專利名稱：拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的w火焰鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分級(jí)燃燒的方法及W火焰鍋爐，屬于W火焰鍋爐燃燒技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
W火焰燃燒鍋爐是一種專門為燃用無煙煤、貧煤而設(shè)計(jì)的鍋爐，為滿足這種難燃煤 著火和穩(wěn)燃的需要，爐內(nèi)必須保持較高的溫度水平，導(dǎo)致NOx排放水平明顯偏高。W火焰鍋 爐通常具有如下技術(shù)特點(diǎn)拱上布置濃煤粉氣流、淡煤粉氣流和二次風(fēng)，拱下前墻和后墻水 冷壁上布置拱下二次風(fēng)；采用濃淡燃燒，濃煤粉氣流中煤粉濃度較高，其煤粉含量約占總煤 粉量的85%，淡煤粉氣流煤粉濃度較低，其煤粉含量約占總煤粉量的15% ；濃煤粉氣流在拱 上靠近前墻和后墻水冷壁布置，在其兩側(cè)相間布置的高速二次風(fēng)的攜帶下能深入下爐膛而 具有長火焰行程，淡煤粉氣流在靠爐膛中心側(cè)依靠自身動(dòng)量下傾噴入爐膛中心區(qū)域，拱下 二次風(fēng)從下爐膛前墻和后墻水冷壁下部水平噴入爐內(nèi)而實(shí)現(xiàn)分級(jí)燃燒。然而，這種W火焰 鍋爐運(yùn)行中普遍存在以下問題NOx排放量高達(dá)1600 1800mg/m3、飛灰可燃物含量高、下爐 膛前墻和后墻水冷壁結(jié)渣嚴(yán)重、煤粉氣流著火晚且火焰穩(wěn)定性較差。
上述W火焰鍋爐常見的截面流場和拱上燃燒器噴口布置方式如圖4、圖5所示。 (圖4中各股噴入爐內(nèi)氣流的速度方向均采用箭頭標(biāo)出)，從結(jié)構(gòu)上對(duì)以上所述三方面問題 進(jìn)行分析，NOx排放量高的原因在于①濃煤粉氣流噴口 9和二次風(fēng)噴口 10呈相間密集布 置，風(fēng)速遠(yuǎn)高于濃煤粉氣流的二次風(fēng)離開噴口后即混入濃煤粉氣流中，使?jié)饷悍蹥饬魉俣?迅速升高并最終達(dá)到與二次風(fēng)風(fēng)速相等而整體下行，這就使得鍋爐運(yùn)行時(shí)濃煤粉氣流長期 處于富氧燃燒狀態(tài)，從而生成了大量NOx ；②淡煤粉氣流靠近爐膛中心噴入，由于淡煤粉氣 流動(dòng)量小，在受到拱下回流區(qū)13內(nèi)的高溫回流煙氣的擠壓而偏轉(zhuǎn)向濃煤粉氣流側(cè)并與濃 煤粉氣流混合，在根本上失去了原設(shè)想采用濃淡燃燒以降低NOx生成的效果(說明組織濃 淡燃燒時(shí)將濃煤粉氣流粉濃縮成煤粉含量高、空氣量低的一股氣流，使?jié)饷悍蹥饬髟缙谠?貧氧條件下燃燒，從而在一定程度上限制NOx生成)。飛灰可燃物含量高，其主要原因在于拱下二次風(fēng)水平吹入，對(duì)下爐膛內(nèi)下行的濃 煤粉氣流有攔截作用，使?jié)饷悍蹥饬髟谙聽t膛內(nèi)下射深度(即從濃煤粉氣流噴口的出口中 心處到下行氣流開始上行的拐點(diǎn)A處的垂直距離L1,以下均簡稱“下射深度”)較小，因而煤 粉顆粒在下爐膛內(nèi)行程短而縮短了停留時(shí)間。此外，煤粉著火晚且火焰穩(wěn)定性差也是引起 飛灰可燃物含量高的一個(gè)因素，從燃燒器布置結(jié)構(gòu)上分析①濃煤粉氣流噴口 9靠近下爐 膛前墻和后墻水冷壁布置而遠(yuǎn)離爐膛中心，而距離爐膛中心越遠(yuǎn)，煙氣溫度越低，因而加熱 濃煤粉氣流的煙氣溫度相對(duì)較低，對(duì)著火不利；②濃煤粉氣流噴口 9呈狹長型，這使得爐膛 中心高溫?zé)煔饧訜釢饷悍蹥饬鲿r(shí)濃煤粉氣流的受熱面小，從而影響煤粉氣流的著火和火焰 穩(wěn)定性；③濃煤粉氣流噴口 9上沿沒有與二次風(fēng)噴口 10上沿平齊，濃煤粉氣流噴口 9上沿 與兩側(cè)突出的部分二次噴口之間區(qū)域無其它氣流，這使得濃煤粉氣流噴口 9兩側(cè)突出的部 分二次風(fēng)極易向此區(qū)域擴(kuò)散，從而在濃煤粉氣流5與靠近爐膛中心側(cè)的高溫?zé)煔庵g形成 一道風(fēng)膜，阻斷了靠近爐膛中心側(cè)的高溫?zé)煔馀c濃煤粉氣流5混合，從而引起著火延遲、燃燒不穩(wěn)定；④淡煤粉氣流7靠近爐膛中心噴入靠近爐膛中心區(qū)域，一方面阻礙靠近爐膛中 心側(cè)的高溫?zé)煔馀c濃煤粉氣流5混合，另一方面低溫的淡煤粉氣流7降低了靠近爐膛中心 側(cè)的高溫?zé)煔獾臏囟?，因而?duì)著火和穩(wěn)燃不利。下爐膛前墻和后墻水冷壁結(jié)渣嚴(yán)重是因?yàn)棰贊饷悍蹥饬?靠近下爐膛前墻和 后墻水冷壁側(cè)噴入，且濃煤粉氣流噴口 9與前墻或后墻水冷壁之間空隙處無其它氣流，二 次風(fēng)攜帶濃煤粉氣流5下沖過程中易向前墻和后墻水冷壁擴(kuò)散而沖刷水冷壁，從而導(dǎo)致結(jié) 渣；②濃煤粉氣流5在下行過程中隨著溫度升高而體積膨脹，且同時(shí)受爐膛中心區(qū)域高溫 煙氣膨脹而施加的橫向推力作用，因而濃煤粉氣流5易向兩側(cè)的前墻和后墻水冷壁擴(kuò)張而 沖刷前墻和后墻水冷壁而引起結(jié)渣。中國發(fā)明專利《一種拱下二次風(fēng)向下偏置的W型火焰爐》(中國專利號(hào)為ZL 200610010085、授權(quán)公告日為200年6月24日、專利申請(qǐng)日為2006年5月26日，下稱“文 件一”)、中國發(fā)明專利申請(qǐng)《一種穩(wěn)燃防結(jié)渣縫隙式W型火焰鍋爐裝置》(
公開日為200年 2月18日、申請(qǐng)?zhí)枮?00810137213. 3、申請(qǐng)日為2008年月27日，下稱“文件二”)和發(fā)明專 利申請(qǐng)《一種帶有增程二次風(fēng)噴口的W型火焰鍋爐》(
