[發明專利]前后墻對沖燃燒鍋爐爐膛及在側墻上設置空氣噴嘴的方法

有效

• 申請號: 200810044352.1
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN101280919A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 劉泰生;王軍;陳燦;馬曉偉;李趙平
• 申請（專利權）人: 東方鍋爐（集團）股份有限公司
• 主分類號: F23C7/00
• 分類號: F23C7/00;F23C5/32
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司
• 代理人: 詹福五

技術領域

本發明屬于一種電站鍋爐爐膛及在其側墻設置空氣噴嘴的方法。特別是一種前、后墻對沖燃燒式電站鍋爐爐膛及在該爐膛兩側墻上設置空氣噴嘴的方法。

背景技術

目前，隨著鍋爐向著大容量和高參數方面發展，墻式燃燒鍋爐在燃燒設備和受熱面布置方面的優勢日益明顯。采用前后墻對沖分級燃燒方式，表現出過熱器、再熱器熱偏差較切圓燃燒方式小，爐內火焰充滿程度較好，擾動性強并能有效降低NOx排放量等優點，但隨著對前后墻對沖燃燒式爐膛研究的深入和現場試驗數據的積累，發現由于前后墻對沖燃燒鍋爐爐膛的粉煤燃燒器及供氧用燃盡風(OFA)燃燒器(即空氣噴嘴)均布置在爐膛前、后墻上，在爐膛兩側墻上均未設置任何空氣噴嘴或粉煤燃燒器。運行中發現在爐膛四周墻體(水冷壁)熱負荷方面，兩側墻水冷壁的平均負荷和局部最高熱負荷均高于前、后墻，同時在側墻水冷壁內側面中間區域附近為高CO濃度及低O₂濃度區，呈現為明顯的還原性氣氛，造成該區域內水冷壁嚴重結焦且高溫腐蝕嚴重；此外，上述爐膛設于前、后墻上的燃盡風(OFA)燃燒器所提供的燃盡風(空氣)極難滿足爐膛中心區、特別是兩側墻附近中心區供氧要求，從而也影響了鍋爐的燃燒效率及使用壽命。因而此類鍋爐爐膛存在運行時爐膛中心區、特別是靠近兩側墻中心區后期補氧情況差、CO濃度高、燃燒效率低，兩側墻結焦及高溫腐蝕嚴重，檢修工作量大且影響爐膛的使用壽命等缺陷。

發明內容

本發明的目的是針對背景技術存在的缺陷，研究設計一種前后墻對沖燃燒鍋爐爐膛及在側墻上設置空氣噴嘴的方法。以達到在增強向爐膛中心及近側墻中心區補氧、提高其燃燒效率的同時，有效預防兩側墻水冷壁在運行中嚴重結焦及高溫腐蝕現象的發生，降低爐膛檢修工作量、延長使用壽命等目的。

本發明的解決方案是在爐膛兩側墻上各設置一組空氣噴嘴，向爐膛內提供直流空氣(風)及側流空氣(風)，以向爐膛中心區補氧及降低爐膛側壁附近區域CO濃度和熱負荷，有效預防其嚴重結焦及高溫腐蝕，從而實現其目的。因此，本發明包括含前、后墻體及兩側墻體在內的爐膛主體，位于爐膛主體下部的帶出灰口的冷灰斗，分設于前、后墻體上并與爐膛內腔連通的粉煤燃燒器組及燃盡風燃燒器組；關鍵在于在爐膛兩側墻上還分別設有能同時提供軸流(直流)空氣及側流空氣的空氣噴嘴組；各噴嘴組對應于側墻中心線對稱設置，各噴嘴體緊固于側墻上并穿過墻體與爐膛內腔連通。

所述能同時提供軸流空氣及側流空氣的空氣噴嘴，其空氣噴嘴為同心設置的帶三級噴管的噴嘴，且中心噴管的噴口為直口或束口，第二、三級噴管均為環形噴管，其噴口為30°～60°喇叭口，同時在兩噴管的環形流道中分別設有旋流發生器。

上述在前后墻對沖燃燒鍋爐爐膛的兩側墻上設置空氣噴嘴的方法是：在最下排粉煤燃燒器軸截面與兩側墻的交線以上并與側墻中心線對稱設置1～6排空氣噴嘴，各空氣噴嘴與側墻緊固密封成一體并與爐膛內腔連通。而所述稱設置1～6排空氣噴嘴，當所設空氣噴嘴為2～6排時，最上一排空氣噴嘴中心線的極限位置為燃盡風燃燒器軸截面與兩側墻的交線以上3m處。

本發明由于在傳統的前后墻對沖燃燒鍋爐爐膛的兩側墻上各增設了一組空氣噴嘴，既提高了向爐膛內及近側墻中心區的補氧強度，又降低了該區域內CO的濃度及側墻高熱負荷區的溫度。本發明可將兩側墻中心區域附近CO濃度降至50ppm以下，近側墻中心區溫度下降100～400℃，而鍋爐的熱效率提高0.5～2.0％；從而具有在提高鍋爐熱效率的同時，可有效預防兩側墻水冷壁在運行過程中嚴重結焦及高溫腐蝕，降低爐膛檢修工作量、延長爐膛使用壽命等特點。克服了背景技術燃燒效率較低，兩側墻結焦及高溫腐蝕嚴重等弊病。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；其中(上部)雙點畫線為位于爐膛上部的鍋爐過熱器、再熱器等部件結構及相互位置關系示意圖。

圖中：1.后墻體，2.冷灰斗，3.前墻體，4.保溫層，5.水冷壁，6.粉煤燃燒器，7.燃盡風燃燒器，8.側墻體、8～1.空氣噴嘴，9.過熱器，10.再熱器。

具體實施方式