一种防止高温腐蚀的低氮氧化物旋流燃烧装置制造方法及图纸

一种防止高温腐蚀的低氮氧化物旋流燃烧装置，它涉及一种燃烧装置。本实用新型专利技术的目的是为解决目前采用旋流燃烧器的大型煤粉锅炉在降低氮氧化物排放的同时出现高温腐蚀的问题。本实用新型专利技术侧墙ＯＦＡ喷口设置在炉膛内的两个侧墙的上部，侧墙ＯＦＡ喷口下侧中心给粉旋流煤粉燃烧器所在的炉膛区域为主燃烧区，侧墙ＯＦＡ喷口及旋流ＯＦＡ喷口所在的炉膛区域为燃尽区，多个中心给粉旋流煤粉燃烧器分别设置在主燃烧区一侧的前后墙上，旋流ＯＦＡ喷口设置在燃尽区一侧的前后墙上。本实用新型专利技术煤粉在燃烧时，能够进一步的抑制氮氧化物的生成，对于燃用烟煤的锅炉，氮氧化物的排放量可降低８０％以上，同时，可以彻底解决ＯＦＡ喷口以下区域两侧墙和前后墙水冷壁发生高温腐蚀的问题。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种燃烧装置，特别涉及一种以煤粉为燃料的燃烧装置。技术背景在我国运行的大容量电站锅炉中，高温腐蚀问题日益严重。水冷壁发生 高温腐蚀后，壁厚减薄，强度降低，容易造成爆管和泄漏，危及锅炉安全运 行。产生高温腐蚀的主要原因就是在被腐蚀的管壁附近呈现还原性气氛。近 几年随着国家对电站锅炉氮氧化物排放量要求的不断提高，许多大容量电站锅炉都采用了OFA (燃尽风)技术，也就是实现炉内空气分级，降低氮氧化物 排放量。应用0FA (燃尽风)技术后，主燃烧区域处于贫氧燃烧状态，呈现出 还原性气氛，在降低氮氧化物排放量的同时，却加剧了主燃烧区域水冷壁处 的高温腐蚀。旋流燃烧器在我国电站锅炉及其它煤粉应用领域占有一定的比 例。在我国采用旋流燃烧器的大型煤粉锅炉中在降低氮氧化物排放的同时出 现高温腐蚀严重的问题，危及锅炉的安全运行。因此，研究防止高温腐蚀的 低氮氧化物旋流燃烧技术对我国电力工业及整个国民经济的发展都是有十分 重要的意义。
技术实现思路
本技术的目的是为解决目前采用旋流燃烧器的大型煤粉锅炉在降低 氧氧化物排放的同时出现高温腐蚀的问题，提供一种防止高温腐蚀的低氮氧 化物旋流燃烧装置。本技术包含炉膛1、多个中心给粉旋流煤粉燃烧器2、 前墙3、侧墙0FA (燃尽风)喷口4、旋流0FA (燃尽风)喷口 5、燃尽区6、 后墙7、主燃烧区8和两个侧墙9;前墙3、后墙7和两个侧墙9之间形成炉 膛l，侧墙0FA (燃尽风)喷口4设置在炉膛1内的两个侧墙9的上部，侧墙 0FA (燃尽风)喷口 4下侧中心给粉旋流煤粉燃烧器2所在的炉膛1区域为主 燃烧区8，侧墙0FA (燃尽风)喷口4及旋流0FA (燃尽风)喷口 5所在的炉 膛1区域为燃尽区6，多个中心给粉旋流煤粉燃烧器2分别设置在主燃烧区8 一侧的前后墙上，旋流OFA (燃尽风)喷口 5设置在燃尽区6 —侧的前后墙上。 本技术的有益效果是采用带有OFA(燃尽风)的技术方案后，主燃 烧区过量空气系数小于l，处于贫氧燃烧状态，抑制了主燃烧区燃料型氮氧化物的形成。但是，采用0FA (燃尽风)技术会导致主燃烧区过量空气系数小于 1，处于贫氧燃烧状态，呈现出还原性气氛，容易使0FA (燃尽风)喷口以下 lk域两侧墙和前后墙水冷壁发生高温腐蚀。在炉膛的两侧墙上开设OFA (燃尽 风)喷口， 一方面可以降低氮氧化物的生成，另一方面可以破坏喷口以下区 域两侧墙水冷壁的还原性气氛，形成氧化性气氛，进一步防止喷口以下区域 两侧墙水冷壁高温腐蚀的发生。中心给粉旋流煤粉燃烧器将浓煤粉气流正对 燃烧器的中心回流区中心部分喷入炉膛。因此穿越中心回流区的煤粉量增加， 煤粉的穿越时间延长，使煤粉在还原性气氛下燃烧，可有效控制燃料型氮氧 化物的形成。在采用0FA (燃尽风)技术使主燃烧区域过量空气系数小于1的 情况下，中心回流区内会形成更强的还原性气氛，煤粉在穿越中心回流区燃 烧时，在更强的还原性气氛下能够进一步的抑制氮氧化物的生成。中心给粉 fe流煤粉燃烧器将浓煤粉气流集中在燃烧器的中心，不会有较多的煤粉因二 次风的旋转而被甩到炉膛侧墙水冷壁上，保证了主燃烧区域侧墙和前后墙水 冷壁处的氧化性气氛，即使在加装0FA (燃尽风)喷口引起主燃烧区域过量空 气系数小于1情况下，仍能保证主燃烧区域侧墙和前后墙附近的氧化性气氛， 有效地防止了主燃烧区域两侧墙和前后墙水冷壁发生高温腐蚀。因此，釆用 防止高温腐蚀的低氮氧化物旋流燃烧装置可以彻底解决OFA (燃尽风)喷口以 下区域两侧墙和前后墙水冷壁发生高温腐蚀的问题。单纯采用中心给粉旋流煤粉燃烧器能保证炉膛主燃烧区域两侧墙和前后 墙水冷壁的氧化性气氛，防止高温腐蚀的发生。