双切圆布置的高效低氮燃烧系统技术方案

本实用新型专利技术涉及燃烧装置技术领域，具体为一种双切圆布置的高效低氮燃烧系统，其能够有效防止运行过程中的出现炉膛结焦现象，提高燃烧效率的同时降低锅炉原始氮氧化物排放，其包括主燃烧区和高位燃烧区，所述主燃烧区设置有上下交错布置的一次风区和二次风区，所述一次风区设置有四个输送煤粉的一次风喷口，所述二次风区设置有四个输送助燃风的二次风喷口，所述一次风区的一次风切圆尺寸小于所述二次风区的二次风切圆尺寸，所述主燃烧区的周围区域供给小于燃烧所需的理论空气量以形成负氧燃料燃烧，燃烧所需的其余空气经过高位燃烧区送入炉膛。入炉膛。入炉膛。

【技术实现步骤摘要】
双切圆布置的高效低氮燃烧系统


[0001]本技术涉及燃烧装置
，具体为一种双切圆布置的高效低氮燃烧系统。

技术介绍

[0002]在锅炉使用中，煤粉燃烧器首先需要具备较高的燃烧效率，与此同时能否有效的防止炉膛结焦及控制氮氧化物的排放，也是判断燃烧器设计是否合理的重要指标。现有燃烧器结构无法兼顾燃烧效率和控制炉膛结焦、氮氧化物排放，难以满足现有锅炉系统的使用要求。

