U型火焰低氮煤粉锅炉制造技术

本发明专利技术是一种U型火焰低氮煤粉锅炉，为双炉膛设计，包括前炉膛（2）、后炉膛（3）、和燃尽风（4），前炉膛（2）是主燃烧区，后炉膛（3）为辅助燃烧区和燃尽区；前炉膛（2）低于后炉膛（3），由水冷屏分隔，下方连通形成U型连通烟道；前炉膛（2）的顶部有一定倾角，布置燃烧器，火焰经过前后炉膛的连通烟道后，改变方向向上燃烧，形成U型火焰；燃尽风（4）布置在连通烟道转弯后的后炉膛（3）下部侧水冷壁上，左右对称布置，接受主燃烧区高温火焰的辐射；前炉膛（2）是缺氧燃烧，燃烧温度低，造成还原性气氛，从而降低燃料型和热力型NOx的生成量；后炉膛（3）是富氧燃烧，留有充分的NOx还原空间，并保证了煤粉的燃尽率，提高锅炉效率。

U-type Flame Low Nitrogen Pulverized Coal Boiler

The invention relates to a U-type flame low nitrogen pulverized coal boiler, which is designed for a double furnace, including a front furnace (2), a rear furnace (3), and a burnout wind (4), a front furnace (2) is the main combustion zone, and a rear furnace (3) is the auxiliary combustion zone and a burnout zone; a front furnace (2) is lower than the rear furnace (3), separated by a water-cooled screen and connected to form a U-shaped connected flue; and a top part of the front furnace (2) is provided with a U-shaped connecting flue. Fixed inclination angle, arranged burner, the flame burns upward after passing through the connecting flue of the front and back hearth, changing direction to form U-shaped flame; Burning-out air (4) is arranged on the water wall of the lower side of the furnace (3) after turning the connecting flue, symmetrically arranged left and right, receiving radiation from the high temperature flame in the main combustion zone; Front hearth (2) is anoxic combustion with low combustion temperature, resulting in a reductive atmosphere. In order to reduce the production of fuel-type and thermal-type NOx, the back furnace (3) is oxygen-enriched combustion, leaving enough room for reduction of NOx, ensuring the burnout rate of pulverized coal and improving boiler efficiency.

