通过上炉拱注入二次风以穿透烟气并与烟气混合制造技术

锅炉鼻部（30）或炉拱突出进入向上流动的烟气内，以形成节流通道（33）。二次风被引入锅炉鼻部的空腔（32）或压力通风室内，并流至沿着锅炉鼻部的倾斜表面的注入孔（34），（56），（58），以提供用于穿透进入节流烟气通道内的烟气并与其混合的二次风。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】锅炉鼻部（30）或炉拱突出进入向上流动的烟气内，以形成节流通道（33）。二次风被引入锅炉鼻部的空腔（32）或压力通风室内，并流至沿着锅炉鼻部的倾斜表面的注入孔（34），（56），（58），以提供用于穿透进入节流烟气通道内的烟气并与其混合的二次风。【专利说明】通过上炉拱注入二次风以穿透烟气并与烟气混合本申请是申请号为200510078555.9、申请日为2005年6月17日、名称为“通过上炉拱注入二次风以穿透烟气并与烟气混合”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及锅炉，例如具有在烟气通道内形成节流口的上炉拱的蒸汽锅炉，具体地涉及通过上炉拱注入用以穿透锅炉烟气并与其混合的二次风。
技术介绍
典型的工业炉，不管燃烧气体或矿物且此后称之为锅炉，通常包括下燃烧区和通常垂直延伸的烟气通道。部分限定烟气通道的上炉壁传统上包括炉拱，此后称之为锅炉鼻部(nose)或鼻部，用于偏转烟气以促进烟气流下游的转向，以水平流过另外的加热表面，例如，锅炉对流通路。烟气随后通常垂直向下转向，在流至烟?前流过进一步水平设置的管子。锅炉鼻部也保护过热器底部免受辐射照射。二次风通常在燃烧区烟气通道下游内的位置注入烟气。二次风通常但不必定是预热和增压的燃烧空气。在燃烧区提供的燃烧空气通常被减少以提供二次风。减少的燃烧空气降低了燃烧区内的火焰温度且从而减少形成NOx。然而，降低的温度产生过多的未燃烧的碳氢化合物。在主要的燃烧区上面弓I入的二次风完成了未燃烧的碳氢化合物的燃烧，碳氢化合物随后转变为二氧化碳和水。在传统锅炉中，二次风通过锅炉前壁或侧壁或二者内的注入孔引入烟道通道。由于锅炉和烟道通道的深度，通过前壁或侧壁位置注入的二次风充分穿透烟气并与烟气充分混合要求相当大的更高的注入压力且通常超过从现有的强制通风风扇可得到的压力。二次风不充分混合和喷射穿透进入燃烧(烟气)气体的一个解决方法为提供增压空气风扇，这又需要大量的高压导管。将认识到，为了到达包含大量向上流动的气体的炉子的后壁，需要某些锅炉内的二次风穿透40英尺的深度。使用后壁作为用于二次风的注入位置是不实际的，因为后壁与大致降至邻近燃烧区的点的锅炉的对流后部通道为一整体。带有烟气通道和锅炉对流后部通道的后壁的公共性在那个位置排除了二次风注入孔。因此，需要一种二次风注入系统，其通过二次风优化烟气穿透，而不需要另外被要求产生用二次风流动流穿透炉子深度的必须的增高的静压力的增压风扇。
技术实现思路
根据本专利技术优选的一个方面，上炉拱，S卩，锅炉鼻部，用作压力通风室，二次风从该处注入燃烧气体。通过这种结构，二次风仅需要穿透短的距离进入燃烧气体，以提供最好的混合性能，而不需要更高压力的增压风扇或更高压力的二次风。具体地，锅炉鼻部本身可以作为压力通风室，在其中接收二次风，最好通过侧壁的一个或两个上的开口以流过锅炉鼻部内的孔，并随后注入燃烧气体。然而，优选地，提供二次风到从炉子侧壁的一个或两个延伸进入锅炉鼻部的导管。多个孔导管在锅炉鼻部内的侧向延伸的导管和沿着一个或更多锅炉鼻部倾斜的表面形成的孔之间相通，以注入燃烧气体。即，锅炉鼻部总的包括垂直向上倾斜的朝向由鼻部和相对锅炉壁形成的烟气通道内的节流口的下表面，和被引导离开烟气通道内的节流口的上倾斜表面。二次风注入孔可以在锅炉鼻部的下或上或两个倾斜表面配备。在另一个实施例中，可以在一对各自从相对的炉子侧壁伸入锅炉鼻部的分离的导管内向锅炉鼻部提供二次风。侧向延伸的导管的每个具有多个与锅炉鼻部的倾斜壁内的孔连通的孔导管。也将认识到可以在锅炉鼻部内配备两个或更多从各个锅炉侧壁延伸的导管。在那种结构下，可以调节二次风的提供进入燃烧气体的不同区域。在这些不同的实施例中，将认识到从锅炉鼻部内的注入孔提供二次风，而不需要更高压力的增压风扇或作为炉子和对流后部通道之间的公共壁的炉子的后壁的任何重新配置。这些实施例也提供二次风直接注入分层的燃烧气体流的部分，燃烧气体流斜行到炉子的后半部。在本专利技术优选的一个方面，提供的锅炉包括:具有用于流动燃烧期间产生的烟气的下游通道的主要燃烧区；及由锅炉壁在下游烟气通道内形成节流口的锅炉鼻部，锅炉鼻部具有多个用于提供二次风进入沿着下游通道流动的烟气内的孔。