技术实现思路

[0003]为了解决现有锅炉运行过程中炉膛易结焦，无法控制氮氧化物排放，燃烧效率低的问题，本技术提供了一种双切圆布置的高效低氮燃烧系统，其能够有效防止运行过程中的出现炉膛结焦现象，提高燃烧效率的同时降低锅炉原始氮氧化物排放。
[0004]其技术方案是这样的：一种双切圆布置的高效低氮燃烧系统，其特征在于，其包括主燃烧区和高位燃烧区，所述主燃烧区设置有上下交错布置的一次风区和二次风区，所述一次风区设置有四个输送煤粉的一次风喷口，所述二次风区设置有四个输送助燃风的二次风喷口，所述一次风区的一次风切圆尺寸小于所述二次风区的二次风切圆尺寸，所述主燃烧区的周围区域供给小于燃烧所需的理论空气量以形成负氧燃料燃烧，燃烧所需的其余空气经过高位燃烧区送入炉膛。
[0005]其进一步特征在于，所述一次风切圆和所述二次风切圆的直径尺寸为炉膛断面当量直径的5%
‑
6%；
[0006]所述主燃烧区包括三层所述一次风喷口和四层所述二次风喷口；
[0007]所述主燃烧区的最上部设置有低位燃尽风喷口；
>[0008]所述低位燃尽风喷口的气流朝向与所述二次风喷口对应；
[0009]所述高位燃烧区包括四层高位燃尽风喷口；
[0010]所述高位燃尽风喷口内设置有前挡板和后挡板，所述前挡板通过水平转轴连接上下翻转驱动机构，所述后挡板通过竖直转轴连接左右翻转驱动机构；
[0011]处于同一个角部的不同高度的所述二次风喷口连接同一个角部风箱，四个所述角部风箱通过环形风道连通，所述角部风箱和水冷壁的中间固定连接、两端滑动连接；
[0012]所述一次风喷口的进口端连接弯头，所述一次风喷口的直管段设置有扭曲板。
[0013]采用本技术后，由于一次风区的一次风切圆尺寸小于二次风区的二次风切圆尺寸，形成“双切圆”布置方式，将一次风气流置于二次风内侧，有利于在运行过程中实现“风包粉”，减少煤粉气流与水冷壁接触的机率从而降低炉膛结焦的可能性；而锅炉煤粉燃烧产生的氮氧化物70%来自于燃料型氧化氮，而燃料型氧化氮的生成取决于燃烧时的氧量，利用空气分级燃烧，在主燃烧器周围区域供给小于燃烧所需的理论空气量，形成负氧燃料
燃烧，将完全燃烧所需的其余空气通过设置于炉膛高度适当位置上的燃尽风喷口再送入炉膛，在提高燃烧效率的同时有效降低锅炉原始氮氧化物的排放。
附图说明
[0014]图1为主燃烧区结构示意图；
[0015]图2为图1中K向放大示意图；
[0016]图3为高位燃烧区结构示意图；
[0017]图4为图3中L向放大示意图；
[0018]图5为一次风切圆示意图；
[0019]图6为二次风切圆示意图；
[0020]图7为一次风喷口结构示意图；
[0021]图8为图7中A
‑
A向剖面扭曲板两种扭曲方向示意图；
[0022]图9为角部风箱示意图；
[0023]图10为二次风喷口俯视图；
[0024]图11为三块前（后）挡板示意图；
[0025]图12为图11中A
‑
A向示意图；
[0026]图13为图11中B
‑
B向示意图。
具体实施方式
[0027]见图1
‑
13所示，一种双切圆布置的高效低氮燃烧系统，其包括主燃烧区和高位燃烧区，主燃烧区设置有上下交错布置的一次风区和二次风区，一次风区设置有四个输送煤粉的一次风喷口1，二次风区设置有四个输送助燃风的二次风喷口2，在进行燃烧器设计时，根据锅炉所使用的燃煤灰熔点，需要选择合适的燃烧器切圆，通常按锅炉炉膛断面当量直径的5%
‑
6%进行选择，如果燃煤的灰熔点较高，可按较大值选取，反之，则按较小值进行选取；本申请在燃烧器设计时分别设置一次风切圆与二次风切圆，形成“双切圆”布置方式，一次风正切，二次风反切，反切角度为12
°
，即一次风区的一次风切圆3尺寸小于二次风区的二次风切圆4尺寸，这种布置方式将一次风气流置于二次风内侧，有利于在运行过程中实现“风包粉”，减少煤粉气流与水冷壁接触的机率，不容易引起炉膛结焦。
[0028]由于锅炉煤粉燃烧产生的氮氧化物70%来自于燃料型氧化氮，而燃料型氧化氮的生成取决于燃烧时的氧量。在主燃烧区的周围区域供给小于燃烧所需的理论空气量，形成负氧燃料燃烧，将完全燃烧所需的其余空气通过设置于炉膛高度适当位置上的燃尽风喷口再送入炉膛，从而形成了炉内的空气分级燃烧，通过上述手段可有效的控制锅炉原始氮氧化物的排放。
[0029]本申请中，主燃烧区包括三层一次风喷口1、四层二次风喷口2和上部的低位燃尽风喷口5，高位燃烧区包括四层高位燃尽风喷口6，实际可以根据锅炉燃料量的变化进行灵活调整。
[0030]低位燃尽风喷口5的气流朝向与二次风喷口2对应，采用反切，可有效的减少炉膛出口的旋转残余，缓解炉膛两侧烟温偏差。
[0031]高位燃尽风喷口6内设置有前挡板7和后挡板8，前挡板7通过水平转轴9连接上下
翻转驱动机构10，后挡板8通过竖直转轴11连接左右翻转驱动机构12，上下翻转驱动机构10和左右翻转驱动机构12均包括双头连杆17，双头连杆17两端分别连接第一连接头18和第二连接头19，第一连接头18与第一连接板20上端铰接，第二连接头19与第二连接板21上端铰接，第一连接板20下端与高位燃尽风喷口6外壁铰接，第二连接板21下端固定连接水平转轴9或竖直转轴11一端，水平转轴9或竖直转轴11另一端贯穿高位燃尽风喷口6侧壁连接前挡板7或后挡板8一侧，前挡板7或后挡板8另一侧通过从动轴连接高位燃尽风喷口6侧壁，前挡板7和后挡板8分别包括平行布置的三块，三块前挡板7或后挡板8前端一侧固定有销轴23，三个销轴23通过搭板24连接，水平转轴9或竖直转轴11连接中间的一块前挡板7或后挡板8一侧，另一侧连接从动轴28，上下两个前挡板7或后挡板8两侧均连接从动轴28，利用一个水平转轴9或竖直转轴11即可实现三块前挡板7或后挡板8的翻转，双头连杆17的驱动可以通过手动把柄或者电动执行器来驱动。
[0032]前挡板7和后挡板8能够上下、左右同时或分别的摆动。其中前挡板7上下摆动，用于调整燃尽时间；后挡板8左右摆动，与低位燃尽风喷口5配合使用，实现调整炉膛出口烟温偏差的功能。
[0033]处于同一个角部的不同高度二次风喷口2连接同一个角部风箱13，四个角部风箱13通过风门22和分支风道连接总风道，总风道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双切圆布置的高效低氮燃烧系统，其特征在于，其包括主燃烧区和高位燃烧区，所述主燃烧区设置有上下交错布置的一次风区和二次风区，所述一次风区设置有四个输送煤粉的一次风喷口，所述二次风区设置有四个输送助燃风的二次风喷口，所述一次风区的一次风切圆尺寸小于所述二次风区的二次风切圆尺寸，所述主燃烧区的周围区域供给小于燃烧所需的理论空气量以形成负氧燃料燃烧，燃烧所需的其余空气经过高位燃烧区送入炉膛。2.根据权利要求1所述的一种双切圆布置的高效低氮燃烧系统，其特征在于，所述一次风切圆和所述二次风切圆的直径尺寸为炉膛断面当量直径的5%
‑
6%。3.根据权利要求1所述的一种双切圆布置的高效低氮燃烧系统，其特征在于，所述主燃烧区包括三层所述一次风喷口和四层所述二次风喷口。4.根据权利要求1所述的一种双切圆布置的高效低氮燃烧系统，其特征在于，所述主燃烧区的最上部设置有低位燃尽风喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈益增，薛鹏飞，孟慧，徐乐斌，王浩然，杨金浏，
申请(专利权)人：无锡华光环保能源集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：