公開日為2010年3月10日、申請(qǐng)?zhí)?為2001030100. 1、申請(qǐng)日為200年10月30日，下稱“文件三”)。在上述“文件一”、“文件 二”和“文件三”中均對(duì)W火焰鍋爐運(yùn)行中普遍存在的問題提出了相應(yīng)措施，使這些存在的 問題得到了一定程度的緩解，但是尚未能夠全面解決存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決W火焰鍋爐運(yùn)行中存在N0X排放量高、飛灰可燃物含量 高、下爐膛前墻和后墻水冷壁結(jié)渣嚴(yán)重、煤粉氣流著火晚且火焰穩(wěn)定性較差的問題，進(jìn)而提 供一種拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的W火焰鍋爐。為便于理解，先就“引射”的定義進(jìn)行闡述對(duì)于兩股風(fēng)速不同的氣流，風(fēng)速高的氣 流其靜壓小，而風(fēng)速低的氣流其靜壓大，當(dāng)這兩股氣流相隔一定間距平行噴入爐內(nèi)時(shí)，在這 兩股氣流之間存在靜壓差，在靜壓差的作用下，風(fēng)速低的那股氣流偏向風(fēng)速高的那股氣流 流動(dòng)并與風(fēng)速高的那股氣流逐漸混合。由于風(fēng)速低的氣流在風(fēng)速高的氣流帶動(dòng)下流動(dòng)，風(fēng) 速較低的氣流在爐內(nèi)的行程得以延長。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒 的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的在爐膛的前爐拱上從爐膛中心到爐膛的前墻水冷壁之間以及在爐膛 的后爐拱上從爐膛中心到爐膛的后墻水冷壁之間各依次布置有多個(gè)濃煤粉氣流噴口和多 個(gè)拱上二次風(fēng)噴口，每個(gè)濃煤粉氣流噴口與其相對(duì)應(yīng)的拱上二次風(fēng)噴口相鄰設(shè)置，在爐膛 的前爐拱上從爐膛中心到爐膛的前墻水冷壁之間以及在爐膛的后爐拱上從爐膛中心到爐 膛的后墻水冷壁之間還設(shè)置有多個(gè)淡煤粉氣流噴口，在下爐膛的前墻水冷壁和后墻水冷壁 上設(shè)置了多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口，拱下二次風(fēng)噴口的中心線與水平面之間的夾角為25° 45° ；濃煤粉氣流由多個(gè)濃煤粉氣流噴口噴入下爐膛內(nèi)，拱上二次風(fēng)由多個(gè)拱上二次風(fēng)噴 口噴入下爐膛內(nèi)，淡煤粉氣流由多個(gè)淡煤粉氣流噴口噴入下爐膛內(nèi)，拱下二次風(fēng)由多個(gè)拱 下二次風(fēng)噴口噴入下爐膛內(nèi)；在下爐膛內(nèi)，由風(fēng)速為35 65m/s的拱上二次風(fēng)引射并攜帶 風(fēng)速為10 20m/s的濃煤粉氣流下射，拱上二次風(fēng)包裹于風(fēng)速為20m/s的淡煤粉氣流四周 并同時(shí)攜帶淡煤粉氣流下射，在拱上二次風(fēng)、濃煤粉氣流和淡煤粉氣流組成的煤粉氣流到達(dá)拱下二次風(fēng)噴口區(qū)域時(shí)，由風(fēng)速為35 65m/s并向下偏置25° 45°角的拱下二次風(fēng) 進(jìn)一步引射煤粉氣流下行，實(shí)現(xiàn)了分級(jí)燃燒，濃煤粉氣流噴口、拱上二次風(fēng)噴口和淡煤粉氣 流噴口的形狀均為矩形或圓形。本發(fā)明的拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒的W火焰鍋爐包括由下爐膛、上爐膛和兩個(gè)爐拱 所構(gòu)成的爐膛以及多個(gè)濃煤粉氣流噴口、多個(gè)淡煤粉氣流噴口和多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口，兩 個(gè)爐拱分別是前爐拱和后爐拱；所述W火焰鍋爐還包括多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口，在爐膛的前 爐拱上從爐膛中心到爐膛的前墻水冷壁之間以及在爐膛的后爐拱上從爐膛中心到爐膛的 后墻水冷壁之間各依次布置有多個(gè)濃煤粉氣流噴口和多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口，濃煤粉氣流噴 口與其相對(duì)應(yīng)的拱上二次風(fēng)噴口緊靠設(shè)置，在爐膛的前爐拱上從爐膛中心到爐膛的前墻水 冷壁之間以及在爐膛的后爐拱上從爐膛中心到爐膛的后墻水冷壁之間還設(shè)置有多個(gè)淡煤 粉氣流噴口，多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口沿爐膛的寬度方向設(shè)置在爐膛的前墻水冷壁和爐膛的后 墻水冷壁上，每個(gè)拱下二次風(fēng)噴口的中心線與水平面之間的夾角為25° 45° ；多個(gè)濃煤 粉氣流噴口由多個(gè)濃煤粉氣流噴口組構(gòu)成，每組濃煤粉氣流噴口由兩個(gè)緊靠在一起的濃煤 粉氣流噴口構(gòu)成，多個(gè)濃煤粉氣流噴口組沿爐膛寬度方向呈一字形等間距設(shè)置；多個(gè)淡煤 粉氣流噴口呈一字形等間距設(shè)置；多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口呈一字形等間距設(shè)置；每個(gè)二次風(fēng) 噴口的寬度與相對(duì)應(yīng)的濃煤粉氣流噴口組的寬度一致，濃煤粉氣流噴口、拱上二次風(fēng)噴口、 淡煤粉氣流噴口和拱下二次風(fēng)噴口的形狀均為矩形或圓形，形狀為矩形的濃煤粉氣流噴口 的長寬比為4 5 1。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果N0X排放大幅度降低、飛灰可燃物含量 降低、前墻和后墻水冷壁結(jié)渣減輕、著火提前且燃燒穩(wěn)定性增強(qiáng)，下面進(jìn)行逐一介紹(1)N0X排放大幅度降低①在爐膛的前爐拱3上從爐膛中心2-1到爐膛的前墻水冷壁2-2之間以及在爐膛 的后爐拱15上從爐膛中心2-1到爐膛的后墻水冷壁2-3之間各依次布置有多個(gè)濃煤粉氣 流噴口和多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口 10，每個(gè)濃煤粉氣流噴口與其相對(duì)應(yīng)的拱上二次風(fēng)噴口 10 相鄰設(shè)置，在爐膛的前爐拱3上從爐膛中心2-1到爐膛的前墻水冷壁2-2之間以及在爐膛 的后爐拱15上從爐膛中心2-1到爐膛的后墻水冷壁2-3之間還設(shè)置有多個(gè)淡煤粉氣流噴 口 11，由風(fēng)速為35 65m/s的拱上二次風(fēng)6引射并攜帶風(fēng)速為10 20m/s的濃煤粉氣流 5下射，拱上二次風(fēng)6與濃煤粉氣流5離開噴口后兩股射流之間的接觸面積小，兩股氣流之 間的混合是一個(gè)逐步混合過程，至濃煤粉氣流5在下爐膛1內(nèi)下射入較遠(yuǎn)深度后拱上二次 風(fēng)6才與濃煤粉氣流5完全混合，這就避免了二次風(fēng)過早混入濃煤粉氣流中，使?jié)饷悍蹥饬?5長時(shí)間處于貧氧氣氛下燃燒，抑制了 N0X的生成。