專利名稱：具有分級(jí)二次風(fēng)布置結(jié)構(gòu)的“w”型火焰鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有分級(jí)二次風(fēng)布置結(jié)構(gòu)的“W”型火焰鍋爐。
背景技術(shù)：
“W”型火焰鍋爐是燃用難燃煤種(如無煙煤、貧煤)的爐型，其一次風(fēng)粉、乏氣風(fēng)、 點(diǎn)火穩(wěn)燃油槍、部分二次風(fēng)從前后墻拱上向下噴入爐膛，其它二次風(fēng)由拱下前后墻分級(jí)送入爐膛，運(yùn)行時(shí)形成“W”型火焰，故稱“W”型火焰鍋爐。與四角燃燒、對(duì)沖燃燒鍋爐相比， 該爐型特殊的火焰形狀加長了火焰長度，相當(dāng)于增加了煤粉顆粒的燃燒時(shí)間；該爐型下爐膛布置了大量衛(wèi)燃帶，使下爐膛燃燒溫度提高，有利于煤粉顆粒的著火和燃燒，上爐膛為煤粉燃盡、吸收輻射熱區(qū)域，因此，“W”型火焰鍋爐適應(yīng)于難以燃盡的貧煤、無煙煤?！癢”型火焰鍋爐經(jīng)過多年的實(shí)際運(yùn)行，在燃用低揮發(fā)性煤種方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，其可靠性和穩(wěn)定性也進(jìn)一步提高。但由于該類型鍋爐欠成熟，設(shè)計(jì)初期主要參數(shù)選擇欠佳，燃燒調(diào)整水平要求高，隨負(fù)荷變化配風(fēng)要求高，衛(wèi)燃帶面積大小對(duì)下爐膛整體溫度影響等等，最終導(dǎo)致鍋爐燃燒效率降低，飛灰含碳量達(dá)10%以上，甚至超過20% ；由于下爐膛燃燒溫度過高，形成的“W”型火焰不理想，火焰沖刷拱部喉口偏上位置，導(dǎo)致該位置結(jié)渣嚴(yán)重；由于燃燒和結(jié)渣問題導(dǎo)致鍋爐汽溫變化幅度大，影響主再熱汽溫度；同樣，爐膛容積熱負(fù)荷過高，衛(wèi)燃帶面積過大，致使煤粉集中在過高溫度下燃燒，熱力型和燃料型氮氧化物排放量高達(dá)1500 2000mg/Nm3。針對(duì)“W”型火焰鍋爐現(xiàn)有問題，各高校、鍋爐廠、調(diào)試所、科研單位等均提出一系列解決結(jié)渣和降低氮氧化物的措施和方法，各有特色，形式不一，但對(duì)不同技術(shù)流派的“W”型火焰鍋爐不一定都適合采用，如電站鍋爐防結(jié)焦拱下二次風(fēng)導(dǎo)流裝置(申請(qǐng)?zhí)?00920259505.4)，四角通風(fēng)防止翼墻及側(cè)墻水冷壁結(jié)渣的“W”火焰鍋爐(申請(qǐng)?zhí)?201010512616. 9) 0但由于拱部喉口結(jié)渣位置的特殊，各種防結(jié)渣技術(shù)均難以解決?，F(xiàn)公布專利大都在防止側(cè)墻結(jié)渣上做文章。但鍋爐實(shí)際運(yùn)行中，拱部喉口結(jié)渣問題同樣突出。拱部喉口位置是爐膛衛(wèi)燃帶布置的上沿位置，是水冷壁裸露的起始位置，該位置結(jié)渣容易引起水冷壁的超溫、爆管等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)“W”型火焰鍋爐拱部喉口結(jié)渣的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種具有分級(jí)二次風(fēng)布置結(jié)構(gòu)的“W”型火焰鍋爐，能有效地防止各種類型的“W”型火焰鍋爐由于燃燒惡化引起拱部喉口位置的結(jié)渣?！癢”型火焰鍋爐型式涵蓋了采用雙旋風(fēng)筒式燃燒器、直流縫隙式燃燒器、雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器等各種類型的“W”型火焰鍋爐。為達(dá)到上述目的，按照本實(shí)用新型的“W”型火焰鍋爐包括前墻、后墻、二次風(fēng)大風(fēng)箱和側(cè)墻，二次風(fēng)大風(fēng)箱為“W”型火焰鍋爐提供二次風(fēng)，與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于在前墻和后墻對(duì)應(yīng)的拱部喉口處分別橫向布置有兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口，該兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口包括一組一級(jí)風(fēng)噴口和一組二級(jí)風(fēng)噴口，所述一組一級(jí)風(fēng)噴口布置在拱部傾斜坡上部至喉口的位置處，所述一組二級(jí)風(fēng)噴口布置在喉口以上豎直位置處。