一种适用于宽煤种燃烧的W火焰锅炉及其燃烧方法技术

一种适用于宽煤种燃烧的W火焰锅炉及其燃烧方法，属于锅炉燃烧技术领域，本发明专利技术为了解决W火焰锅炉燃煤煤种变化引起的燃烧器喷口烧损、SCR入口烟温超温的问题，本发明专利技术提供的本发明专利技术提供的一种适用于宽煤种燃烧的W火焰锅炉及其燃烧方法，在锅炉结构上增加了旋流燃烧器和偏心直流燃烧器，旋流燃烧器和偏心直流燃烧器沿炉膛宽度方向呈一字型按“偏心直流

【技术实现步骤摘要】
一种适用于宽煤种燃烧的W火焰锅炉及其燃烧方法


[0001]本专利技术属于锅炉燃烧
，具体涉及一种适用于宽煤种燃烧的W火焰锅炉及其燃烧方法。

技术介绍

[0002]在中国，能源储备特征为“富煤贫油少气”，煤炭在我国一次能源生产和消费中所占比重一直保持在70％左右，其中无烟煤储量占总探明煤储量10％。无烟煤煤化程度高，挥发分含量低，可磨性能差，反应性低，着火与燃尽都比较困难，需要较高的着火与燃尽温度，以及较长的燃尽时间。W火焰锅炉是一种专门为燃用无烟煤而设计的锅炉，煤粉在炉内燃烧形成“W”形火焰，增加了煤粉颗粒在炉内停留的时间，有助于煤粉燃尽。在W火焰锅炉燃用无烟煤时，采用旋流燃烧器可以在燃烧器中心卷吸烟气并且使气流和煤粉混合充分，进一步提高煤粉的着火和燃尽特性。
[0003]近年来，我国煤炭市场向燃煤电厂供煤煤种变化频繁，W火焰锅炉开始掺烧烟煤甚至全烧烟煤，无烟煤的干燥无灰基挥发分(V
daf
)为0～10％，而烟煤为20～40％。而较高挥发份的煤质着火点较低，火焰下冲深度小，下炉膛火焰中心靠上。在掺烧烟煤后，W火焰锅炉发生以下问题：
[0004](1)燃烧器喷口烧损
[0005]与无烟煤相比，烟煤挥发分较高，反应性较强，着火较容易。实验证明，挥发分每提高1％，着火温度约降低2.5℃，熄火温度约降低1℃。传统的旋流燃烧器燃用无烟煤掺烧烟煤时煤粉气流着火过早，燃烧器喷口附近就已经着火，导致燃烧器喷口烧损。
[0006](2)SCR入口烟温超温
[0007]根据某600MW W火焰锅炉工业试验结果，掺烧烟煤比例为16.7％时，部分SCR入口烟温测点已出现超温现象，随着烟煤掺烧比例的增加，脱硝催化剂被破坏，影响锅炉安全运行。该工业试验所用烟煤的干燥无灰基挥发分(V
daf
)为37.22％，其高挥发分使烟煤从燃烧器喷口喷入炉膛后，煤粉气流着火早，下冲深度小，下炉膛主燃区火焰中心偏上，SCR入口烟温超温。
[0008]为解决上述问题，同时既能满足燃用无烟煤又能满足燃用烟煤，进而研发一种适用于宽煤种燃烧的W火焰锅炉及其燃烧方法是很符合实际需要的。

