三相流雙速煤粉燃燒器噴口結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤粉燃燒器領域，具體的說是一種三相流雙速煤粉燃燒器噴口結構。
【背景技術】
[0002]鍋爐結焦是燃煤鍋爐運行中比較普遍的問題，結焦是煤粉爐中熔融的渣粒粘結在受熱面上的一種現(xiàn)象。一般情況下，爐膛火焰的溫度很高，在此溫度下，燃料燃燒后的灰多呈熔化或軟化狀態(tài)，隨著煙氣一起運動的灰渣粒，由于爐膛水冷壁受熱面的吸熱而同煙氣一起被冷卻。如果液態(tài)的渣粒在接近水冷壁或爐墻前，已經因為溫度降低而凝固，當附在受熱面管壁上時，將形成一層疏松的灰層，運行中通過吹灰很容易除掉。如果渣粒是以液態(tài)或半液態(tài)粘附到受熱面管壁或爐墻上，將形成一層致密的灰渣層，稱為結焦。
[0003]當鍋爐結焦后，結焦層熱阻很大，受熱面?zhèn)鳠崮芰ο陆担瑺t內吸熱減少，導致煙溫升高，鍋爐排煙損失增大。與此同時，會引起汽溫偏高，運行中為保持額定參數，不得不增加水量，甚至被迫降低出力。爐膛出口溫度升高引起爐膛出口結焦，增加了煙氣阻力，也會造成鍋爐運行經濟性降低。水冷壁結焦后，傳熱能力下降，結焦和不結焦部分受熱不均勻，可能引起水冷壁爆管事故。爐內結焦后，爐膛出口煙溫上升，引起過熱器溫度升高，容易導致高溫過熱器、高溫再熱器超溫爆管。另外，當鍋爐結焦嚴重時，大焦突然落下時，還有可能造成滅火，甚至砸壞水冷壁管子，造成惡性事故。
[0004]由上述可知，鍋爐結焦會導致嚴重的后果，本領域技術人員一直在致力于解決鍋爐結焦的問題。通過對爐內燃燒器區(qū)域氣相及氣固兩相流場的深入研究，發(fā)現(xiàn)相當一部分鍋爐爐膛內存在煤粉向爐膛四周分離，從而產生一系列不良后果。人們便提出了解決這一問題的技術措施，使煤粉相對集中在火焰中部，而爐壁四角則空氣相對過剩，從而實現(xiàn)了爐內“風包粉”的濃淡燃燒方式，以防止爐壁結渣和高溫腐蝕、也有助于提高燃燒效率。濃淡燃燒的基本思路是將一次風分成濃淡兩股氣流，利用濃煤粉氣流著火穩(wěn)定性好的特點來提高燃燒器的著火穩(wěn)燃能力，濃淡兩股氣流偏離各自燃燒的化學當量比，還可抑制NOx的生成排放。
[0005]但是不管是普通煤粉燃燒器還是改進型的濃淡燃燒器，由于都是四角切圓燃燒方式，上游火焰對下游火焰的支持燃燒力度較大。在支持燃燒的同時，也會由于上游火焰的動量沖擊，燃燒火焰必將向水冷壁側偏斜。本實用新型基于濃淡燃燒技術，對煤粉燃燒器的噴口結構進行改進，以解決火焰偏斜問題，從而有效降低水冷壁結焦風險。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、實現(xiàn)方便、燃燒效率高且能夠有效避免鍋爐結焦的三相流雙速煤粉燃燒器噴口結構。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型的三相流雙速煤粉燃燒器噴口結構的特點是包括安裝在爐膛壁上的至少一個煤粉噴射通道，煤粉噴射通道的外伸端連接煤粉濃淡分離裝置，煤粉噴射通道由豎向設置在其中部的豎隔板分隔為濃粉通道和淡粉通道，濃粉通道和淡粉通道分別與煤粉濃淡分離裝置的濃粉出口和淡粉出口對應連通；爐膛壁上在淡粉通道的一側安裝有空氣噴射通道且該空氣噴射通道與煤粉噴射通道由環(huán)形箍固裝為一體結構；空氣噴射通道的外端部通過管道與鍋爐二次風管路連接。
[0008]采用上述結構，利用煤粉噴射通道的濃、淡粉分離噴射，在爐膛內形成中心濃四周淡的煤粉濃淡兩相燃燒區(qū)域，濃相燃燒靠近火焰中心位置，淡相燃燒靠近爐膛內壁，燃燒器的燃燒效率高；在淡相燃燒的外側額外設置空氣噴射通道，將原來的濃淡兩相流變成三相流；煤粉噴射通道引自一次風，空氣噴口的配風引自熱二次風，形成雙流速，二次風以較高的配風速度由煤粉噴口背火側射入，能夠增加一次風動量，減少射流的偏斜傾向，控制氣流貼壁，防止結焦；同時，該種配風送料結構具有風屏保護作用，能提高爐膛水冷壁處的氧化性氣氛，氧化性氣氛使得煤灰粒子的軟化溫度相對升高，從而進一步弱化了結焦傾向，更加有效的避免了結焦現(xiàn)象。
[0009]所述空氣噴射通道內間隔設置上、下兩層橫隔板，該兩層橫隔板將空氣噴射通道的噴口分隔成上、中、下三個?？諝鈬娚渫ǖ婪殖缮?、中、下三股，使得二次風分層送入，提高送風的空間均勻特性，從而保證更好的“風包粉”效果。
[0010]所述空氣噴射通道的外端部為由內向外逐漸減細的錐形，用于接入二次風的管道連接在該錐形外端部的錐尖部上，上層橫隔板的內端部向上傾斜設置，下層橫隔板的內端部向下傾斜設置。利用傾斜設置的兩層隔板將二次風的分成三股，保證了配風更加均勻。
[0011]所述煤粉濃淡分離裝置包括直管部和與直管部連通且朝向其中一側彎折的彎管部，直管部的內部在彎管部的一側設置多片擋煤葉片，該側形成淡粉出口，另一側形成濃粉出口。煤粉濃淡分離裝置的前端與一次風煤粉輸送系統(tǒng)連接，在分離裝置內，利用彎管部的偏心力和直管部內擋煤葉片的阻擋作用，形成濃度不等的煤粉流，含煤粉較多的濃粉流和含煤粉較少的淡粉流分別從濃粉出口和淡粉出口流出。
[0012]所述二次風管路上連接空氣預熱器和高壓風機。利用空氣預熱器對二次風加熱形成熱二次風，直接送入爐膛內助燃，使用高壓風機可提高二次風的動量，保證噴射效果。
[0013]煤粉噴射通道與空氣噴射通道形成的一體結構沿順時針方向或逆時針方向在爐膛周圈間隔設置多套。利用多套煤粉噴射結構，在爐膛內形成旋風燃燒環(huán)境，“風包粉”效果更好，中心燃燒區(qū)的燃燒更加充分，靠近爐壁的結焦趨勢更小，煤粉的燃燒效率更高。
[0014]綜上所述，本實用新型能有效避免鍋爐結焦且整體結構簡單、實現(xiàn)方便、煤粉燃燒效率高。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明:
[0016]圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型中煤粉濃淡分離裝置的具體結構示意圖；
[0018]圖3為本實用新型中煤粉噴口的具體結構示意圖；
[0019]圖4為本實用新型中煤粉噴口的側視結構示意圖；
[0020]圖5為本實用新型中空氣噴射通道的具體結構示意圖；
[0021]圖6為本實用新型配置在爐膛上的結構示意圖。