[發明專利]一種乏氣風偏置的W火焰鍋爐

有效

• 申請號: 201610605676.2
• 申請日: 2016-07-28
• 公開（公告）號: CN106247322B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 陳智超;王青祥;車苗苗;曾令艷;李爭起
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F23C9/00
• 分類號: F23C9/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 孟憲會

技術領域

本發明涉及一種鍋爐，具體涉及一種乏氣風偏置的W火焰鍋爐。

背景技術

目前，在拱上布置有旋流煤粉燃燒器的W火焰鍋爐在中國占有一定比例。這種采用旋流燃燒器的W火焰鍋爐在燃用低揮發分煤特別是無煙煤時普遍存在著以下問題。

W火焰鍋爐NO_x排放量較高，可達1500～1800mg/m³。NO_x對動物和人體有致毒作用，是形成酸雨的主要物質之一，也是形成大氣中光化學煙霧的重要物質和破壞大氣臭氧層的一個重要因素。NO_x在大氣中被進一步氧化將形成細微的硝酸鹽顆粒，是霧霾的重要來源。

W火焰鍋爐由于燃用煤種為揮發分較低的無煙煤和貧煤，煤粉不易燃盡，飛灰可燃物含量偏高。飛灰可燃物含量高會造成鍋爐不完全燃燒損失增加，降低鍋爐效率。

W火焰鍋爐由于鍋爐本身結構的復雜性和燃煤的難燃性，再加上煤質多變，造成煤粉著火困難，燃燒不穩定，特別是用于調峰，機組處于頻繁的變負荷運行，更加重了燃燒的不穩定性，鍋爐燃燒的不穩定性嚴重地影響了電廠的安全性和經濟性。

采用旋流燃燒器的W火焰鍋爐的一次風煤粉氣流在經過旋流燃燒器濃縮裝置后，使得50％的一次風和10％～15％煤粉被分離出來，經乏氣送風管垂直向下引到乏氣噴口噴入爐膛燃燒。拱上旋流燃燒器與拱下水冷壁上的乏氣風噴口在垂直方向上距離較近，且上下一一對應布置，這樣勢必會使得乏氣風過早地、直接地與下沖的濃煤粉氣流混合。乏氣風過早地與下沖的濃煤粉氣流混合，未能充分發揮出乏氣風分級燃燒的作用，削弱了乏氣風降低NO_x的能力；導致NO_x的排放量過高，污染環境，另外，低溫乏氣風直接沖刷下沖的高溫濃煤粉氣流，煤粉氣流溫度降低，穩燃能力下降，同時也影響煤粉燃盡。

發明內容

本發明為解決采用旋流燃燒器的W火焰鍋爐乏氣風過早地、直接地與下沖的濃煤粉氣流混合未能充分發揮出乏氣風分級燃燒的作用，削弱了乏氣風降低NO_x的能力，導致NO_x排放量高，污染環境；同時低溫乏氣風直接沖刷下沖的高溫濃煤粉氣流影響爐內燃燒穩定性及煤粉燃盡的問題，進而提供一種乏氣風偏置的W火焰鍋爐。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：它包括上爐體、下爐體、前爐拱、后爐拱、2N個乏氣送風管、4N個乏氣風支管、2N個分級風管、2N個旋流煤粉燃燒器，上爐體、下爐體、前爐拱和后爐拱構成爐膛，N個旋流煤粉燃燒器布置在前爐拱上，N個旋流煤粉燃燒器布置在后爐拱上，且前爐拱上的每個旋流煤粉燃燒器分別與后爐拱上的一個旋流煤粉燃燒器相對設置，N個乏氣送風管設置在鍋爐前墻水冷壁上，鍋爐前墻水冷壁上每個乏氣送風管的下方對應設有一個分級風管，且分級風管的底端傾斜布置在鍋爐前墻水冷壁上，N個乏氣送風管設置在鍋爐后墻水冷壁上，鍋爐后墻水冷壁上每個乏氣送風管的下方對應設有一個分級風管，且分級風管的底端傾斜布置在鍋爐后墻水冷壁上，每個乏氣送風管的頂端與一個旋流煤粉燃燒器密封連通，每個乏氣送風管的底端兩側對稱設有兩個乏氣風支管，兩個乏氣風支管均傾斜設置，且乏氣送風管的底端與兩個乏氣風支管的頂端密封連通，位于鍋爐前墻水冷壁上乏氣送風管底端的兩個乏氣風支管與鍋爐前墻水冷壁連通，位于鍋爐后墻水冷壁上乏氣送風管底端的兩個乏氣風支管與鍋爐后墻水冷壁連通。

本發明的有益效果是：

1、本發明乏氣風偏置的W火焰鍋爐有利于煤粉燃盡，同時增強燃燒的穩定性。

W火焰鍋爐乏氣風溫為90℃左右，而爐內著火后的濃煤粉氣流溫度高于1000℃，乏氣風溫遠低于著火后的濃煤粉氣流的溫度。乏氣風未偏置時，較低溫度的乏氣風直接沖刷高溫濃煤粉氣流，高溫濃煤粉氣流溫度降低，對煤粉的燃盡極為不利，同時煤粉穩定燃燒的能力下降；乏氣風偏置后，乏氣風于下沖的濃煤粉氣流的兩側逐漸混入，避免了較低溫度的乏氣風直接沖刷高溫濃煤粉氣流，煤粉的燃盡會得到大大改善，鍋爐內煤粉燃燒的穩定性也得以增強。特別地，當鍋爐處于低負荷運行時，爐內截面熱負荷和容積熱負荷均降低，鍋爐燃燒的穩定性本身就差，較低溫度的乏氣風若依然直接沖刷高溫濃煤粉氣流，勢必加劇了爐內燃燒的不穩定性，此時，更加凸顯了偏置乏氣風對鍋爐低負荷運行時的穩燃作用。

2、本發明乏氣風偏置的W火焰鍋爐能夠進一步降低鍋爐NO_x排放。