優(yōu)選地，所述兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口位于“W”型火焰鍋爐拱上各個(gè)獨(dú)立風(fēng)室單元內(nèi)部。優(yōu)選地，在所述兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口前設(shè)置風(fēng)向?qū)Я靼?。?yōu)選地，在一級(jí)風(fēng)噴口和二級(jí)風(fēng)噴口處，風(fēng)均與“W”型火焰鍋爐的水冷壁成一定角度地、優(yōu)選垂直于水冷壁地噴入爐膛。此處，風(fēng)向?qū)Я靼鍖?duì)噴入爐膛的二次風(fēng)方向起引導(dǎo)作用，控制二次風(fēng)噴入爐膛的方向。優(yōu)選地，所述一組一級(jí)風(fēng)噴口布置在靠近喉口的位置，和/或所述一組二級(jí)風(fēng)噴口布置在靠近喉口的位置。優(yōu)選地，風(fēng)向?qū)Я靼宀捎霉潭ǚ绞交蚍较蚩烧{(diào)的軸連接方式設(shè)置。優(yōu)選地，分級(jí)二次風(fēng)的總風(fēng)量占總二次風(fēng)量的5 15%。優(yōu)選地，所述兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口是縫隙式、圓形、橢圓形或者方形。在如上所述的一種“W”型火焰鍋爐分級(jí)二次風(fēng)中，其一級(jí)風(fēng)噴口和二級(jí)風(fēng)噴口實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)于亞臨界“W”型火焰鍋爐僅需把相應(yīng)位置水冷壁間鰭片打磨掉即可，對(duì)于超臨界 “W”型火焰鍋爐分為兩類1)如果該位置是水冷壁螺旋管圈區(qū)域，需要水冷壁開孔實(shí)現(xiàn)；2) 如果該位置是豎直水冷壁布置，需要把相應(yīng)位置水冷壁間鰭片打磨掉。本實(shí)用新型的有益效果在于(1)能有效解決各種“W”型火焰鍋爐由于燃燒惡化引起拱部喉口位置的結(jié)渣。(2)分級(jí)二次風(fēng)有效的送入，能夠?qū)崿F(xiàn)空氣分級(jí)的效果，有效降低氮氧化物的生成。(3)本實(shí)用新型無需復(fù)雜工藝，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，防結(jié)焦和降低氮氧化物效果好。
下面借助附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。其中圖1是具有縫隙式分級(jí)二次風(fēng)的“W”型火焰鍋爐的結(jié)構(gòu)及流場示意圖；圖2是“W”型火焰鍋爐縫隙式分級(jí)二次風(fēng)噴口布置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是“W”型火焰鍋爐某一風(fēng)室單元的縫隙式分級(jí)二次風(fēng)噴口布置結(jié)構(gòu)的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
具有縫隙式分級(jí)二次風(fēng)的“W”型火焰鍋爐結(jié)構(gòu)如圖1、2、3所示，以東方鍋爐廠生產(chǎn)的“W”型火焰鍋爐結(jié)構(gòu)為例。所示的“W”型火焰鍋爐包括前墻1、后墻2、二次風(fēng)大風(fēng)箱 5和側(cè)墻6，所述二次風(fēng)大風(fēng)箱5為“W”型火焰鍋爐提供二次風(fēng)并且包括二次風(fēng)A、B、C、D、 E、F。