃烧器组2分别通过对应的输送管组3与对应的磨煤机4相连，每台磨煤机4均能向对应的输送管组3及燃烧器组2输送煤粉和/或空气，本领域技术人员可以理解的是，磨煤机4向对应的输送管组3输送煤粉时，则代表磨煤机4处于工作状态，磨煤机4单独向对应的输送管组3输送空气时，则代表磨煤机4处于备用状态，即磨煤机4为工作状态时需向输送管组3输送煤粉以支持对应的燃烧器21燃烧，磨煤机4为备用状态时能向对应的输送管组3输送空气以进行通风降温；

在锅炉高负荷运行期间，各磨煤机4均能向对应的各组输送管组3通入煤粉以供燃烧，在锅炉低负荷运行期间，其中一部分磨煤机4(处于备用状态)不再向对应输送管组3提供煤粉，此时这一部分不再提供煤粉的磨煤机4及对应的输送管组3的可以向锅炉本体1的内部通入空气进行通风，温度监测系统能监测锅炉本体1的内部的汽温、前墙11的壁温及后墙12的壁温，当锅炉本体1内部沿水平方向的汽温和/或壁温出现偏差较大的情况时，则通过邻近位置处的燃烧器21所连接的输送管组3通风来调整锅炉本体1内的汽温和/或壁温；

通风过程中，通过输送管组3进入锅炉本体1内的气流为一次风，因一次风压较高，于燃烧器21进入锅炉本体1的一次风刚度强，射程远，对炉膛(锅炉本体1)内高温烟气产生挤出效应，使得炉膛内高温区热烟气流量下降，低温区热烟气流量上升，同时高温区的烟气被温度相对较低的一次风稀释，该区域的烟温进一步下降，有助于降低高温区的汽温和/或壁温，同时提高低温区的汽温，缩小锅炉本体内部沿水平方向(锅炉本体1的宽度方向)上的汽水或管壁温度偏差。

进一步地，如图1所示，本发明提供的对冲式燃烧锅炉，其中，每组输送管组3分别包括多条输送管道31，各输送管道31的第一端均分别与对应的燃烧器组2中的各燃烧器21一一对应连通，各输送管道31的第二端均与对应的磨煤机4连接，磨煤机4能通过对应的输送管组3中的各输送管道31单独向各个燃烧器21分别供应充足的煤粉，以保证各燃烧器充分燃烧，或者处于备用状态的磨煤机4还能通过对应的输送管组3中的各输送管道31单独向各燃烧器21通入空气，以对锅炉本体1的内部进行通风降温；

各输送管道31均能单独导通及关断，以对各输送管道31的输煤操作及通风操作分别进行控制，在通风过程中精确对锅炉本体1内各个位置处的汽温和/或壁温单独进行调整，且在输煤过程中保证对各个燃烧器的单独供应煤粉，以保证各燃烧器的充分燃烧。

作为优选各输送管道31上分别设有插板门32，从而实现各输送管道31的单独导通及关断，需要说明的是，插板门32仅为本发明的较佳实施例，本发明还可以采用其他结构、组件来实现各输送管道31的单独导通及关断，本发明并不以此为限；

另外，各磨煤机4的入口处均设有能对进入磨煤机4的空气的温度及流量进行调节的调节门41，以对各输送管道31的导通开度进行调整，调整煤粉供应量及一次风的刚度，以实现对不同温度偏差的灵活调整。

作为优选，如图1所示，本发明提供的对冲式燃烧锅炉，前墙11上的各燃烧器组2的各燃烧器21与后墙12上的各燃烧器组2的各燃烧器21一一对应设置，以保证锅炉本体1的内部火焰分布的均匀性，从而降低锅炉本体1内部各处之间的温差。

本发明提供的对冲式燃烧锅炉在工作过程中，在温度监测系统监测到锅炉本体1的内部沿水平方向的各处汽温之间具有温差时，通过邻近的处于备用状态的输送管组3向锅炉本体1的内部汽温较高的位置通入空气进行通风；