同时，中心给粉旋流煤粉燃 烧器将浓煤粉气流正对燃烧器的中心回流区中心部分喷入炉膛。因此穿越中 心回流区的煤粉量增加，煤粉的穿越时间延长，使煤粉在还原性气氛下燃烧， 在一定程度上抑制燃料型氮氧化物的形成。但是，由于主燃烧区域过量空气 系数较高，不能大幅度的降低氮氧化物的排放，工业试验表明，对于燃用烟 煤的锅炉，釆用中心给粉旋流煤粉燃烧器后，氮氧化物的排放量可降低20% 左右。单纯采用0FA (燃尽风)技术能够实现炉内的空气分级，有效地控制氮 氧化物的形成，对于燃用烟煤的锅炉，釆用0FA (燃尽风)技术后，氮氧化物 的排放量可降低40%左右。但是，采用0FA (燃尽风)技术会使主燃烧区域 过量空气系数小于l，处于贫氧燃烧状态，导致0FA (燃尽风)喷口以下两侧 墙和前后墙水冷壁发生高温腐蚀，危及锅炉的安全运行。而采用防止高温腐 蚀的低氮氧化物旋流燃烧装置后，在采用0FA (燃尽风)技术使主燃烧区过量 空气系数小于1的情况下，中心回流区内会形成更强的还原性气氛，煤粉在 穿越中心回流区燃烧时，能够进一步地抑制氮氧化物的生成。因此采用防止 高温腐蚀的低氮氧化物旋流燃烧装置能大幅度的降低氮氧化物的排放，对于 燃用烟煤的锅炉，氮氧化物的排放量可降低80%以上。同时，采用防止高温 腐蚀的低氮氧化物旋流燃烧装置可以彻底解决OFA (燃尽风)喷口以下区域两 侧墙和前后墙水冷壁发生高温腐蚀的问题。附图说明图1是本技术的整体结构示意图，图2是中心给粉旋流煤粉燃烧器 的结构示意图，图3是旋流0FA (燃尽风)喷口的结构示意图，图4是图1的 A-A剖视图，图5是具体实施方式四的结构示意图。 :具体实施方式具体实施方式一(见图1、图4)本实施方式由炉膛l、多个中心给粉旋 流煤粉燃烧器2、前墙3、侧墙OFA (燃尽风)喷口4、旋流OFA (燃尽风)喷 口5、燃尽区6、后墙7、主燃烧区8和两个侧墙9组成；前墙3、后墙7和 两个侧墙9之间形成炉膛1，侧墙OFA (燃尽风)喷口 4设置在炉膛1内的两 个侧墙9的上部，侧墙OFA (燃尽风)喷口 4下侧中心给粉旋流煤粉燃烧器2 所在的炉膛1区域为主燃烧区8，侧墙OFA (燃尽风)喷口 4及旋流OFA (燃 尽风)喷口 5所在的炉膛1区域为燃尽区6，多个中心给粉旋流煤粉燃烧器2 分别设置在主燃烧区8 —侧的前后墙上，旋流OFA (燃尽风)喷口 5设置在燃 尽区6 —侧的前后墙上。本实施方式全部的煤粉、 一次风和大部分二次风通 过中心给粉旋流煤粉燃烧器2在主燃烧区8内燃烧，余下的小部分二次风通 过侧墙OFA (燃尽风)喷口4和旋流0FA (燃尽风)喷口5进入燃尽区6参与 燃烧。具体实施方式二(见图2)本实施方式的中心给粉旋流煤粉燃烧器2由 火嘴2-2、三个锥形的分离环2-3、外旋流器2-4、内旋流器2-5、 一次风管2-8、 输粉管道2-9、内风门挡板2-10、外风门挡板2-12、燃烧器壳体2-13和桶形 的隔板2-14组成，燃烧器壳体2-13与前墙3或后墙7固定连接， 一次风管 2-8设置在燃烧器壳体2-13的中心处， 一次风管2-8位于燃烧器壳体2-13内 的一端是火嘴2-2,输粉管道2-9设置在燃烧器壳体2-13的外面，输粉管道 2-9与一次风管2-8固定连接， 一次风管2-8内设有三个锥形的分离环2-3，三 个锥形的分离环2-3朝着火嘴2-2方向直径依次减小，且每个分离环2-3的小 直径端朝向火嘴2-2，在一次风管2-8的外面设有二次风道2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止高温腐蚀的低氮氧化物旋流燃烧装置，它包含炉膛（１）、多个中心给粉旋流煤粉燃烧器（２）、前墙（３）、侧墙ＯＦＡ喷口（４）、旋流ＯＦＡ喷口（５）、燃尽区（６）、后墙（７）、主燃烧区（８）和两个侧墙（９）；前墙（３）、后墙（７）和两个侧墙（９）之间形成炉膛（１），其特征在于侧墙ＯＦＡ喷口（４）设置在炉膛（１）内的两个侧墙（９）的上部，侧墙ＯＦＡ喷口（４）下侧中心给粉旋流煤粉燃烧器（２）所在的炉膛（１）区域为主燃烧区（８），侧墙ＯＦＡ喷口（４）及旋流ＯＦＡ喷口（５）所在的炉膛（１）区域为燃尽区（６），多个中心给粉旋流煤粉燃烧器（２）分别设置在主燃烧区（８）一侧的前后墙上，旋流ＯＦＡ喷口（５）设置在燃尽区（６）一侧的前后墙上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李争起，靖剑平，陈智超，秦裕琨，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]