[發明專利]一種墻式布置的水平濃淡直流燃燒裝置

有效

• 申請號: 200810064748.2
• 申請日: 2008-06-17
• 公開（公告）號: CN101315184A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 吳少華;孫紹增;劉輝;秦明;秦裕琨
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F23C5/08
• 分類號: F23C5/08;F23C7/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 岳泉清

技術領域

本發明涉及一種水平濃淡直流燃燒裝置，具體涉及燃煤鍋爐技術領域。

背景技術

直流燃燒器四角切圓布置與旋流燃燒器前墻或對沖布置是世界范圍內應用最為廣泛的兩大煤粉燃燒方式之一。四角切圓布置的燃燒方式是將煤粉(一次風)和二次風在爐膛四角與爐膛中心一假想切圓相切的方式噴入爐膛，實現煤粉的切圓燃燒。四角切圓直流燃燒技術形成的四角火焰可以相互支持，燃燒產生的煙氣在爐內旋轉上升，具有火焰行程長、爐內混合好、燃燒經濟性高、煤種適應性廣等特點，并易于實現空氣分級供風、燃料分級燃燒，降低NOx排放，因此直流燃燒器四角切圓布置在大型火力發電機組中被廣泛采用。

直流燃燒器四角切圓布置鍋爐在運行中也暴露出一些影響安全運行的問題，比如爐膛出口煙溫偏差較大，水冷壁結渣，燃燒高硫煤時容易發生高溫腐蝕等，這些問題和直流燃燒器四角布置方式有關。直流燃燒器布置在爐膛角部，因射流方向與爐膛中心一假想切圓相切，燃燒器射流方向與兩相鄰水冷壁夾角不同。燃燒器射流離開燃燒器噴口后不斷卷吸兩側的煙氣，爐膛角部區域空間較小，射流方向與相鄰水冷壁夾角又不同，小角度一側(射流背火側)比大角度一側(射流向火側)補氣條件差，因射流卷吸造成射流兩側的壓力差，使射流偏向小角度一側(射流背火側)，這樣未燃盡的煤粉顆粒沖刷煤粉射流背火側的水冷壁，容易發生結渣和高溫腐蝕。對于大容量鍋爐，角部距爐膛中心距離較大，為保證足夠的射流深度，要求較高的射流速度，這也加劇了因射流旋轉形成的爐膛出口煙溫偏差。

近年來我國動力用煤品質有所下降，火力發電廠的煤質多變，使得穩燃問題比較突出，同時適應電網負荷和環保需求對鍋爐的低負荷能力和低NOx排放性能的要求不斷提高。專利公開號為CN?1069560A、公開日為1993年3月3日的發明專利公開了《一種濃縮煤粉燃燒器》，此燃燒器對緩解上述問題起到了很好的作用。水平濃淡燃燒技術是通過專門的濃縮裝置將一次風分為濃、淡兩股氣流，濃、淡兩股一次風氣流分別在同一水平面上成一定角度四角切向射入爐膛，形成不同切圓，在向火側布置濃一次風氣流，而在背火側布置淡一次風氣流。濃一次風易于著火，對穩燃和低負荷是有利的，一次風濃淡分離實現分級燃燒對降低NOx是有效的，一次風“內濃外淡”的結構可以減輕高溫腐蝕和結渣。該技術可同時解決高效、穩燃、低負荷、低NOx排放的要求。目前水平濃淡燃燒技術的燃燒器都是采用爐膛四角布置，煤粉氣流容易發生偏斜，在一定程度上限制了水平濃淡燃燒技術的效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種墻式布置的水平濃淡直流燃燒裝置，以解決直流燃燒器四角切圓布置，煤粉氣流兩側補氣條件不同，易發生偏斜而引發結渣和高溫腐蝕問題。同時還能滿足煤粉鍋爐高效、穩燃、低負荷、低NOx排放的要求。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：本發明的燃燒裝置由爐膛、多個濃一次風噴口、多個淡一次風噴口、多個二次風噴口和四組燃盡風噴口組成，所述爐膛由四面水冷壁圍成；所述爐膛的四面水冷壁上分別設置有多個濃一次風噴口、多個淡一次風噴口和多個二次風噴口，所述每個水冷壁上設置的多個濃一次風噴口、多個淡一次風噴口和多個二次風噴口組合構成一組燃燒器，所述四組燃燒器分別設置在同一水平面上，所述每組燃燒器中的二次風噴口與濃一次風噴口和淡一次風噴口上下交替設置，每組燃燒器中相鄰的濃一次風噴口和淡一次風噴口設置在同一水平面內，所述二次風噴口的中心線在向火側方向與其所在的水冷壁之間的夾角為α₁，所述淡一次風噴口的中心線在向火側方向與其所在的水冷壁之間的夾角為α₂，濃一次風噴口的中心線與淡一次風噴口的中心線之間的夾角為α₃，所述每面水冷壁上或者爐膛的每個棱角處設置有一組燃盡風噴口，且燃盡風噴口設置在燃燒器的上方，從爐膛上方向下俯視觀看的時候，所述設置在爐膛的每個棱角上的燃盡風噴口的中心線在順時針方向與其相鄰一側水冷壁之間的夾角為α₄，所述設置在每個水冷壁上的燃盡風噴口的中心線在向火側方向與其所在水冷壁的夾角為α₅。