②風(fēng)速為20m/s的淡煤粉氣流7四周由 風(fēng)速為35 65m/s的拱上二次風(fēng)6包裹，由于有拱上二次風(fēng)6阻隔，濃煤粉氣流5和淡煤 粉氣流7的混合得以明顯延遲，實(shí)現(xiàn)了濃淡燃燒，從而減少了 N0X生成。③在拱上二次風(fēng)6 和濃煤粉氣流5的混合氣流到達(dá)拱下二次風(fēng)噴口 12附近區(qū)域時(shí)，風(fēng)速高達(dá)35 65m/s的 拱下二次風(fēng)8向下偏置25 45°角噴入，進(jìn)一步引射煤粉氣流下行，實(shí)現(xiàn)了分級(jí)燃燒；此 外，向下偏置的拱下二次風(fēng)8還推遲了煤粉氣流與拱下二次風(fēng)8的混合，延長了煤粉氣流在 貧氧氣氛下的燃燒時(shí)間，減少了 N0X生成。由于在爐拱上形成濃煤粉氣流5與二次風(fēng)分離， 濃煤粉氣流5先后受拱上二次風(fēng)6和拱下二次風(fēng)8引射下行，從而在爐內(nèi)形成拱上單級(jí)引 射、拱下再次引射的兩級(jí)引射分級(jí)燃燒，濃煤粉氣流5長時(shí)間處于貧氧燃燒狀態(tài)，抑制了 N0X的生成；濃、淡兩股煤粉氣流實(shí)現(xiàn)了濃淡燃燒，因而NOx排放大幅度減少。(2)飛灰可燃物含量降低①濃煤粉氣流5靠近爐膛中心2-1側(cè)布置，因靠近爐膛中心區(qū)域溫度高，煤粉氣流噴入爐膛后能與拱下高溫回流煙氣混合，可及時(shí)著火和穩(wěn)定燃燒而提高燃盡。②濃煤粉氣 流噴口由現(xiàn)有技術(shù)中長寬比為10 12 1的狹長縫隙形變換成長寬比為4 5 1的矩 形，這種結(jié)構(gòu)變化一方面使得濃煤粉氣流5受高溫回流煙氣加熱時(shí)受熱面大，有利于及時(shí) 著火和穩(wěn)定燃燒而提高燃盡，另一方面使?jié)饷悍蹥饬?在寬度方向更集中而延緩了射流衰 減，使得濃煤粉氣流5在下爐膛1內(nèi)的行程得以延長而提高燃盡。③在爐拱上，風(fēng)速10 20m/s的濃煤粉氣流5先由風(fēng)速高達(dá)35 65m/s的拱上二次風(fēng)6引射并攜帶下射，在煤粉 氣流到達(dá)拱下二次風(fēng)噴口 12的附近區(qū)域時(shí)，再由風(fēng)速達(dá)35 65m/s、向下偏置25 45° 角噴入的拱下二次風(fēng)8進(jìn)一步引射下行，濃煤粉氣流5在下爐膛1的下射深度大，煤粉顆粒 在爐內(nèi)停留時(shí)間長，燃燒充分，飛灰可燃物含量低，鍋爐效率高。(3)前墻水冷壁和后墻水冷壁結(jié)渣減輕濃煤粉氣流5靠近爐膛中心，淡煤粉氣流7靠近前墻水冷壁2-2和后墻水冷壁2-3 側(cè)且為拱上二次風(fēng)6所包裹，包裹于淡煤粉氣流7四周的拱上二次風(fēng)6 —方面阻隔了淡煤 粉氣流7和濃煤粉氣流5中的煤粉顆粒沖刷水冷壁，另一方面降低了水冷壁附近區(qū)域溫度， 因而減輕了前墻水冷壁和后墻水冷壁結(jié)渣。(4)濃煤粉氣流著火提前且燃燒穩(wěn)定性增強(qiáng)①濃煤粉氣流噴口靠近爐膛中心2-1側(cè)布置，在濃煤粉氣流5與爐膛中心2-1之 間再無二次風(fēng)或淡煤粉氣流布置，一方面濃煤粉氣流5下方區(qū)域煙氣溫度高，另一方面濃 煤粉氣流5在著火前無二次風(fēng)或淡煤粉氣流的稀釋，從而在濃煤粉氣流5下方區(qū)域形成了 高溫、高煤粉濃度區(qū)域，而煤粉濃度高，著火熱減小，著火溫度低，因而煤粉氣流著火提前且 火焰穩(wěn)定性提高；②濃煤粉氣流噴口由現(xiàn)有技術(shù)中長寬比10 12 1的狹長縫隙形變換 成長寬比為4 5 1的矩形，這種結(jié)構(gòu)變化使得濃煤粉氣流5受高溫回流煙氣加熱的受 熱面大，因而煤粉氣流著火提前且火焰穩(wěn)定性提高。此外，本發(fā)明與背景技術(shù)(“文件一”、“文件二”和“文件三”)相比，在技術(shù)方案上 有以下不同之處A、與“文件一”對(duì)比①結(jié)構(gòu)上“文件一”與本發(fā)明的不同之處在于“文件一”在拱上燃燒器噴口布置上未作改 動(dòng)，而本發(fā)明依據(jù)引射分級(jí)燃燒的原理對(duì)燃燒器噴口進(jìn)行了排列，在爐膛中心到前墻或后 墻水冷壁的前爐拱和后爐拱上布置濃煤粉氣流噴口、二次風(fēng)噴口和淡煤粉氣流噴口。②性能上“文件一”與本發(fā)明的不同之處在于“文件一”拱上燃燒器布置上未作改動(dòng)，濃煤 粉氣流與二次風(fēng)相間布置，二次風(fēng)離開噴口后即混入濃煤粉氣流中，使?jié)饷悍蹥饬鏖L期處 于富氧燃燒狀態(tài)，同時(shí)靠近爐膛中心噴入的淡煤粉氣流在受到拱下高溫回流煙氣的擠壓而 偏轉(zhuǎn)向濃煤粉氣流側(cè)并與濃煤粉氣流混合，濃淡燃燒效果差，因而NOx排放量很高?！拔募?一”中濃煤粉氣流靠近前墻或后墻水冷壁側(cè)，同時(shí)濃煤粉氣流噴口與前墻或后墻水冷壁之 間空隙處無其它氣流，二次風(fēng)攜帶濃煤粉氣流下沖過程中易向前墻和后墻水冷壁擴(kuò)散而沖刷水冷壁，從而導(dǎo)致前墻和后墻水冷壁結(jié)渣?！拔募弧睗饷悍蹥饬骺拷鼫囟鹊偷那皦蚝?墻水冷壁布置，濃煤粉氣流下方煙氣溫度低，且二次風(fēng)離開噴口后即混入濃煤粉氣流中稀 釋了煤粉濃度，因而不能形成高溫、高煤粉濃度區(qū)域，煤粉氣流著火晚且火焰穩(wěn)定性差，此 外，采用狹長型噴口的濃煤粉氣流在爐內(nèi)的受熱面小，這也影響煤粉氣流的著火和燃燒穩(wěn) 定性。本發(fā)明中濃煤粉氣流與二次風(fēng)分離，在爐內(nèi)形成了拱上高速的二次風(fēng)先行引射、拱下 二次風(fēng)再進(jìn)一步引射濃煤粉氣流下行的兩次引射分級(jí)燃燒方式，使?jié)饷悍蹥饬鏖L時(shí)間處于 貧氧燃燒狀態(tài)，同時(shí)由于包裹于淡煤粉氣流四周的二次風(fēng)的阻隔，濃煤粉氣流和淡煤粉氣 流混合延遲而實(shí)現(xiàn)濃淡燃燒，因而N0X排放量大幅度減少。