技术实现思路

[0009]本专利技术为了解决W火焰锅炉燃煤煤种变化引起的燃烧器喷口烧损、SCR入口烟温超温的问题，进而提供一种适用于宽煤种燃烧的W火焰锅炉及其燃烧方法；
[0010]一种适用于宽煤种燃烧的W火焰锅炉，所述锅炉包括炉膛、前炉拱和后炉拱，前炉拱和后炉拱相对设置在炉膛的两侧，且前炉拱和后炉拱均与炉膛侧壁固定连接，前炉拱和后炉拱将炉膛分为上炉膛和下炉膛，下炉膛的前墙上沿炉膛宽度方向等距安装有多个乏气喷口，下炉膛的后墙上沿炉膛宽度方向等距安装有多个乏气喷口，每个乏气喷口的正下方
设有一个分级风喷口，且每个分级风喷口安装在下炉膛中的前墙或后墙上，所述W火焰锅炉中的前炉拱的上表面上沿炉膛宽度方向交错设有多个旋流燃烧器和多个偏心直流燃烧器，且位于前炉拱上的每个旋流燃烧器与前炉拱连通设置，位于前炉拱上的每个偏心直流燃烧器与前炉拱连通设置，所述W火焰锅炉中的后炉拱的上表面上沿炉膛宽度方向交错设有多个旋流燃烧器和多个偏心直流燃烧器，且位于后炉拱上的每个旋流燃烧器与后炉拱连通设置，位于后炉拱上的每个偏心直流燃烧器与后炉拱连通设置；
[0011]进一步地，所述旋流燃烧器包括一号一次风总管、一号一次风分管、二号一次风分管、一号二次风管道和多个叶片，一号二次风管道的一端与前炉拱或后炉拱连通设置，二号一次风分管的一端设置在一号二次风管道中，且二号一次风分管的一端与一号二次风管道同轴设置，二号一次风分管的另一端穿过一号二次风管道的侧壁与一号一次风总管的末端连通设置，多个叶片沿周向等距设置在一号二次风管道和二号一次风分管之间，且每个叶片的一端与二次风管道的内壁固定连接，每个叶片的另一端与二号一次风分管的外壁固定连接，一号一次风分管的一端设置在二号一次风分管中，且一号一次风分管的一端与一号二次风管道同轴设置，一号一次风分管的另一端依次穿过二号一次风分管的侧壁和一号二次风管道的侧壁并与一号一次风总管的末端连通设置；
[0012]进一步地，所述一号一次风分管中设有一号一次风挡板，一号一次风挡板靠近一号一次风总管设置，二号一次风分管中设有二号一次风挡板，二号一次风挡板靠近一号一次风总管设置，一号二次风管道上设有一号二次风挡板，一号二次风挡板靠近一号二次风管道的另一端设置；
[0013]进一步地，所述偏心直流燃烧器包括二号一次风总管、三号一次风分管、四号一次风分管和二号二次风管道，二号二次风管道的一端与前炉拱或后炉拱连通设置，四号一次风分管的一端设置在二号二次风管道中，且四号一次风分管的轴线与二号二次风管道的轴线偏心设置，四号一次风分管的另一端穿过二号二次风管道的侧壁并与二号一次风总管的末端连通设置，三号一次风分管的一端设置在四号一次风分管中，且三号一次风分管与四号一次风分管同轴设置，三号一次风分管的另一端依次穿过四号一次风分管的侧壁和二号二次风管道的侧壁并与二号一次风总管的末端连通设置，相对于二号二次风管道，三号一次风分管和四号一次风分管的轴线更靠近于炉膛中心侧；
[0014]进一步地，所述三号一次风分管中设有三号一次风挡板，三号一次风挡板靠近二号一次风总管设置，四号一次风分管中设有四号一次风挡板，四号一次风挡板靠近二号一次风总管设置，二号二次风管道上设有二号二次风挡板，二号二次风挡板靠近二号一次风总管的另一端设置；
[0015]进一步地，所述三号一次风分管的轴线与二号二次风管道的轴线偏心距离为M，三号一次风分管端面半径为R1，二号二次风管道端面半径为R2，M＝(0.7～0.9)R2‑
R1；
[0016]一种适用于宽煤种燃烧的W火焰锅炉的燃烧方法，所述方法是通过以下步骤实现的：
[0017]步骤一：确定烟煤掺烧比a：烟煤掺烧比是指烟煤在无烟煤和烟煤的混煤中所占的质量百分数；
[0018]步骤二：将旋流燃烧器中一号一次风分管上的一号一次风挡板开至100％，将偏心直流燃烧器中三号一次风分管上的三号一次风挡板开至100％；
[0019]步骤三：根据步骤一中烟煤掺烧比a的值，调节旋流燃烧器中二号一次风分管上的二号一次风挡板的开合度，二号一次风挡板开合度的取值范围为25％
‑
100％，调节偏心直流燃烧器中四号一次风分管上的四号一次风挡板的开合度，四号一次风挡板开合度的取值范围为25％
‑
100％；
[0020]步骤四：根据步骤一中烟煤掺烧比a的值，调节旋流燃烧器中一号二次风管道上的一号二次风挡板的开合度，一号二次风挡板开合度的取值范围为5％
‑
100％；
[0021]步骤五：根据步骤一中烟煤掺烧比a的值，调节偏心直流燃烧器中二号二次风管道上的二号二次风挡板的开合度，二号二次风挡板开合度的取值范围为5％
‑
100％。