在温度监测系统监测到前墙11的内侧沿水平方向的各处壁温之间具有温差时，通过邻近的处于备用状态的输送管组3向前墙11的内侧壁温较高的位置通入空气进行通风；

在温度监测系统监测到后墙12的内侧沿水平方向的各处壁温之间具有温差时，通过邻近的处于备用状态的输送管组3向后墙12的内侧壁温较高的位置通入空气进行通风；

在温度监测系统监测到前墙11的内侧与后墙12的内侧相对应的位置之间具有温差时，通过邻近的处于备用状态的输送管组3向前墙11的内侧与后墙12的内侧相对应的位置中温度较高的一处通入空气进行通风。

本发明还提供了一种对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法，其中，对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法能对如上所述的对冲式燃烧锅炉进行温度偏差调整，对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法包括：

于锅炉本体的内部设置多个监测点，监测锅炉本体的内部多个位置处的汽温、前墙的内侧多个位置处的壁温及后墙的内侧多个位置处的壁温；

对锅炉本体的内部汽温较高的位置处、前墙的内侧壁温较高的位置处、后墙的内侧壁温较高的位置处以及前墙的内侧与后墙的内侧相对应的位置中温度较高的位置处进行通风，以减小锅炉本体的内部同一水平面内各处的温度之间的温差，保证锅炉的安全运行。

作为优选，所述的于锅炉本体的内部设置多个监测点，具体为：

于锅炉本体的内部的顶部位置处设置多个监测点，且于前墙的顶端位置处及后墙的顶端处均设置多个监测点，前墙的顶端位置处的多个监测点及后墙的顶端位置处的多个监测点于对应的水平面内均匀分布且间隔设置，以对锅炉本体1的内部进行充分的监测，保证监测准确性。

作为优选，所述的对锅炉本体的内部汽温较高的位置处、前墙的内侧壁温较高的位置处、后墙的内侧壁温较高的位置处以及前墙的内侧与后墙的内侧相对应的位置中温度较高的位置处通入空气进行通风，具体包括：

当锅炉本体的内部的各监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风；

当前墙的内侧的各监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风；

当后墙的内侧的各监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风；

当前墙的内侧与后墙的内侧相互对应的位置处的两监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风；

以保证对温差进行精准的调整。

作为优选，所述的对温度较高的位置处进行通风，具体为：

将处于备用状态的燃烧器组中与温度较高的位置处水平距离最近的燃烧器连接的输送管道上的插板门打开，调节对应的处于备用状态的磨煤机的入口处的调节门的开度，通过与温度较高的位置水平距离最近的处于备用状态的燃烧器连接的输送管道对温度较高的位置通入空气进行通风，即将与监测到的温度较高的位置处相对应的处于备用状态的燃烧器连接的输送管道上的插板门打开对监测到的温度较高的位置处进行降温，同时通过调整对应的处于备用状态的磨煤机的入口处的调节门来控制输送管道的开度，从而控制通风强度以控制降温幅度。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明通过对处于备用状态的输送管组(磨煤机)灵活利用，能对锅炉本体中沿水平方向汽温和/或壁温出现偏差较大的情况时，对温度较高的位置处进行通风降温，以平衡锅炉本体中水平方向上各处的汽温和/或壁温，从而有效解决现有技术中沿水平方向锅炉内部汽温和/或壁温偏差较大的问题。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种对冲式燃烧锅炉，其特征在于，所述对冲式燃烧锅炉包括锅炉本体及温度监测系统，所述锅炉本体具有相对设置的前墙与后墙，所述前墙上与所述后墙上分别设有多层燃烧器组，每层所述燃烧器组均包含多个沿水平方向均匀间隔布置的燃烧器，于所述锅炉本体的外部对应每层所述燃烧器组均设有一组输送管组，每组所述输送管组分别与对应的所述燃烧器组的多个所述燃烧器连通，且每组所述输送管组对应与一磨煤机相接，所述燃烧器组、所述输送管组及所述磨煤机为一一对应设置，所述磨煤机能通过对应的所述输送管组向对应的所述燃烧器组输送煤粉和/或空气，所述温度监测系统能监测所述锅炉本体的内部的汽温、所述前墙的壁温及所述后墙的壁温；