本發(fā)明中包裹于淡煤粉氣流四周 的二次風(fēng)最靠近前墻或后墻水冷壁側(cè)布置，它一方面阻隔了煤粉顆粒沖刷前墻和后墻水冷 壁，另一方面降低了前墻和后墻水冷壁附近區(qū)域溫度，因而減輕前墻和后墻水冷壁結(jié)渣。本 發(fā)明中濃煤粉氣流靠近高溫的爐膛中心并無二次風(fēng)或淡煤粉氣流的阻隔，煤粉濃度高，著 火熱減小，著火溫度低，形成了高溫、高煤粉濃度區(qū)域，煤粉氣流著火提前且火焰穩(wěn)定性提 高；此外，濃煤粉氣流采用長寬比較小的矩形噴口并以每兩個(gè)噴口在爐寬方向緊靠而組成 一個(gè)噴口小組，這一方面增加了濃煤粉氣流的受熱面，另一方面是煤粉氣流的火焰集中，有 利于著火和穩(wěn)定燃燒。B、與“文件二”對(duì)比①結(jié)構(gòu)上“文件二”中濃煤粉氣流靠近爐膛中心而淡煤粉氣流靠近前墻和后墻水冷壁側(cè)布 置，在淡煤粉氣流與前墻或后墻水冷壁之間布置有防結(jié)渣二次風(fēng)，二次風(fēng)噴口與一次風(fēng)噴 口相間布置，一次風(fēng)噴口上沿與兩側(cè)的二次風(fēng)噴口上沿平齊，拱上燃燒器布置方式如附圖 6所示9一濃煤粉氣流噴口、11-淡煤粉氣流噴口、10-1- 二次風(fēng)噴口、10-2-防結(jié)渣二 次風(fēng)噴口。“文件二”與本發(fā)明的不同之處在于a. “文件二”的濃、淡兩股煤粉氣流緊鄰 布置，而本發(fā)明中濃、淡兩股煤粉氣流之間拉開一定間距且在該間距內(nèi)有部分二次風(fēng)通入； b. “文件二”中濃、濃兩股煤粉氣流和二次風(fēng)仍為相間布置，而本發(fā)明中二次風(fēng)與濃煤粉氣 流分離，二次風(fēng)布置于濃煤粉氣流與前墻或后墻水冷壁之間，將二次風(fēng)噴口由狹長縫隙形 變換成矩形；c. “文件二”的濃煤粉氣流的噴口仍呈狹長型，而本發(fā)明采用了長寬比較小的 矩形噴口并以每兩個(gè)噴口在爐寬方向緊靠而組成一個(gè)噴口小組。②性能上“文件二”與本發(fā)明的不同之處在于a. “文件二”中濃煤粉氣流和二次風(fēng)相間布 置方式，二次風(fēng)離開噴口后即混入濃煤粉氣流中，使煤粉氣流長期處于富氧氣氛下燃燒，同 時(shí)淡煤粉氣流噴口緊靠濃煤粉氣流噴口布置而使?jié)?、淡兩股煤粉氣流進(jìn)入爐內(nèi)后不久即混 合，濃淡燃燒效果有限，因而N0X排放量高的問題未得到解決。本發(fā)明中濃煤粉氣流與二次 風(fēng)分離，在爐內(nèi)形成了二次風(fēng)在拱單級(jí)引射、拱下二次風(fēng)再進(jìn)一步引射濃煤粉氣流下行的 兩次引射分級(jí)燃燒方式，使?jié)饷悍蹥饬鏖L時(shí)間處于貧氧燃燒狀態(tài)，同時(shí)由于包裹于淡煤粉 氣流四周的二次風(fēng)的阻隔，使?jié)饷悍蹥饬骱偷悍蹥饬骰旌涎舆t而實(shí)現(xiàn)濃淡燃燒，因而N0X 排放量大幅度減少。b. “文件二”僅依靠濃煤粉氣流噴口上沿與兩側(cè)二次風(fēng)噴口上沿平齊， 使?jié)饷悍蹥饬髦泵鎭碜誀t膛中心的高溫?zé)煔舛崆爸鸷透纳苹鹧娣€(wěn)定性，但由于高速的 二次風(fēng)仍與濃煤粉氣流相間布置，二次風(fēng)離開噴口即混入濃煤粉氣流中，在稀釋濃煤粉氣 流的煤粉濃度的同時(shí)還降低了濃煤粉氣流下部的高溫?zé)煔獾臏囟龋荒苄纬筛邷?、高濃?br> 8區(qū)而影響著火和燃燒穩(wěn)定性，此外，濃煤粉氣流噴口仍呈狹長形，受爐膛中心高溫?zé)煔饧訜?時(shí)濃煤粉氣流的受熱面小，這也影響到煤粉氣流著火和火焰穩(wěn)定性。本發(fā)明中濃煤粉氣流靠 近高溫的爐膛中心且其兩側(cè)再無二次風(fēng)或淡煤粉氣流的阻隔，煤粉濃度高，著火熱減小，著火 溫度低，形成了高溫、高濃度區(qū)域，煤粉氣流著火提前且火焰穩(wěn)定性提高；此外，濃煤粉氣流 采用長寬比較小的矩形噴口并以每兩個(gè)噴口在爐寬方向緊靠而組成一個(gè)噴口小組，這一方面 增加了濃煤粉氣流的受熱面，另一方面使煤粉氣流的火焰集中，有利于著火和穩(wěn)定燃燒。C、與“文件三”對(duì)比①結(jié)構(gòu)上
“文件三”中拱上燃燒器布置方式如附圖7所示9一濃煤粉氣流噴口、10-3-增 程二次風(fēng)噴口、11-淡煤粉氣流噴口、10-1-- 二次風(fēng)噴口。“文件三”中采用長寬比較小的 濃煤粉氣流噴口且以每兩個(gè)噴口組成噴口小組，在拱上從靠近爐膛中心到前墻或后墻水冷 壁依次布置濃煤粉氣流、淡煤粉氣流和二次風(fēng)，在每兩個(gè)濃煤粉氣流噴口小組之間布置有 增程二次風(fēng)噴口。“文件三”與本發(fā)明的不同之處在于a.本發(fā)明中采用了長寬比較小的二 次風(fēng)噴口，而“文件三”中二次風(fēng)噴口仍為長寬比較大的狹長形；b.本發(fā)明中在濃、淡兩股 煤粉氣流之間隔有包裹于淡煤粉氣流四周的二次風(fēng)，而“文件三”在此區(qū)域內(nèi)無任何氣流布 置；c.本發(fā)明在每兩個(gè)濃煤粉氣流噴口小組之間區(qū)域不設(shè)置氣流，而“文件三”在此區(qū)域內(nèi) 布置了增程二次風(fēng)。②性能上“文件三”與本發(fā)明的不同之處在于a. “文件三”中增程二次風(fēng)噴口與濃煤粉氣流 噴口小組相間布置，增程二次風(fēng)離開噴口后即混入濃煤粉氣流中，為NOx的生成提供了有利 條件，此外濃、淡兩股煤粉氣流間無氣流布置，兩股煤粉氣流進(jìn)入爐內(nèi)后不久即混合，從而 影響濃淡燃燒效果，因而NOx排放量仍較高。本發(fā)明中濃煤粉氣流噴口小組間不布置二次 風(fēng)或其他氣流，濃、淡兩股煤粉氣流之間所夾二次風(fēng)延遲了兩股煤粉氣流的混合，因而NOx 排放下降幅度大。b. “文件三”中噴口數(shù)量少、風(fēng)量有限，增程二次風(fēng)對(duì)濃煤粉氣流的攜帶 作用有限，又因整體布置于靠近前墻或后墻水冷壁側(cè)的二次風(fēng)離濃煤粉氣流較遠(yuǎn)，布置在 二次風(fēng)與濃煤粉氣流之間的淡煤粉氣流阻礙二次風(fēng)引射攜帶濃煤粉氣流下行，且狹長形二 次風(fēng)射流進(jìn)入爐內(nèi)后衰減較快，則二次風(fēng)引射攜帶濃煤粉氣流的下行作用不強(qiáng)，造成濃煤 粉氣流在下爐膛的下射深度較小，煤粉顆粒在下爐膛停留時(shí)間縮短，飛灰可燃物含量高。本 發(fā)明中緊鄰濃煤粉氣流噴口下沿布置一排長寬比較小的二次風(fēng)噴口，二次風(fēng)剛性強(qiáng)且進(jìn)入 爐內(nèi)后不易衰減，二次風(fēng)引射攜帶濃煤粉氣流下行過程中能保持較大的動(dòng)量，同時(shí)被包裹 在二次風(fēng)射流中心區(qū)域的淡煤粉氣流也不會(huì)阻礙二次風(fēng)引射攜帶濃煤粉氣流，因而濃煤粉 氣流下射深度大，飛灰可燃物含量低。c. “文件三”中布置于濃煤粉氣流噴口小組之間的增 程二次風(fēng)離開噴口后即混入濃煤粉氣流中，一方面稀釋濃煤粉氣流的煤粉濃度，另一方面 降低了濃煤粉氣流噴口下方區(qū)域的高溫?zé)煔獾臏囟?，不利形成高溫、高煤粉濃度區(qū)域，因而 影響濃煤粉氣流著火和穩(wěn)定燃燒。本發(fā)明在濃煤粉氣流噴口小組之間無其它氣流，濃煤粉 氣流噴口的下方形成了高溫、高煤粉濃度區(qū)域，煤粉氣流著火提前且火焰穩(wěn)定性提高。