在本专利技术的另一个优选的方面，提供的锅炉包括:燃烧区；锅炉外壳，其具有侧壁，多个通常垂直延伸的水管至少形成侧壁的部分，及用于流动在燃烧区内产生的烟气的燃烧区下游的通道；及至少部分由水管形成的锅炉鼻部，且锅炉鼻部朝着锅炉的相对壁突出以形成下游烟道通道内的节流口，锅炉鼻部限定大致在一对锅炉侧壁之间通常纵向延伸的空腔，延伸通过该对锅炉侧壁中的至少一个并进入空腔的导管，及多个沿着鼻部彼此间隔并与导管相通的孔，以把提供给导管的二次风注入下游烟气通道。【专利附图】【附图说明】图1是根据本专利技术的一个优选的方面的从锅炉鼻部注入二次风的锅炉的示意图； 图2是通过锅炉侧壁的用于运送二次风进入锅炉鼻部压力通风室的导管的介绍的不完整不意图； 图3，4和5是各种二次风注入状况的示意图； 图6是除去锅炉鼻部上面部分的二次风导管的平面视图；以及 图7是锅炉鼻部内部的前视图，示出了二次风供给导管和注入孔。【具体实施方式】现在参考图1，示出了总体上标明为10的锅炉，其除了下面陈述的二次风注入外为传统的结构。因此，锅炉10包括前壁12，后壁14，相对侧壁16和燃烧区18。示出了用于流动燃料进入燃烧区18的主要燃料燃烧器20。将认识到燃烧气体在通常垂直向上朝着重叠的过热器的方向流动。烟气通过锅炉辐射管22并如在箭头24指示的通常水平方向上被偏转，用于通过锅炉对流旁路26的通道。烟气随后垂直向下转向并最终流到由流向箭头28指示的烟气烟囱。炉拱或鼻部30也在图1中示出。锅炉鼻部30通常安装在锅炉后壁14上并朝着前壁突出，以在垂直的烟气通道内提供节流口，节流口促进垂直的烟气转向流入水平方向。传统地，二次风通过燃烧器前壁12内的孔31注入烟气通道。将认识到通过前壁注入的二次风为了穿透并与通过垂直的烟气通道向上流动的烟气混合，必须较大地增压。在某些锅炉中，锅炉鼻部可以配备在彼此相对的锅炉侧壁上。除了前壁或代替前壁也可以在侧壁内提供二次风。在任何情况下，二次风必须越过相当大的侧向距离穿透烟气以有效地与烟气混合，这常要求使用另外的强制通风风扇。根据本专利技术优选的方面，锅炉鼻部30用作用于接收二次风并把二次风直接注入通过烟气通道节流口 33的烟气的压力通风室。例如，二次风可以直接提供到在锅炉鼻部30内的空腔或压力通风室32内，以流过注入孔34直接进入烟气通道。孔34排列在锅炉鼻部30的倾斜的壁部分内且在锅炉相对侧壁16之间彼此间隔。尽管注入孔34在锅炉鼻部向上朝着通道内的节流口倾斜的下壁表面示出，将认识到注入孔34可以设置在锅炉鼻部的在离开节流通道33方向延伸的上倾斜表面内。在本专利技术的优选实施例中，为引入二次风进入锅炉鼻部内的空腔或压力通风室，配备一个或更多导管，且另外的孔导管用来从供给导管传送二次风到注入孔。具体地，参考图2，二次风供给导管可以分别包括上下导管40和42，其穿透一个或两个锅炉的侧壁44以通过锅炉鼻部30在空腔或压力通风室内接收。图2中，锅炉侧壁及鼻部30由水管35形成。如所示，侧壁内的水管3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锅炉（10），其包括：具有用于流动在燃烧期间产生的烟气的下游通道的主要燃烧区（18）；及所述锅炉具有锅炉壁（12），（14），（16），所述锅炉壁限定通常垂直延伸的锅炉外壳，外壳限制烟气以使其从所述燃烧区在通常向上的垂直方向流动；用所述锅炉壁在下游烟气通道形成节流口（33）的锅炉鼻部（30）;通常侧向延伸穿过下游通道的所述锅炉鼻部（30）在所述锅炉鼻部和所述锅炉的与所述的鼻部相对的壁（12）之间形成所述节流口（33）；其特征在于，所述锅炉鼻部具有多个用于输送二次风进入沿着下游通道流动的烟气的孔（34），（56），（58）；所述锅炉还包括从压力下的二次风的供给源延伸并进入所述鼻部（30）的导管（40），（42），及多个在所述二次风供给导管和所述孔（34），（56），（58）之间延伸的用于把二次风注入烟气的孔导管（44），（46），（52），（54）；所述鼻部（30）包括相对于通常向上垂直的烟气的流动方向倾斜的锅炉壁部分，所述孔（34），（56），（58）在所述倾斜的壁部分内形成；所述孔导管（44），（46），（52），（54）沿锅炉鼻部彼此间隔，并设置成以不同的压力将二次风喷射进入节流烟气通道33的选择的区域。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DK莫里森，TA劳尔森，PG斯通库斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：