在所述温度监测系统监测到所述锅炉本体的内部沿水平方向的各处汽温之间具有温差时，通过邻近的所述输送管组向所述锅炉本体的内部汽温较高的位置通入空气进行通风；

在所述温度监测系统监测到所述前墙的内侧沿水平方向的各处壁温之间具有温差时，通过邻近的所述输送管组向所述前墙的内侧壁温较高的位置通入空气进行通风；

在所述温度监测系统监测到所述后墙的内侧沿水平方向的各处壁温之间具有温差时，通过邻近的所述输送管组向所述后墙的内侧壁温较高的位置通入空气进行通风；

在所述温度监测系统监测到所述前墙的内侧与所述后墙的内侧相对应的位置之间具有温差时，通过邻近的所述输送管组向所述前墙的内侧与所述后墙的内侧相对应的位置中温度较高的一处通入空气进行通风。

2.根据权利要求1所述的对冲式燃烧锅炉，其特征在于，每组所述输送管组分别包括多条输送管道，各所述输送管道的第一端分别与对应的所述燃烧器组中的各所述燃烧器一一对应地连通，各所述输送管道的第二端均与对应的所述磨煤机连通；

各所述输送管道均能单独导通及关断。

3.根据权利要求2所述的对冲式燃烧锅炉，其特征在于，各所述输送管道上分别设有插板门。

4.根据权利要求2所述的对冲式燃烧锅炉，其特征在于，各所述磨煤机的入口处均设有能对进入所述磨煤机的空气的温度及流量进行调节的调节门；

各所述磨煤机均具有多个出口，各组所述输送管组的各所述输送管道分别与对应的所述磨煤机的各个所述出口一一对应连通。

5.根据权利要求2所述的对冲式燃烧锅炉，其特征在于，所述前墙上的各所述燃烧器组的各所述燃烧器与所述后墙上的各所述燃烧器组的各所述燃烧器一一对应设置。

6.一种对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法，其特征在于，所述对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法能对如权利要求1～5任一项所述的对冲式燃烧锅炉进行温度偏差调整，所述对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法包括：

于锅炉本体的内部设置多个监测点，监测所述锅炉本体的内部多个位置处的汽温、前墙的内侧多个位置处的壁温及后墙的内侧多个位置处的壁温；

对所述锅炉本体的内部汽温较高的位置处、所述前墙的内侧壁温较高的位置处、所述后墙的内侧壁温较高的位置处以及所述前墙的内侧与所述后墙的内侧相对应的位置中温度较高的位置处通入空气进行通风。

7.根据权利要求6所述的对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法，其特征在于，所述的于锅炉本体的内部设置多个监测点为：

于所述锅炉本体的内部的顶部位置处设置多个所述监测点，且于所述前墙的顶端位置处及所述后墙的顶端位置处均设置多个所述监测点，所述前墙的顶端位置处的多个所述监测点及所述后墙的顶端位置处的多个所述监测点于对应的水平面内均匀分布且间隔设置。

8.根据权利要求6所述的对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法，其特征在于，所述的对所述锅炉本体的内部汽温较高的位置处、所述前墙的内侧壁温较高的位置处、所述后墙的内侧壁温较高的位置处以及所述前墙的内侧与所述后墙的内侧相对应的位置中温度较高的位置处通入空气进行通风，包括：

当所述锅炉本体的内部的各所述监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风；

当所述前墙的内侧的各所述监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风；

当所述后墙的内侧的各所述监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风；

当所述前墙的内侧与所述后墙的内侧相互对应的位置处的两所述监测点监测到的温度之间具有温差时，对温度较高的位置处通入空气进行通风。

9.根据权利要求8所述的对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法，其特征在于，所述的对温度较高的位置处通入空气进行通风为：

将各燃烧器组中与温度较高的位置处水平距离最近燃烧器连接的输送管道上的插板门打开，调节对应的磨煤机的入口处的调节门的开度，通过与温度较高的位置水平距离最近的所述燃烧器连接的所述输送管道对温度较高的位置通入空气进行通风。

10.根据权利要求9所述的对冲式燃烧锅炉的温度偏差调整方法，其特征在于，通过调整各所述磨煤机的入口处的所述调节门的开度控制通风强度与通风温度。

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