圖1是本發(fā)明的拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒的W火焰鍋爐的截面流場示意圖(圖中流場分布以爐膛中心2-1為對(duì)稱面，圖中各股噴入爐內(nèi)氣流的速度方向均采用箭頭標(biāo)出)，圖 2是圖1的A向局部示意圖，圖3是多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口 10與多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11相 間布置示意圖，圖4是背景技術(shù)中所提及的W型火焰鍋爐的截面流場示意圖(圖中各股噴 入爐內(nèi)氣流的速度方向均采用箭頭標(biāo)出)，圖5是圖4的B向局部示意圖，圖6是“文件二” 中布置在前爐拱3上的燃燒器噴口示意圖，圖7是“文件三”中布置在前爐拱3上的燃燒器 噴口示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的拱上單級(jí)引射 分級(jí)燃燒的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的在爐膛的前爐拱3上從爐膛中心2-1到爐膛的前墻水冷壁 2-2之間以及在爐膛的后爐拱15上從爐膛中心2-1到爐膛的后墻水冷壁2-3之間各依次布 置有多個(gè)濃煤粉氣流噴口和多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口 10，每個(gè)濃煤粉氣流噴口與其相對(duì)應(yīng)的拱 上二次風(fēng)噴口 10相鄰設(shè)置，在爐膛的前爐拱3上從爐膛中心2-1到爐膛的前墻水冷壁2-2 之間以及在爐膛的后爐拱15上從爐膛中心2-1到爐膛的后墻水冷壁2-3之間還設(shè)置有多 個(gè)淡煤粉氣流噴口 11，在下爐膛1的前墻水冷壁2-2和后墻水冷壁2-3上設(shè)置了多個(gè)拱下 二次風(fēng)噴口 12，拱下二次風(fēng)噴口 12的中心線與水平面之間的夾角a為25° 45° ；濃煤 粉氣流5由多個(gè)濃煤粉氣流噴口噴入下爐膛1內(nèi)，拱上二次風(fēng)6由多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口 10 噴入下爐膛1內(nèi)，淡煤粉氣流7由多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11噴入下爐膛1內(nèi)，拱下二次風(fēng)8由 多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口 12噴入下爐膛1內(nèi)；在下爐膛1內(nèi)，由風(fēng)速為35 65m/s的拱上二次 風(fēng)6引射并攜帶風(fēng)速為10 20m/s的濃煤粉氣流5下射，拱上二次風(fēng)6包裹于風(fēng)速為20m/ s的淡煤粉氣流7四周并同時(shí)攜帶淡煤粉氣流7下射，在拱上二次風(fēng)6、濃煤粉氣流5和淡 煤粉氣流7組成的煤粉氣流到達(dá)拱下二次風(fēng)噴口 12區(qū)域時(shí)，由風(fēng)速為35 65m/s并向下 偏置25° 45°角的拱下二次風(fēng)8進(jìn)一步引射煤粉氣流下行，實(shí)現(xiàn)了分級(jí)燃燒，濃煤粉氣 流噴口、拱上二次風(fēng)噴口 10和淡煤粉氣流噴口 11的形狀均為矩形或圓形。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的拱下二次風(fēng)噴口 12的 中心線與水平面之間的夾角a為45°。拱下二次風(fēng)8向下偏置角度過大時(shí)，將造成煤粉氣 流下射深度過大而沖刷冷灰斗4，從而引起冷灰斗4結(jié)渣，拱下二次風(fēng)8向下偏置45°既可 保證濃煤粉氣流5在下爐膛1內(nèi)有足夠的下射深度，又能避免冷灰斗4結(jié)渣。其它與實(shí)施 方式一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的拱上單級(jí)引射分 級(jí)燃燒的W火焰鍋爐包括由下爐膛1、上爐膛2和兩個(gè)爐拱所構(gòu)成的爐膛以及多個(gè)濃煤粉 氣流噴口、多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11和多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口 12，兩個(gè)爐拱分別是前爐拱3和 后爐拱15 ；所述W火焰鍋爐還包括多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口 10，在爐膛的前爐拱3上從爐膛中 心2-1到爐膛的前墻水冷壁2-2之間以及在爐膛的后爐拱15上從爐膛中心2-1到爐膛的 后墻水冷壁2-3之間各依次布置有多個(gè)濃煤粉氣流噴口和多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口 10，濃煤粉 氣流噴口與其相對(duì)應(yīng)的拱上二次風(fēng)噴口 10緊靠設(shè)置，在爐膛的前爐拱3上從爐膛中心2-1 到爐膛的前墻水冷壁2-2之間以及在爐膛的后爐拱15上從爐膛中心2-1到爐膛的后墻水 