【技术实现步骤摘要】
U型火焰低氮煤粉锅炉
本专利技术涉及煤粉锅炉技术，尤其是涉及一种U型火焰低氮燃烧锅炉。
技术介绍
小型煤粉锅炉在我国尚处于起步阶段，由于燃烧方式和炉膛结构配合不好，存在负荷上不去、高温腐蚀、污染物排放高等问题，得不到很好的发展。燃油气锅炉虽然可以很好地控制污染物的排放，但是燃料成本太高，我国富煤贫油贫气，煤作为主要燃料不可回避。但是我国小型燃煤锅炉市场长期以来以层燃方式为主，热效率低下并且污染物排放高，在逐步被淘汰。U型火焰低氮煤粉锅炉，经济和环保效益高、结构简单、易于制造和安装、方便操作，既可以设计成热水锅炉也可以设计成蒸汽锅炉，既可以燃用烟煤，也可以燃用难燃的贫煤和无烟煤，适应性广，具有较好的市场前景。U型火焰低氮煤粉锅炉，专利技术背景源于大型W火焰燃煤锅炉。对于小型煤粉锅炉来说，比常规的层燃炉需要更大的燃烧空间，这与主要用于燃烧难燃煤的W炉面临的问题相似。而双肩的W炉占地空间大，通过计算，小型煤粉锅炉完全可以采用单肩W炉的炉膛结构，这样解决了燃烧空间并加长了火焰行程的同时，对流受热面的布置可以非常紧凑，于是诞生了U型火焰低氮燃烧煤粉锅炉。对于小型煤粉锅炉来说，燃烧器通常位于炉膛的前墙、炉顶或者底部的布置方式，而且多采用单炉膛。这些布置，受到炉膛结构的限制，无法做到合理的配风，热力型和燃料型NOx产生量大，火焰行程不够使得煤粉无法燃尽，造成锅炉效率低，同时使锅炉难以达到额定负荷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种U型火焰低氮锅炉，其具有足够的煤粉燃烧和燃尽空间和合理的空气动力场，能够达到额定负荷、避免或者减轻高温腐蚀，NOx排放低，可以将污染物排放降低到最低水平。为了实现本专利技术的目的，采用以下技术方案：一种U型火焰低氮煤粉锅炉，所述煤粉锅炉的炉膛为双炉膛设计，包括前炉膛2、后炉膛3和燃尽风4，其中，所述前炉膛2是主燃烧区，后炉膛3为辅助燃烧区和燃尽区，前后炉膛均由膜式水冷壁组成；所述前炉膛2低于后炉膛3，由水冷屏分隔，下方连通形成U型连通烟道；所述前炉膛2的顶部有一定倾角，布置燃烧器，火焰经过前炉膛、前后炉膛的连通烟道后，改变方向在后炉膛向上燃烧，形成U型火焰；所述燃尽风4布置在连通烟道转弯后的后炉膛下部侧水冷壁上，左右对称布置，接受主燃烧区高温火焰的辐射；所述前炉膛2为火焰的主燃烧区，是缺氧燃烧，造成还原性气氛，降低燃料型NOx的生成量；所述前炉膛（2）的燃烧温度低于1500℃，降低了热力型NOx的生成量；所述后炉膛3为辅助燃烧区，是富氧燃烧，保证了煤粉的燃尽率，提高锅炉效率。所述燃尽风4距离炉膛出口的高度满足燃尽时间大于0.5秒的要求，确保煤粉燃尽。所述煤粉锅炉炉膛后面的对流区布置对流受热面6、SCR7、空气预热器8以及除尘系统和脱硫系统。所述对流受热面6均由膜式壁包围。附图说明图1是U型火焰低氮煤粉锅炉结构示意图。其中：1燃烧器、2前炉膛、3后炉膛、4燃尽风5锅筒、6对流受热面、7SCR、8空气预热器。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进一步详细说明。图1是U型火焰低氮煤粉锅炉结构示意图。如图所示，U型火焰低氮煤粉锅炉的设计原理：锅炉炉膛为双炉膛设计，前炉膛是主燃烧区，后炉膛为辅助燃烧区和燃尽区。前后炉膛均由膜式水冷壁组成。前炉膛低于后炉膛，由水冷屏分隔。燃烧器位于前炉膛有一定倾角的顶部，火焰向下方俯冲，经过前后炉膛的连通烟道后，改变方向进入后炉膛向上燃烧，形成U型火焰。连通烟道转弯后的后炉膛下部侧水冷壁布置燃尽风。由于有分隔屏的作用，火焰的高温区主要在前炉膛，高温的前炉膛缺氧燃烧，控制了热力型NOx的产生；燃尽风在分隔屏后下的侧水冷壁上，左右对称布置，这样的位置可以接受主燃烧区高温火焰的辐射，同时燃尽风距离炉膛出口的高度满足煤粉燃尽的要求（例如燃用烟煤时燃尽风距离炉膛出口的高度满足燃尽时间大于0.5秒的要求）。低温的后炉膛是富氧燃烧，保证了煤粉的燃尽率，提高锅炉效率。这种新型U型火焰低氮煤粉锅炉的结构特点是：1、前后炉膛布置，前炉膛为主燃区低于后炉膛；后炉膛为辅助燃烧区和燃尽区；前后炉膛由水冷屏分隔；2、前炉膛顶部有一定倾角，燃烧器布置在前炉膛顶部；3、后炉膛布置燃尽风；4、炉膛后面的对流区布置合理的对流受热面、SCR、空气预热器、除尘系统和脱硫系统；5、炉膛为膜式水冷壁结构，SCR前对流受热面由膜式壁包围，与后炉膛由膜式水冷壁分隔，整个锅炉的炉墙系统简单；6、整个锅炉为支撑结构，支吊系统简单。以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种U型火焰低氮煤粉锅炉，其特点在于，所述煤粉锅炉的炉膛为双炉膛设计，包括前炉膛（2）、后炉膛（3）和燃尽风（4），其中，所述前炉膛（2）是主燃烧区，后炉膛（3）为辅助燃烧区和燃尽区，前后炉膛均由膜式水冷壁组成；所述前炉膛（2）低于后炉膛（3），由水冷屏分隔，下方连通形成U型连通烟道；所述前炉膛（2）的顶部有一定倾角，布置燃烧器，火焰经过前炉膛、前后炉膛的连通烟道后，改变方向在后炉膛内向上燃烧，形成U型火焰；所述燃尽风（4）布置在连通烟道转弯后的后炉膛（3）下部侧水冷壁上，左右对称布置，接受主燃烧区高温火焰的辐射；所述前炉膛（2）为火焰的主燃烧区，是缺氧燃烧，造成还原性气氛，降低燃料型NOx的生成量；所述前炉膛（2）的燃烧温度低，降低了热力型NOx的生成量；所述后炉膛（3）为辅助燃烧区，是富氧燃烧，保证了煤粉的燃尽率，提高锅炉效率。

【技术特征摘要】
1.一种U型火焰低氮煤粉锅炉，其特点在于，所述煤粉锅炉的炉膛为双炉膛设计，包括前炉膛（2）、后炉膛（3）和燃尽风（4），其中，所述前炉膛（2）是主燃烧区，后炉膛（3）为辅助燃烧区和燃尽区，前后炉膛均由膜式水冷壁组成；所述前炉膛（2）低于后炉膛（3），由水冷屏分隔，下方连通形成U型连通烟道；所述前炉膛（2）的顶部有一定倾角，布置燃烧器，火焰经过前炉膛、前后炉膛的连通烟道后，改变方向在后炉膛内向上燃烧，形成U型火焰；所述燃尽风（4）布置在连通烟道转弯后的后炉膛（3）下部侧水冷壁上，左右对称布置，接受主燃烧区高温火焰的辐射；所述前炉膛（2）为火焰的主燃烧区，是缺氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐波，张庆，赵虎，
申请(专利权)人：北京巴布科克·威尔科克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11