[0022]进一步地，所述步骤一中烟煤掺烧比a的值小于1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于宽煤种燃烧的W火焰锅炉，所述锅炉包括炉膛、前炉拱(3)和后炉拱(4)，前炉拱(3)和后炉拱(4)相对设置在炉膛的两侧，且前炉拱(3)和后炉拱(4)均与炉膛侧壁固定连接，前炉拱(3)和后炉拱(4)将炉膛分为上炉膛(1)和下炉膛(2)，下炉膛(2)的前墙(5)上沿炉膛宽度方向等距安装有多个乏气喷口(7)，下炉膛(2)的后墙(6)上沿炉膛宽度方向等距安装有多个乏气喷口(7)，每个乏气喷口(7)的正下方设有一个分级风喷口(8)，且每个分级风喷口(8)安装在下炉膛(2)中的前墙(5)或后墙(6)上，其特征在于：所述W火焰锅炉中的前炉拱(3)的上表面上沿炉膛宽度方向交错设有多个旋流燃烧器(9)和多个偏心直流燃烧器(10)，且位于前炉拱(3)上的每个旋流燃烧器(9)与前炉拱(3)连通设置，位于前炉拱(3)上的每个偏心直流燃烧器(10)与前炉拱(3)连通设置，所述W火焰锅炉中的后炉拱(4)的上表面上沿炉膛宽度方向交错设有多个旋流燃烧器(9)和多个偏心直流燃烧器(10)，且位于后炉拱(4)上的每个旋流燃烧器(9)与后炉拱(4)连通设置，位于后炉拱(4)上的每个偏心直流燃烧器(10)与后炉拱(4)连通设置。2.根据权利要求1中所述的一种W火焰锅炉宽煤种燃烧的装置，其特征在于：所述旋流燃烧器(9)包括一号一次风总管(11)、一号一次风分管(12)、二号一次风分管(13)、一号二次风管道(14)和多个叶片(15)，一号二次风管道(14)的一端与前炉拱(3)或后炉拱(4)连通设置，二号一次风分管(13)的一端设置在一号二次风通道(14)中，且二号一次风分管(13)的一端与一号二次风管道(14)同轴设置，二号一次风分管(13)的另一端穿过一号二次风管道(14)的侧壁与一号一次风总管(11)的末端连通设置，多个叶片(15)沿周向等距设置在一号二次风管道(14)和二号一次风分管(13)之间，且每个叶片(15)的一端与二次风管道(14)的内壁固定连接，每个叶片(15)的另一端与二号一次风分管(13)的外壁固定连接，一号一次风分管(12)的一端设置在二号一次风分管(13)中，且一号一次风分管(12)的一端与一号二次风管道(14)同轴设置，一号一次风分管(12)的另一端依次穿过二号一次风分管(13)的侧壁和一号二次风管道(14)的侧壁并与一号一次风总管(11)的末端连通设置。3.根据权利要求1中所述的一种W火焰锅炉宽煤种燃烧的装置，其特征在于：所述一号一次风分管(12)中设有一号一次风挡板(20)，一号一次风挡板(20)靠近一号一次风总管(11)设置，二号一次风分管(13)中设有二号一次风挡板(21)，二号一次风挡板(21)靠近一号一次风总管(11)设置，一号二次风管道(14)上设有一号二次风挡板(22)，一号二次风挡板(22)靠近一号二次风管道(14)的另一端设置。4.根据权利要求1中所述的一种W火焰锅炉宽煤种燃烧的装置，其特征在于：所述偏心直流燃烧器(10)包括二号一次风总管(16)、三号一次风分管(17)、四号一次风分管(18)和二号二次风管道(19)，二号二次风管道(19)的一端与前炉拱(3)或后炉拱(4)连通设置，四号一次风分管(18)的一端设置在二号二次风管道(19)中，且四号一次风分管(18)的轴线与二号二次风管道(19)的轴线偏心设置，四号一次风分管(18)的另一端穿过二号二次风管道(19)的侧壁并与二号一次风总管(16)的末端连通设置，三号一次风分管(17)的一端设置在四号一次风分管(18)中，且三号一次风分管(17)与四号一次风分管(18)同轴设置，三号一次风分管(17)的另一端依次穿过四号一次风分管(18)的侧壁和二号二次风管道(19)的侧壁并与二号一次风总管(16)的末端连通设置，相对于二号二次风管道(19)，三号一次风分管(17)和四号一次风分管(18)的轴线更靠近于炉膛中心侧。5.根据权利要求1中所述的一种W火焰锅炉宽煤种燃烧的装置，其特征在于：所述三号
一次风分管(17)中设有三号一次风挡板(23)，三号一次风挡板(23)靠近二号一次风总管(16)设置，四号一次风分管(18)中设有四号...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸣镝，姜广飞，李争起，房凡，张鑫，陈智超，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：