冷壁2-3之間還設(shè)置有多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11，多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口 12沿爐膛的寬度方 向設(shè)置在爐膛的前墻水冷壁2-2和爐膛的后墻水冷壁2-3上，每個(gè)拱下二次風(fēng)噴口 12的中心線與水平面之間的夾角α為25° 45° ；多個(gè)濃煤粉氣流噴口由多個(gè)濃煤粉氣流噴口 組16構(gòu)成，每組濃煤粉氣流噴口由兩個(gè)緊靠在一起的濃煤粉氣流噴口構(gòu)成，多個(gè)濃煤粉氣 流噴口組16沿爐膛寬度方向呈一字形等間距設(shè)置；多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11呈一字形等間 距設(shè)置；多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口 10呈一字形等間距設(shè)置；每個(gè)二次風(fēng)噴口 10的寬度與相對(duì) 應(yīng)的濃煤粉氣流噴口組16的寬度一致，濃煤粉氣流噴口、拱上二次風(fēng)噴口 10、淡煤粉氣流 噴口 11和拱下二次風(fēng)噴口 12的形狀均為矩形或圓形，形狀為矩形的濃煤粉氣流噴口 9的 長寬比為4 5 1。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的形狀為圓形的多個(gè)濃煤粉氣流噴口的總面積與形狀為矩形的多個(gè)濃煤粉氣流噴口的總面積相等；形狀為圓形的 多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11的總面積與形狀為矩形的多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11的總面積相等； 形狀為圓形的多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口 12的總面積與形狀為矩形的多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口 12的 總面積相等；形狀為圓形的多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口 10的總面積與形狀為矩形的多個(gè)拱上二 次風(fēng)噴口 10的總面積相等。附圖2中只畫出了形狀為矩形的多個(gè)濃煤粉氣流噴口、多個(gè)二 次風(fēng)噴口 10及多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11。由圓形的多個(gè)濃煤粉氣流噴口噴入爐內(nèi)的圓形濃 煤粉氣流、圓形的多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11噴入爐內(nèi)的圓形淡煤粉氣流、形狀為圓形的多個(gè) 拱上二次風(fēng)噴口 10噴入爐內(nèi)的圓形二次風(fēng)和由形狀為圓形的多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口 12噴入 爐內(nèi)的圓形拱下二次風(fēng)的流射剛性強(qiáng)而不易衰減，可確保圓形濃煤粉氣流在下爐膛有足夠 的下射深度。其它與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的前爐拱3上的多個(gè)濃煤 粉氣流噴口與后爐拱15上的多個(gè)濃煤粉氣流噴口相對(duì)于爐膛中心2-1對(duì)稱設(shè)置；前爐拱3 上的多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口 10與后爐拱15上的多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口 10相對(duì)于爐膛中心2-1 對(duì)稱設(shè)置；前爐拱3上的多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11與后爐拱15上的多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11 相對(duì)于爐膛中心2-1對(duì)稱設(shè)置。濃煤粉氣流5、淡煤粉氣流7、拱上二次風(fēng)6和拱下二次風(fēng)8 按爐膛中、心2-1對(duì)稱噴入爐內(nèi)，使下爐膛1內(nèi)前爐拱3和后爐拱15下的下行氣流能按爐 膛中心2-1形成對(duì)稱W型流場，保證了前爐拱3和后爐拱15下的煤粉氣流按爐膛中心2-1 進(jìn)行對(duì)稱燃燒。其它與具體實(shí)施方式
三或四相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的每個(gè)淡煤粉氣流噴口 11布置在相應(yīng)的拱上二次風(fēng)噴口 10的中心區(qū)域內(nèi)。如此設(shè)置，由于包裹于淡煤粉氣流四周 的二次風(fēng)的阻隔，使?jié)饷悍蹥饬骱偷悍蹥饬骰旌涎舆t而實(shí)現(xiàn)濃淡燃燒，因而NOx排放量大 幅度減少。其它與具體實(shí)施方式
三、四或五相同。
具體實(shí)施方式
七結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的多個(gè)淡煤粉氣流噴口 11與多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口 10沿爐膛的寬度方向相間布置。如此設(shè)置，由于包裹于淡煤粉氣 流四周的二次風(fēng)的阻隔，使?jié)饷悍蹥饬骱偷悍蹥饬骰旌涎舆t而實(shí)現(xiàn)濃淡燃燒，因而NOx排 放量大幅度減少。其它與具體實(shí)施方式
