[發(fā)明專利]基于鍋爐二次風的貼壁風燃燒系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113108275A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 張波;魏銅生;陸續(xù);張向宇;向小鳳;徐宏杰
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F23C7/00
• 分類號: F23C7/00;F23M5/08;F23L15/00;F23L9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發(fā)明涉及鍋爐燃燒系統(tǒng)領域，具體為基于鍋爐二次風的貼壁風燃燒系統(tǒng)及方法。本發(fā)明系統(tǒng)包括對稱設置在鍋爐爐膛的前墻和后墻上的燃燒器噴口；對稱設置在鍋爐爐膛的前墻和后墻上且靠近側墻設置的貼壁風噴口；設置在鍋爐爐膛的側墻上的側墻引射風噴口；所述的側墻引射風噴口設置在側墻中部，其噴射方向與貼壁風噴口的噴射方向相垂直；所述的燃燒器噴口分別連接鍋爐一次風機的熱一次風出口和鍋爐二次風機的熱二次風出口；所述的貼壁風噴口和側墻引射風噴口分別連接鍋爐二次風機的熱二次風出口。本發(fā)明設計合理，避免了分級燃燒鍋爐燃燒器區(qū)域水冷壁附近煙氣產(chǎn)生還原性氣氛現(xiàn)象的發(fā)生，有效保護鍋爐側墻水冷壁。

技術領域

本發(fā)明涉及鍋爐燃燒系統(tǒng)領域，具體為基于鍋爐二次風的貼壁風燃燒系統(tǒng)及方法。

背景技術

采用墻式對沖燃燒方式的鍋爐，燃燒器噴口分別布置在鍋爐的前墻和后墻，前、后墻燃燒器兩兩相對形成對沖火焰，火焰射流帶動爐內(nèi)煙氣形成區(qū)域環(huán)流，靠近側墻區(qū)域，受到煙氣的連續(xù)沖刷。其爐膛截面煙氣流動方向如示意圖1所示，燃燒器噴口2分別布置在鍋爐的前墻11和后墻12，前、后墻燃燒器兩兩相對形成對沖火焰，火焰射流帶動爐內(nèi)煙氣形成區(qū)域環(huán)流，靠近側墻13區(qū)域，受到煙氣的連續(xù)沖刷。為降低鍋爐燃燒過程中NO_x的生成濃度，新的燃燒技術通常采用分級燃燒的方式，既將燃燒需要的空氣分級送入爐膛，在燃燒器區(qū)域送的空氣量小于燃料完全燃燒需要的理論空氣量，剩余的空氣量在燃燒器上部送入爐膛，使可燃物完成充分燃燒，保證燃燒效率。分級燃燒通過減少燃燒器區(qū)域的氧濃度和降低燃燒器區(qū)域溫度，降低了NO_x的生成量，伴隨而來的問題是燃燒器區(qū)域的CO、H₂S等還原性氣體成分濃度升高，對鍋爐側墻13水冷壁形成腐蝕，使鍋爐側墻13水冷壁減薄，影響設備安全。

為避免分級燃燒鍋爐燃燒器區(qū)域側墻13水冷壁附近煙氣產(chǎn)生還原性氣氛，目前通常采用貼壁風設計，如圖2所示，在鍋爐前墻11和后墻12靠近側墻13的煙氣沖墻區(qū)域處，對沖布置貼壁風噴口3，貼壁風成分為空氣。貼壁風在爐膛內(nèi)靠近側墻13區(qū)域形成氧化性氣氛的保護層，可以防止水冷壁金屬的高溫腐蝕。由于爐膛尺寸大，對沖噴口距離遠，貼壁風不能完全覆蓋側墻13水冷壁，在側墻13中間區(qū)域，仍有還原性煙氣沖刷水冷壁現(xiàn)象，使得側墻13中間區(qū)域出現(xiàn)高溫腐蝕。這種現(xiàn)象在已經(jīng)完成貼壁風改造的鍋爐機組上大量存在，不僅使得改造效果大大降低，而且使得鍋爐側壁無法完全得到保護。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供基于鍋爐二次風的貼壁風燃燒系統(tǒng)及方法，設計合理，避免了分級燃燒鍋爐燃燒器區(qū)域水冷壁附近煙氣產(chǎn)生還原性氣氛現(xiàn)象的發(fā)生，有效保護鍋爐側墻水冷壁。

本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)：

基于鍋爐二次風的貼壁風燃燒系統(tǒng)，包括對稱設置在鍋爐爐膛的前墻和后墻上的燃燒器噴口；對稱設置在鍋爐爐膛的前墻和后墻上且靠近側墻設置的貼壁風噴口；設置在鍋爐爐膛的側墻上的側墻引射風噴口；

所述的側墻引射風噴口設置在側墻中部，其噴射方向與貼壁風噴口的噴射方向相垂直；

所述的燃燒器噴口分別連接鍋爐一次風機的熱一次風出口和鍋爐二次風機的熱二次風出口；

所述的貼壁風噴口和側墻引射風噴口分別連接鍋爐二次風機的熱二次風出口。

進一步的，所述的貼壁風噴口和側墻引射風噴口通過設置的增壓風機與二次風機的熱二次風出口連接。

進一步的，所述的鍋爐爐膛外設置有貼壁風風箱；所述的貼壁風噴口和側墻引射風噴口分別與貼壁風風箱連通，所述的側墻引射風噴口通過設置的增壓風機與二次風機的熱二次風出口連接。

進一步的，所述的燃燒器噴口為若干個，分別均勻間隔且對稱布置在前墻和后墻上；前墻和后墻上的燃燒器噴口兩兩相對形成對沖火焰。