一种用于W火焰锅炉的二次风偏置的旋流煤粉燃烧器制造技术

一种用于W火焰锅炉的二次风偏置的旋流煤粉燃烧器，为解决拱上布置有旋流煤粉燃烧器的W火焰锅炉NOx排放量高、飞灰可燃物含量高、下炉膛前后墙水冷壁的结渣、高温腐蚀的问题。旋流煤粉燃烧器的一次风和内二次风的分割圆筒上内二次风内加装沿圆周方向的圆环形内二次风挡块，圆环形内二次风挡块沿圆周方向的角度为180°，在内二次风和外二次风的分割圆筒上外二次风内加装沿圆周方向圆环形外二次风挡块，圆环形外二次风挡块沿圆周方向的角度为180°，圆环形内二次风挡块和圆环形外二次风挡块沿直径方向的边界线与锅炉的前、后墙平行，圆环形内二次风挡块和圆环形外二次风挡块安装在靠近炉膛中心一侧。本发明专利技术应用于W火焰锅炉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种W火焰锅炉旋流煤粉燃烧器，具体涉及一种用于W火焰锅炉的二次风偏置的旋流煤粉燃烧器，属于W火焰锅炉低氮氧化物燃烧

技术介绍
目前，国内部分电厂锅炉是拱上布置有旋流煤粉燃烧器的W火焰锅炉。W火焰锅炉是一种为燃用无烟煤、贫煤而设计的锅炉。这种锅炉在运行过程中普遍存在N0X排放量高、飞灰可燃物含量高、下炉膛前后墙水冷壁易高温腐蚀和结渣等问题。W火焰锅炉NOx排放量较高，可达1500?1800mg/m3。NOx对动物和人体有致毒作用，是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和破坏大气臭氧层的一个重要因素。NOx在大气中被进一步氧化将形成细微的硝酸盐颗粒，是雾霾的重要来源。W火焰锅炉由于燃用煤种为挥发分低的无烟煤和贫煤，煤粉不易燃尽，易造成飞灰可燃物含量高。飞灰可燃物含量高会造成锅炉不完全燃烧损失增加，降低锅炉热效率。W火焰锅炉水冷壁结渣和高温腐蚀一直是锅炉运行中存在的严重问题。锅炉水冷壁结渣会导致传热热阻增加，传热减弱，工质吸热量减少，锅炉排烟温度升高，排烟热损失增加，锅炉效率下降，会使水冷壁各部分受热不均，导致水冷壁破坏；锅炉水冷壁高温腐蚀使水冷壁变薄，形成安全运行的严重隐患，增加锅炉的临时性检修和大修的工作量，造成很大的经济浪费；锅炉水冷壁高温腐蚀易发生水冷壁管突发性爆炸事故，造成紧急停炉检修，增加额外的检修费用，直接影响电厂效益。
技术实现思路
本专利技术为解决拱上布置有旋流煤粉燃烧器的W火焰锅炉NOx排放量高、飞灰可燃物含量高、下炉膛前后墙水冷壁的结渣和高温腐蚀的问题，而提出一种用于W火焰锅炉的二次风偏置的旋流煤粉燃烧器。本专利技术为解决上述问题采用的技术方案是:—种用于W火焰锅炉的二次风偏置的旋流煤粉燃烧器，其组成包括旋流煤粉燃烧器，所述旋流煤粉燃烧器的一次风和内二次风的分割圆筒上内二次风内加装沿圆周方向的圆环形内二次风挡块，圆环形内二次风挡块沿圆周方向的角度为180°，在内二次风和外二次风的分割圆筒上外二次风内加装沿圆周方向圆环形外二次风挡块，圆环形外二次风挡块沿圆周方向的角度为180°，圆环形内二次风挡块和圆环形外二次风挡块沿直径方向的边界线与锅炉的前、后墙平行，圆环形内二次风挡块和圆环形外二次风挡块安装在靠近炉膛中心一侧。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果:(1)、本专利技术有利于煤粉气流提前着火，火焰稳定性提高W火焰锅炉是一种为燃用无烟煤、贫煤而设计的锅炉，无烟煤、贫煤属于难燃煤，挥发分含量低，着火困难，所以W火焰锅炉炉膛内火焰稳定性差，并且火焰容易熄灭。燃烧器喷口未加装挡块时，靠近炉膛中心一侧的内、外二次风喷口的流通面积分别与靠近前、后墙水冷壁一侧的内、外二次风喷口流通面积相等，靠近炉膛中心一侧的内、外二次风喷口的气流平均速度、风量分别与靠近前、后墙水冷壁一侧的内、外二次风喷口的气流平均速度、风量相等。靠近炉膛中心一侧的总二次风量与靠近前、后墙水冷壁一侧的总二次风量相等，各占燃烧器总二次风量的50 %。而旋流煤粉燃烧器内、外二次风喷口靠近炉膛中心一侧分别加装圆环形内、外二次风挡块，圆环形内、外二次风挡块沿圆周方向的角度均为180°，在一次风管轴线方向上，内二次风挡块所阻挡的气流流通面积占燃烧器未加装挡块时内二次风喷口靠近炉膛中心一侧的气流流通面积的50 %?90 %，外二次风挡块所阻挡的气流流通面积占燃烧器未加装挡块时外二次风喷口靠近炉膛中心一侧的气流流通面积的50%?90%，内、外二次风挡块所阻挡的总面积占燃烧器未加装挡块时靠近炉膛中心一侧的二次风总流通面积的50%?90%，内、外二次风喷口靠近炉膛中心一侧的气流平均速度分别与靠近前、后墙水冷壁一侧的内、外二次风喷口的气流平均速度相等，那么，靠近炉膛中心线一侧的总二次风量与靠近前、后墙水冷壁一侧的总二次风量的比值为0.1?0.5，则靠近炉膛中心线一侧的总二次风量占燃烧器总二次风量的9.1%?33.3%，在保持燃烧器总二次风量不变的情况下，内、外二次风喷口靠近炉膛中心一侧加装挡块后，靠近炉膛中心一侧的总二次风量占燃烧器总二次风量比例由50%减少到9.1%?33.3%，减少了16.7 %?40.9 %。