三、四或五相同。實(shí)施例本實(shí)例是對(duì)一臺(tái)300MW的W火焰鍋爐建立冷態(tài)?；囼?yàn)臺(tái)，對(duì)原鍋爐結(jié) 構(gòu)下和燃燒器噴口分別采用現(xiàn)有技術(shù)中的三種布置方式(即“文件一”、“文件二”和“文件 三”)以及本發(fā)明中的拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒布置方式，進(jìn)行冷態(tài)?；囼?yàn)測(cè)量濃煤粉氣流 的下射深度，測(cè)得原鍋爐結(jié)構(gòu)下(即背景技術(shù)中提及的W火焰燃燒鍋爐)、“文件一”、“文件 二”和“文件三”的濃煤粉氣流下射深度分別為7. 5m、. 5m、. Im和8. 8m，在采用本發(fā)明中的拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒布置方式后，濃煤粉氣流5與拱上二次風(fēng)6的混合點(diǎn)距濃煤粉氣流 噴口出口的距離Ii1 = 2. 7m，濃煤粉氣流5與拱上二次風(fēng)6形成的混合氣流和拱下二次風(fēng)8 的混合點(diǎn)距濃煤粉氣流噴口出口的距離h2 = 8. 3m,實(shí)現(xiàn)了拱上和拱下兩股二次風(fēng)射流與濃 煤粉氣流的逐級(jí)混合；濃煤粉氣流下射深度L2有所增加，L2 = . m。對(duì)該臺(tái)鍋爐進(jìn)行的熱態(tài) 數(shù)值模擬結(jié)果表明原鍋爐結(jié)構(gòu)下和燃燒器采用現(xiàn)有技術(shù)中的三種布置方式時(shí)，鍋爐NOjJ^ 放量分別為1882mg/m3、1817mg/m3、1723mg/m3和1321mg/m3，飛灰可燃物含量為分別11. 2%、 8. 3%、5. 4%和5.8%，在采用本發(fā)明中的拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒布置方式后，鍋爐NOx排放 量降為710mg/m3，飛灰可燃物含量4. 0%，在大幅度降低NOx排放的同時(shí)鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性也 得到了保持。熱態(tài)數(shù)值模擬結(jié)果還得出了原鍋爐結(jié)構(gòu)下和燃燒器采用現(xiàn)有技術(shù)中的三種布 置方式時(shí)，鍋爐在靠近前墻或后墻水冷壁區(qū)域內(nèi)煙氣的平均溫度分別為72°C、807°C、703°C 和628°C，平均O2濃度分別為3. %、3. 2%、6. 4%和7. 8%，在采用本發(fā)明中引射分級(jí)燃燒布 置方式后，該區(qū)域內(nèi)煙氣平均溫度降至625°C，平均O2濃度升至8. 0%,由于在靠近前墻水 冷壁2-2和后墻水冷壁2-3處形成了低溫、高氧濃度區(qū)，故而前墻水冷壁2-2和后墻水冷壁 2-3結(jié)渣減輕。 本發(fā)明的工作原理在爐拱上由高風(fēng)速二次風(fēng)逐級(jí)引射并攜帶低風(fēng)速的濃煤粉氣流下射，再在爐拱下由風(fēng)速高且向下偏置一定角度的拱下二次風(fēng)進(jìn)一步引射攜帶煤粉氣流 下行，從而實(shí)現(xiàn)引射分級(jí)燃燒，降低了 NOx生成；濃煤粉氣流靠近爐膛中心而淡煤粉氣流靠 近前墻水冷壁和后墻水冷壁的布置方式一方面有效組織了濃淡燃燒而降低NOx生成，另一 方面有利于濃煤粉氣流的著火和穩(wěn)定燃燒；由于在靠近前墻水冷壁2-2和后墻水冷壁2-3 處形成了低溫、高氧濃度區(qū)，故而減輕了前墻水冷壁2-2和后墻水冷壁2-3的結(jié)渣。
權(quán)利要求
一種拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒的方法，其特征在于所述方法是這樣實(shí)現(xiàn)的在爐膛的前爐拱(3)上從爐膛中心(2-1)到爐膛的前墻水冷壁(2-2)之間以及在爐膛的后爐拱(15)上從爐膛中心(2-1)到爐膛的后墻水冷壁(2-3)之間各依次布置有多個(gè)濃煤粉氣流噴口(9)和多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口(10)，每個(gè)濃煤粉氣流噴口(9)與其相對(duì)應(yīng)的拱上二次風(fēng)噴口(10)相鄰設(shè)置，在爐膛的前爐拱(3)上從爐膛中心(2-1)到爐膛的前墻水冷壁(2-2)之間以及在爐膛的后爐拱(15)上從爐膛中心(2-1)到爐膛的后墻水冷壁(2-3)之間還設(shè)置有多個(gè)淡煤粉氣流噴口(11)，在下爐膛(1)的前墻水冷壁(2-2)和后墻水冷壁(2-3)上設(shè)置了多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口(12)，拱下二次風(fēng)噴口(12)的中心線與水平面之間的夾角(α)為25°～45°；濃煤粉氣流(5)由多個(gè)濃煤粉氣流噴口(9)噴入下爐膛(1)內(nèi)，拱上二次風(fēng)(6)由多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口(10)噴入下爐膛(1)內(nèi)，淡煤粉氣流(7)由多個(gè)淡煤粉氣流噴口(11)噴入下爐膛(1)內(nèi)，拱下二次風(fēng)(8)由多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口(12)噴入下爐膛(1)內(nèi)；在下爐膛(1)內(nèi)，由風(fēng)速為35～65m/s的拱上二次風(fēng)(6)引射并攜帶風(fēng)速為10～20m/s的濃煤粉氣流(5)下射，拱上二次風(fēng)(6)包裹于風(fēng)速為20m/s的淡煤粉氣流(7)四周并同時(shí)攜帶淡煤粉氣流(7)下射，在拱上二次風(fēng)(6)、濃煤粉氣流(5)和淡煤粉氣流(7)組成的煤粉氣流到達(dá)拱下二次風(fēng)噴口(12)區(qū)域時(shí)，由風(fēng)速為35～65m/s并向下偏置25°～45°角的拱下二次風(fēng)(8)進(jìn)一步引射煤粉氣流下行，實(shí)現(xiàn)了分級(jí)燃燒，濃煤粉氣流噴口(9)、拱上二次風(fēng)噴口(10)和淡煤粉氣流噴口(11)的形狀均為矩形或圓形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒的方法，其特征在于拱下二次風(fēng)噴口 (12)的中心線與水平面之間的夾角(a)為45°。
