[發明專利]帶有兩級燃盡風的W型火焰鍋爐

無效

• 申請號: 200910071322.4
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101476739A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 陳智超;李爭起;范夙博;任楓;楊學海
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F23L9/00
• 分類號: F23L9/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 畢志銘

技術領域

本發明涉及一種W型火焰鍋爐。

背景技術

W型火焰燃燒技術是一種專門為燃用無煙煤等低揮發分煤種而設計的燃燒技術。以美國FW公司為代表的W型火焰鍋爐，在許多國家已取得令人滿意的效果。該爐型在著火、穩燃、燃盡三方面都采取了有效措施，無煙煤鍋爐效率可達90％以上，無油助燃最低負荷可達40％左右，可燃用揮發份含量V_daf＝4％的無煙煤。W型火焰燃燒技術通過延長火焰行程，即延長煤粉顆粒在爐內的停留時間，提高燃燒區溫度來促進煤粉的燃盡。這種技術目前已為國內部分電廠的鍋爐所采用。

燃盡風(OFA)技術最早由美國在50年代發展起來的。其原理是將燃料的燃燒過程分階段完成。在第一階段，將從主燃燒器供入爐膛的空氣量減少25～30％，使燃料先在缺氧的富燃料條件下燃燒。此時第一級燃燒區內過量空氣系數α＜1，降低了燃燒區內的燃燒速度和溫度水平，因此延遲了燃燒過程，而且其還原性氣氛降低了生成NO_x的反應率，抑制燃料型NO_x的生成量。在第二階段，燃料燃燒所需的其余空氣通過布置在主燃燒器上方的專門空氣噴口-燃盡風噴口(OFA)送入爐膛，與第一級燃燒區在“貧氧燃燒”條件下所產生的煙氣混合，在α＞1的條件下完成全部燃燒過程。上爐膛整體溫度不高，整個爐膛在加裝燃盡風后溫度降低，抑制熱力型NO_x的生成量。

為了降低W型火焰爐的NO_x排放量，燃盡風裝置(OFA)被引入了W型火焰爐中(華中科技大學周懷春、方慶艷、姚斌的專利《W型火焰鍋爐燃盡風裝置及方法》，專利號：200410060622.X)。由于該技術采用分級配風分段燃燒的方式，使煤粉在燃燒初期處于貧氧富燃料燃燒狀態，燃燒所需空氣不能得到及時補充，不利于煤粉的燃盡，降低了煤粉的燃盡率，從而導致鍋爐飛灰可燃物的含量增加。

發明內容

針對現有的單級燃盡風裝置W型火焰鍋爐存在的飛灰可燃物含量高、煤粉的燃盡率低的問題，本發明提供一種帶有兩級燃盡風的W型火焰鍋爐。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：本發明所述帶有兩級燃盡風的W型火焰鍋爐包括上部爐體、下部爐體、爐拱、旋風分離器、燃燒器、油二次風管、二次風箱和上級OFA噴口；上部爐體通過爐拱與下部爐體連通，所述燃燒器和油二次風管均垂直安裝在爐拱上且燃燒器靠近下爐膛的中心一側，燃燒器與旋風分離器的一端連通，旋風分離器的另一端與油二次風管連通，在旋風分離器的上部側壁上開有原乏氣風管安裝口，在上部爐體的側壁上設有上級OFA噴口并與上爐膛連通，二次風箱與所述上級OFA噴口連通；所述W型火焰鍋爐還包括下級OFA噴口，在靠近爐膛喉口的爐拱上設置有下級OFA噴口，所述下級OFA噴口與下爐膛連通，下級OFA噴口設置在燃燒器的外側，下級OFA噴口與二次風箱連通。

本發明的有益效果是：

本發明采用兩級OFA裝置(上級OFA噴口2和下級OFA噴口4)，保證煤粉的燃盡率，減少飛灰可燃物含量。從下級OFA噴口4噴入的下級燃盡風在保證一次風和乏氣風在區域I中的還原性氣氛中足夠停留時間的前提下，與上行的一次風和乏氣風在喉口的位置匯合，既能及時補充未燃盡煤粉所需的空氣，利于煤粉的燃盡，使飛灰可燃物含量大大減少，又能更好地實現煤粉的分級燃燒，大幅度降低NO_x的排放量。實例證明，某350MW機組的實際改造項目中通過單級燃盡風的加入使NO_x排放量由1387mg/Nm³減少到600mg/Nm³(折算到氧量6％)，NO_x排放量減少55％，但是飛灰可燃物含量由4％增至10％。而加入兩級燃盡風裝置的W型火焰鍋爐與未加燃盡風裝置的W型火焰鍋爐相比，數值模擬計算結果顯示：NO_x排放量由1387mg/Nm³減少到638mg/Nm³(折算到氧量6％)，NO_x排放量減少54％，飛灰可燃物含量由4％增至5％，相對于單級燃盡風裝置技術飛灰可燃物含量減少一半，而NO_x排放量僅增加1％。從而證明單級燃盡風裝置的加入雖對減少NO_x排放效果很好，但飛灰可燃物含量大大增加。

本發明相對于單級OFA裝置W型火焰鍋爐的優點表現在以下兩個方面：