一次风携带煤粉从燃烧器喷口喷出，二次风包裹在一次风粉的外围，受到来自炉膛中心火焰的辐射加热以及来自高温气流的对流加热，二次风和被包裹的煤粉气流的温度逐渐升高，当二者同时达到着火温度时，煤粉才开始着火。内、外二次风喷口靠近炉膛中心一侧加装挡块后，靠近炉膛中心一侧的总二次风量减少了 16.7%?40.9%，在加热条件相同、接收热量不变的情况下，煤粉气流升温加快，使得煤粉着火提前，W火焰锅炉炉膛内火焰稳定性提尚。(2)、本专利技术有利于降低NOx生成量①煤粉燃烧过程中形成的NOx分为热力型NOx和燃料型NOx，其中燃料型NOx是燃烧过程中最主要的生成方式，在煤粉燃烧NOx产物中占60?80%。燃料型^^^是由燃料中含氮化合物在燃烧中氧化而成，富氧条件下燃料型NOx生成量较多，而低氧、还原性气氛下能够抑制燃料型NOx生成。与旋流煤粉燃烧器喷口未加装挡块相比，内、外二次风喷口在靠近炉膛中心一侧加装挡块后，靠近炉膛中心一侧的总二次风量减少了 16.7%?40.9%,使得靠近炉膛中心一侧的煤粉气流在富燃料低氧的气氛中燃烧，有效地抑制了燃料型NOx的形成，从而使总NOx生成量大幅度降低。②与旋流煤粉燃烧器喷口未加装挡块相比，内、外二次风喷口在靠近炉膛中心一侧加装挡块后，靠近炉膛中心一侧的总二次风量减少了16.7 %?40.9 %，在加热条件以及接收热量相同的情况下，靠近炉膛中心一侧的煤粉气流升温加快，煤粉着火提前，由于着火时，煤粉气流靠近炉膛中心一侧二次风量少，煤粉气流提前着火会使燃烧过程提前进入低氧、还原性气氛中，能够有效地降低NOx的生成。③与旋流煤粉燃烧器喷口未加装挡块相比，内、外二次风喷口在靠近炉膛中心一侧加装挡块后，靠近炉膛中心一侧的总二次风量减少了 16.7%?40.9%，则靠近前、后墙水冷壁一侧的总二次风量增加了 16.7%?40.9%，在加热条件和接收热量相同的情况下，与燃烧器喷口未加装挡块相比，靠近前、后墙水冷壁一侧气流升温速度相对较慢，靠近前、后墙水冷壁一侧的二次风温相对较低，刚性较强，使得靠近前、后墙水冷壁一侧的二次风携带煤粉气流下射深度增加，则靠近炉膛中心一侧的煤粉气流燃烧过程包围在还原性气氛中的时间也相应加长，有利于降低NOx的生成。(3)、本专利技术有效地减少了飞灰可燃物含量与旋流煤粉燃烧器喷口未加装挡块相比，内、外二次风喷口在靠近炉膛中心一侧加装挡块后，靠近炉膛中心一侧的总二次风量减少了 16.7%?40.9%，在加热条件以及接收热量相同的情况下，煤粉气流升温加快，煤粉着火提前，同时内、外二次风喷口在靠近炉膛中心一侧加装挡块后，靠近前、后墙水冷壁一侧的二次风量增加了 16.7%?40.9%，与旋流煤粉燃烧器喷口未加装挡块相比，在加热条件和接收热量相同的情况下，靠近前、后墙水冷壁一侧的气流升温速度相对较慢，靠近前、后墙水冷壁一侧的二次风温相对较低，刚性较强，使得靠近前、后墙水冷壁一侧的二次风携带煤粉气流下射深度增加。煤粉气流不仅提前着火而且燃烧行程增大，所以煤粉能够较充分燃烧，有效地提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于W火焰锅炉的二次风偏置的旋流煤粉燃烧器，其组成包括旋流煤粉燃烧器(4)，其特征在于：所述旋流煤粉燃烧器(4)的一次风(14)和内二次风(15)的分割圆筒上内二次风内加装沿圆周方向的圆环形内二次风挡块(8)，圆环形内二次风挡块(8)沿圆周方向的角度为180°，在内二次风(15)和外二次风(16)的分割圆筒上外二次风内加装沿圆周方向圆环形外二次风挡块(9)，圆环形外二次风挡块(9)沿圆周方向的角度为180°，圆环形内二次风挡块(8)和圆环形外二次风挡块(9)沿直径方向的边界线与锅炉的前、后墙平行，圆环形内二次风挡块(8)和圆环形外二次风挡块(9)安装在靠近炉膛中心(2‑1)一侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾令艳，陈智超，李争起，王青祥，李晓光，车苗苗，何额尔敦木图，张佳，刘一波，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23