3.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的W火焰鍋爐，所述鍋爐包括由下爐膛(1)、上爐膛 (2)和兩個(gè)爐拱所構(gòu)成的爐膛以及多個(gè)濃煤粉氣流噴口(9)、多個(gè)淡煤粉氣流噴口(11)和 多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口(12)，兩個(gè)爐拱分別是前爐拱(3)和后爐拱(15)；其特征在于所述W 火焰鍋爐還包括多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口(10)，在爐膛的前爐拱(3)上從爐膛中心(2-1)到爐 膛的前墻水冷壁(2-2)之間以及在爐膛的后爐拱(15)上從爐膛中心(2-1)到爐膛的后墻 水冷壁(2-3)之間各依次布置有多個(gè)濃煤粉氣流噴口(9)和多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口(10)，濃 煤粉氣流噴口(9)與其相對(duì)應(yīng)的拱上二次風(fēng)噴口(10)緊靠設(shè)置，在爐膛的前爐拱(3)上從 爐膛中心(2-1)到爐膛的前墻水冷壁(2-2)之間以及在爐膛的后爐拱(15)上從爐膛中心 (2-1)到爐膛的后墻水冷壁(2-3)之間還設(shè)置有多個(gè)淡煤粉氣流噴口(11)，多個(gè)拱下二次 風(fēng)噴口(12)沿爐膛的寬度方向設(shè)置在爐膛的前墻水冷壁(2-2)和爐膛的后墻水冷壁(2-3) 上，每個(gè)拱下二次風(fēng)噴口(12)的中心線與水平面之間的夾角(a)為25° 45° ；多個(gè)濃 煤粉氣流噴口(9)由多個(gè)濃煤粉氣流噴口組(16)構(gòu)成，每組濃煤粉氣流噴口由兩個(gè)緊靠在 一起的濃煤粉氣流噴口(9)構(gòu)成，多個(gè)濃煤粉氣流噴口組(16)沿爐膛寬度方向呈一字形等 間距設(shè)置；多個(gè)淡煤粉氣流噴口(11)呈一字形等間距設(shè)置；多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口(10)呈 一字形等間距設(shè)置；每個(gè)二次風(fēng)噴口(10)的寬度與相對(duì)應(yīng)的濃煤粉氣流噴口組(16)的寬 度一致，濃煤粉氣流噴口(9)、拱上二次風(fēng)噴口(10)、淡煤粉氣流噴口(11)和拱下二次風(fēng)噴 口(12)的形狀均為矩形或圓形，形狀為矩形的濃煤粉氣流噴口(9)的長寬比為4 5 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒的W火焰鍋爐，其特征在于形狀為圓 形的多個(gè)濃煤粉氣流噴口(9)的總面積與形狀為矩形的多個(gè)濃煤粉氣流噴口(9)的總面積 相等；形狀為圓形的多個(gè)淡煤粉氣流噴口(11)的總面積與形狀為矩形的多個(gè)淡煤粉氣流噴口(11)的總面積相等；形狀為圓形的多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口(12)的總面積與形狀為矩形 的多個(gè)拱下二次風(fēng)噴口(12)的總面積相等；形狀為圓形的多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口(10)的總 面積與形狀為矩形的多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口(10)的總面積相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒的W火焰鍋爐，其特征在于前爐 拱(3)上的多個(gè)濃煤粉氣流噴口(9)與后爐拱(15)上的多個(gè)濃煤粉氣流噴口(9)相對(duì)于 爐膛中心(2-1)對(duì)稱設(shè)置；前爐拱(3)上的多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口(10)與后爐拱(15)上的 多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口(10)相對(duì)于爐膛中心(2-1)對(duì)稱設(shè)置；前爐拱(3)上的多個(gè)淡煤粉氣 流噴口(11)與后爐拱(15)上的多個(gè)淡煤粉氣流噴口(11)相對(duì)于爐膛中心(2-1)對(duì)稱設(shè) 置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒的W火焰鍋爐，其特征在于每個(gè)淡煤 粉氣流噴口(11)布置在相應(yīng)的拱上二次風(fēng)噴口(10)的中心區(qū)域內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒的W火焰鍋爐，其特征在于多個(gè)淡煤 粉氣流噴口(11)與多個(gè)拱上二次風(fēng)噴口(10)沿爐膛的寬度方向相間布置。
全文摘要
拱上單級(jí)引射分級(jí)燃燒的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的W火焰鍋爐，它涉及一種分級(jí)燃燒的方法及W火焰鍋爐。針對(duì)W火焰鍋爐NOx排放量高、飛灰可燃物含量高、下爐膛前、后墻水冷壁結(jié)渣嚴(yán)重、火焰穩(wěn)定性差問題。本發(fā)明的方法是由風(fēng)速為35～65m/s的拱上二次風(fēng)逐級(jí)引射并攜帶風(fēng)速為10～20m/s的濃煤粉氣流下射，風(fēng)速為35～65m/s的拱下二次風(fēng)由拱下二次風(fēng)噴口噴入下爐膛內(nèi)；本發(fā)明的鍋爐是在爐拱上從爐膛中心側(cè)到爐膛前、后墻水冷壁布置有濃煤粉氣流噴口、拱上二次風(fēng)噴口、淡煤粉氣流噴口，濃煤粉氣流噴口與其相對(duì)應(yīng)的拱上二次風(fēng)噴口緊靠設(shè)置，在下爐膛的前、后墻水冷壁上沿爐膛寬度方向設(shè)有拱下二次風(fēng)噴口。本發(fā)明用于W火焰鍋爐中，可使NOx排放大幅度降低、飛灰可燃物含量降低。
文檔編號(hào)F23C5/08GK101832548SQ20101014962
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者況敏, 劉春龍, 吳遠(yuǎn)剛, 張佳, 徐善田, 曾令艷, 朱群益, 李爭起, 楊志強(qiáng), 楊連杰, 申珊平, 胡志勇, 陳智超 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)