[發明專利]一種四角切圓鍋爐熱態調整的調控風系統和工作方法

有效

• 申請號: 202110566476.1
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113188114B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 孫軍;張喜來;姚偉;王桂芳;楊忠燦;王志超;郭洋洲
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F23B90/04
• 分類號: F23B90/04;F23L15/00;F23L9/00;F23N3/00;B05B3/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種四角切圓鍋爐熱態調整的調控風系統和工作方法，該系統包括由空氣預熱器熱一次風母管引出的調控風在爐膛左右兩側分別形成兩路調控風總風管，每一路調控風總風管均分為四路調控風支風管，每個角對應兩路相互垂直的調控風支風管，每一路調控風支風管均連接有1～2層調控風噴口。本發明結構簡單、設計合理，通過采用風壓高、剛性強的熱一次風作為調控風風源和接近平行于水冷壁壁面的調控風切圓直徑，實現調控風對主氣流的有效壓縮和引流，實現減輕水冷壁結渣、降低爐膛出口煙氣溫度偏差或促進煤粉混合和燃盡的多方面作用，達到對四角切圓鍋爐熱態燃燒工況和空氣動力場有效調節的目的，顯著提高鍋爐熱態運行調整的靈活性。

技術領域

本發明涉及一種四角切圓鍋爐熱態調整的調控風系統和工作方法，尤其涉及一種對四角切圓鍋爐熱態下燃燒火焰實際切圓進行調整以優化燃燒、防治結渣的調控風系統。

背景技術

高參數、大容量的四角切圓燃燒煤粉鍋爐普遍應用于我國燃煤發電廠，對于四角切圓燃燒鍋爐，主燃燒器到燃盡風之間的區域爐膛煙溫最高、最易發生水冷壁結渣，同時四角切圓燃燒鍋爐爐膛出口煙溫偏差是因此類鍋爐和燃燒器設計而存在的固有問題，容易導致爐膛出口和水平煙道的高溫受熱面出現結渣、壁溫偏差和超溫問題，影響鍋爐運行的安全性和經濟性。

在鍋爐安裝或改造完成后，燃燒器的安裝切圓已基本固定，在運行中難以再進行調節，但鍋爐實際運行中，因煤質及機組負荷的變化，實際需要的最佳燃燒切圓是應相應變化的。目前常規的調整技術主要包括二次風配比熱態調整和燃盡風反切技術，但上述手段無法從根本上解決水冷壁結渣、爐膛出口煙溫偏差問題，且對煤質及機組負荷的變化適應性很低。

因此，鍋爐運行中亟需一種四角切圓鍋爐熱態動力場調控技術，以實現熱態運行工況下對爐內動力場和燃燒切圓的有效調節。

發明內容

本發明的目的在于針對上述問題，提供一種四角切圓鍋爐熱態調整的調控風系統和工作方法，通過在還原區設置風速和噴口擺角均可調節的調控風系統，實現對燃燒火焰和煙氣流場的調節。當燃煤結渣特性增強或爐膛出口煙溫偏差偏大時，將主氣流向爐膛中間壓縮，減小切圓，防止結渣；當燃煤燃盡性較差時，將主氣流引向水冷壁，增大切圓，提高煤粉燃盡率。同時，調控風還可以一定程度上隔絕煙氣中灰渣顆粒與水冷壁接觸幾率，防治結渣和腐蝕。

本發明采用如下技術方案來實現的：

一種四角切圓鍋爐熱態調整的調控風系統，包括由空氣預熱器熱一次風母管引出的調控風在爐膛左右兩側分別形成兩路調控風總風管，每一路調控風總風管均分為四路調控風支風管，每個角對應兩路相互垂直的調控風支風管，每一路調控風支風管均連接有1～2層第一至第八調控風噴口，調控風總風管上布置有總調節風門和總管風量測量裝置，每個調控風支風管上布置有分調節風門和支管風量測量裝置。

本發明進一步的改進在于，由空氣預熱器熱一次風母管引出的調控風的風率為鍋爐運行總風量的2％～4％。

本發明進一步的改進在于，第一至第八調控風噴口沿爐膛高度方向布置在最上層燃燒器與燃盡風燃燒器之間的還原區。

本發明進一步的改進在于，同一個角相互垂直的第一調控風噴口和第二調控風噴口，第三調控風噴口和第四調控風噴口，第五調控風噴口和第六調控風噴口，以及第七調控風噴口和第八調控風噴口均沿爐膛高度方向間隔錯層布置。

本發明進一步的改進在于，與主氣流旋轉方向相反的同一層第二調控風噴口、第四調控風噴口、第六調控風噴口和第八調控風噴口組成A組調控風，與主氣流旋轉方向相同的同一層第一調控風噴口、第三調控風噴口、第五調控風噴口和第七調控風噴口組成B組調控風。

本發明進一步的改進在于，每個調控風噴口均采用矩形或圓形噴口，布置在距離相鄰墻水冷壁水平間距500mm～1500mm處。