在前墻1和后墻2對(duì)應(yīng)的拱部喉口處對(duì)稱地分別橫向布置了兩組縫隙式分級(jí)二次風(fēng)噴口，該兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口包括一組一級(jí)風(fēng)A’噴口 4和一組二級(jí)風(fēng)A”噴口 3，所述一組一級(jí)風(fēng)A’噴口 4布置在拱部傾斜坡上部至喉口的位置I-II處，所述一組二級(jí)風(fēng)A”噴口 3布置在喉口以上豎直位置III-IV(二次風(fēng)大風(fēng)箱所能覆蓋的部分)處。具有縫隙式分級(jí)二次風(fēng)的“W”型火焰鍋爐結(jié)構(gòu)圖和流場示意圖如圖1，圖中箭頭方向表示氣流速度方向，在前墻1、后墻2中，一次風(fēng)及拱上二次風(fēng)、拱下二次風(fēng)分別由一次風(fēng)、二次風(fēng)噴口噴入爐膛， 分級(jí)二次風(fēng)的一級(jí)風(fēng)A’由一級(jí)風(fēng)噴口 4向下噴入下爐膛上部區(qū)域，分級(jí)二次風(fēng)的二級(jí)風(fēng)A” 由二級(jí)風(fēng)噴口 3水平噴入上爐膛下部區(qū)域。在本實(shí)施例中，所述一組一級(jí)風(fēng)A’噴口 4布置在靠近喉口的位置，所述一組二級(jí)風(fēng)A”噴口 3布置在靠近喉口的位置。在本實(shí)施例中，兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口位于“W”型火焰鍋爐拱上各個(gè)獨(dú)立風(fēng)室單元內(nèi)部。分級(jí)二次風(fēng)的總風(fēng)量占總二次風(fēng)量的5 15%，風(fēng)速15 40m/s。在兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口前設(shè)置風(fēng)向?qū)Я靼?。風(fēng)向?qū)Я靼?采用固定方式或方向可調(diào)的軸連接方式設(shè)置。 在二級(jí)風(fēng)A”噴口 3和一級(jí)風(fēng)A’噴口 4處，風(fēng)均與“W”型火焰鍋爐的水冷壁成一定角度地、 優(yōu)選垂直于水冷壁地噴入爐膛。分級(jí)二次風(fēng)采用縫隙式布置(如圖3所示)，一級(jí)風(fēng)A’噴口 4處風(fēng)向在下爐膛高溫?zé)煔饬鞯囊龑?dǎo)下，未參與燃燒的空氣均勻布置在拱部喉口位置，降低該位置的CO含量， 同時(shí)在鍋爐燃燒惡化(如一次風(fēng)粉下沖動(dòng)量不足，不能形成理想的“W”型火焰，高溫?zé)煔鉀_擊拱部喉口的可能性加大)時(shí)，一級(jí)風(fēng)A’的存在即可保護(hù)該位置裸露的水冷壁不受高溫腐蝕或防止結(jié)渣；二級(jí)風(fēng)A”噴口 3處風(fēng)向水平地或以一定的下傾角度噴入爐膛，該處是上爐膛燃盡區(qū)域的開始位置，此處二級(jí)風(fēng)A”加強(qiáng)了煤粉顆粒的燃燒燃盡，提高了劣質(zhì)煤煤粉顆粒的燃盡率，與此同時(shí)，適當(dāng)降低下爐膛主燃區(qū)的二次風(fēng)送風(fēng)量，增加二級(jí)風(fēng)A”風(fēng)量，有利于控制下爐膛整體溫度，降低煙氣整體溫度，進(jìn)而降低熱力型和燃料型NOx，減少NOx的排放量。對(duì)于不同公司生產(chǎn)的不同容量的“W”型火焰鍋爐，縫隙式分級(jí)二次風(fēng)的布置類型和具體縫隙數(shù)目不同，需要風(fēng)量和風(fēng)速也不相同；分級(jí)二次風(fēng)噴口亦可利用其它噴口形式， 如圓形、橢圓形、方形等。
權(quán)利要求1.一種具有分級(jí)二次風(fēng)布置結(jié)構(gòu)的“W”型火焰鍋爐，包括前墻(1)、后墻O)、二次風(fēng)大風(fēng)箱( 和側(cè)墻(6)，二次風(fēng)大風(fēng)箱( 為“W”型火焰鍋爐提供二次風(fēng)，其特征在于，在前墻(1)和后墻( 對(duì)應(yīng)的拱部喉口處分別橫向布置有兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口，該兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口包括一組一級(jí)風(fēng)(A’ )噴口(4)和一組二級(jí)風(fēng)(A”)噴口(3)，所述一組一級(jí)風(fēng) (A’)噴口(4)布置在拱部傾斜坡上部至喉口的位置(I-II)處，所述一組二級(jí)風(fēng)(A”)噴口 (3)布置在喉口以上豎直位置(III-IV)處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“W”型火焰鍋爐，其特征在于，所述兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口位于 “W”型火焰鍋爐拱上各個(gè)獨(dú)立風(fēng)室單元內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“W”型火焰鍋爐，其特征在于，在所述兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口前設(shè)置風(fēng)向?qū)Я靼濉?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“W”型火焰鍋爐，其特征在于，在一級(jí)風(fēng)噴口(4)和二級(jí)風(fēng)噴口(3)處，風(fēng)均與“W”型火焰鍋爐的水冷壁成一定角度地噴入爐膛。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的“W”型火焰鍋爐，其特征在于，風(fēng)垂直于水冷壁地噴入爐膛。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的“W”型火焰鍋爐，其特征在于，所述一組一級(jí)風(fēng)噴口(4)布置在靠近喉口的位置，和/或所述一組二級(jí)風(fēng)噴口( 布置在靠近喉口的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的“W”型火焰鍋爐，其特征在于，所述風(fēng)向?qū)Я靼宀捎霉潭ǚ绞交蚍较蚩烧{(diào)的軸連接方式設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“W”型火焰鍋爐，其特征在于，分級(jí)二次風(fēng)的總風(fēng)量占總二次風(fēng)量的5 15%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“W”型火焰鍋爐，其特征在于，所述兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口是縫隙式、圓形、橢圓形或者方形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有分級(jí)二次風(fēng)布置結(jié)構(gòu)的“W”型火焰鍋爐，包括前墻(1)、后墻(2)、二次風(fēng)大風(fēng)箱(5)和側(cè)墻，二次風(fēng)大風(fēng)箱為“W”型火焰鍋爐提供二次風(fēng)，其特征在于，在前墻(1)和后墻(2)對(duì)應(yīng)的拱部喉口處分別橫向布置有兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口，該兩組分級(jí)二次風(fēng)噴口包括一組一級(jí)風(fēng)(A’)噴口(4)和一組二級(jí)風(fēng)(A”)噴口(3)，所述一組一級(jí)風(fēng)噴口布置在拱部傾斜坡上部至喉口的位置(I-II)處，所述一組二級(jí)風(fēng)噴口布置在喉口以上豎直位置(III-IV)處。按本實(shí)用新型的“W”型火焰鍋爐能有效解決各種“W”型火焰鍋爐由于燃燒惡化引起拱部喉口位置的結(jié)渣，結(jié)構(gòu)簡單，成本低；分級(jí)二次風(fēng)有效的送入能實(shí)現(xiàn)空氣分級(jí)的效果，有效降低氮氧化物的生成。
文檔編號(hào)F23L9/00GK202082915SQ20112017335
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者張柯, 張超群, 李保亮, 白云, 秦學(xué)堂, 程昌業(yè) 申請(qǐng)人:煙臺(tái)龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司