申请/专利权人：贵州电网有限责任公司电力科学研究院

申请日：2017-10-26

公开（公告）日：2024-05-03

公开（公告）号：CN107606604B

主分类号：F23C5/08

分类号：F23C5/08;F23C7/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.03#授权;2018.02.13#实质审查的生效;2018.01.19#公开

摘要：本发明公开了一种变拱角W型火焰锅炉，包括下炉膛、上炉膛、斜坡冷水壁和主燃烧器，斜坡冷水壁上设置有主燃烧器、内二次风喷口、贴壁二次风喷口和喷射角度可调整的组合喷口，垂直水冷壁上设置有喷射角度可调整的下炉膛二次风喷口，通过将传统的W型锅炉的燃烧器区拱角从25°调整为45°并改变了二次风的布置方式，实现了W型锅炉从传统的分级补风燃烧方式向分级送粉再燃烧的方式转换，有效降低NOx排量，满足超净排放要求，同时主燃烧器为直流燃烧器并垂直于水平面布置，避免主燃烧区煤粉刷墙，垂直水平面的主燃烧器倾角可增加煤粉在炉内的停留时间，利于煤粉的完全燃烧，有效降低飞灰含碳量。

主权项：1.一种变拱角W型火焰锅炉，包括下炉膛（1）、上炉膛（2）、斜坡水冷壁（4）和主燃烧器（5），其特征在于：所述的斜坡水冷壁（4）上设置有主燃烧器（5）、内二次风喷口（6）、贴壁二次风喷口（7）和喷射角度可调整的组合喷口（8），垂直水冷壁（11）上还设置有喷射角度可调整的下炉膛二次风喷口（9）；所述的主燃烧器（5）为直流燃烧器，主燃烧器（5）垂直于水平面设置在斜坡水冷壁（4）上；所述的斜坡水冷壁（4）与水平面夹角为45°；所述的组合喷口（8）垂直于斜坡水冷壁（4）设置，以组合喷口（8）与斜坡水冷壁（4）的中垂线为基准，组合喷口（8）向上炉膛（2）方向喷射角度调整范围为0°-10°，组合喷口（8）向下炉膛（1）方向喷射角度调整范围为0°-25°；所述的组合喷口（8）包括超细粉喷口（12）和乏气风喷口（13），超细粉喷口（12）和乏气风喷口（13）均为空心圆柱形管状结构，乏气风喷口（13）嵌套在超细粉喷口（12）内；所述的下炉膛二次风喷口（9）水平设置在垂直水冷壁（11）上，以水平面为基准，下炉膛二次风喷口（9）向上炉膛（2）方向喷射角度调整范围是0-55°；所述的内二次风喷口（6）和贴壁二次风喷口（7）垂直于水平面设置在斜坡水冷壁（4）上；所述的上炉膛（2）外壁上水平设置有燃尽风喷口（10）。

全文数据：一种新型变拱角W型火焰锅炉技术领域[0001]本发明涉及锅炉燃烧技术领域，尤其涉及一种新型变拱角w型火焰锅炉。背景技术[0002]W型火焰锅炉由于采用了长火焰、分级送风、煤粉浓缩技术等手段，使得锅炉机组在煤种适应性、低负荷稳燃能力、飞灰燃尽率等方面有着相当大的优势，目前己被广泛使用，但是，W型火焰锅炉在燃用无烟煤运行时，烟气中NOx含量较高，即使改造为低氮燃烧器后，炉膛出口的NOx含量也在800mgm3，目前的解决手段是在炉膛出口装设燃尽风，通过分级送风实现对煤粉的分级燃烧，以降低烟气中NOx的含量，其原理就是燃料先在缺氧的条件下燃烧，使得燃烧速度和温度降低，因而抑制热力型NOx的生成，同时低氧条件下燃烧产生的C0及NO进行还原反应，抑制NOx的生成。但随着环保要求的提高，在超净排放要求下，尾部NOx排放要降到50mgm3，即使尾部脱硝装置脱硝效率大于90%，也要求“W”型火焰锅炉炉膛出口NOx含量小于500mgm3，现分级送风燃烧方式，难以满足“W”型火焰锅炉超净排放的要求。发明内容[0003]本发明解决的技术问题：[0004]提供一种新型变拱角W型火焰锅炉，以解决W型火焰锅炉传统分级送风燃烧方式风量分配不匹配，飞灰含碳量较高，NOx含量超标无法满足超净排放要求的问题。[0005]本发明的技术方案：[0006]—种新型变拱角ff型火焰锅炉，包括下炉膛、上炉膛、斜坡冷水壁和主燃烧器，所述的斜坡冷水壁上设置有主燃烧器、内二次风喷口、贴壁二次风喷口和喷射角度可调整的组合喷口，垂直水冷壁上还设置有喷射角度可调整的下炉膛二次风喷口。[0007]所述的主燃烧器为直流燃烧器，主燃烧器垂直于水平面设置在斜坡冷水壁上。[0008]所述的斜坡水冷壁与水平面夹角为45°。[0009]所述的组合喷口垂直于斜坡水冷壁设置，以组合喷口与斜坡水冷壁的中垂线为基准，组合喷口向上炉膛方向喷射角度调整范围为0°-10°，组合喷口向下炉膛方向喷射角度调整范围为0°-25°。[0010]所述的组合喷口包括超细粉喷口和乏气风喷口，超细粉喷口和乏气风喷口〇均为空心圆柱形管状结构，乏气风喷口嵌套在超细粉喷口内。[0011]所述的组合喷口包括超细粉喷口和乏气风喷口，超细粉喷口和乏气风喷口均为空心长方形管状结构，乏气风喷口与超细粉喷口并列设置在同一水平面，所述的超细粉喷口设置在乏气风喷口两侧。[0012]所述的下炉膛二次风喷口水平设置在垂直水冷壁上，以水平面为基准，下炉膛二次风喷口向上炉膛方向喷射角度调整范围是0-55°。[0013]所述的内二次风喷口和贴壁二次风喷口垂直于水平面设置在斜坡水冷壁上。[0014]所述的上炉膛外壁上水平设置有燃尽风喷口。[0015]本发明的有益效果：[0016]本发明将传统的W型锅炉的燃烧器区拱角从25°调整为45。，在斜坡水冷壁上设置内二次风喷口、贴壁二次风喷口和喷射角度可调整的组合喷口，以及在垂直水冷壁上设置喷射角度可调整的下炉膛二次风喷口，改变了二次风的布置方式，实现了W型锅炉从传统的分级补风燃烧方式向分级送粉再燃烧的方式转换，有效降低NOx排量，满足超净排放要求，同时主燃烧器为直流燃烧器并垂直于水平面布置，避免主燃烧区煤粉刷墙，垂直水平面的主燃烧器倾角可增加煤粉在炉内的停留时间，利于煤粉的完全燃烧.，有效降低飞灰含碳量。附图说明[0017]图1为本发明燃烧器及配风布置图；[0018]图2为本发明超细粉和乏气喷口组合布置图；[0019]图中标识：1、下炉膛，2、上炉膛，3、冷灰斗，4、斜坡水冷壁，5、主燃烧器，6、内二次风喷口，7、贴壁二次风喷口，8、组合喷口，9、下炉膛二次风喷口，1〇、燃尽风喷口，11、垂直水冷壁，12、超细粉喷口，13乏气风喷口。具体实施方式[0020]结合图1和图2说明本实施方式，本发明所述的一种新型变拱角W型火焰锅炉，包括下炉膛1、上炉膛2、斜坡冷水壁4和主燃烧器5,所述的斜坡冷水壁4上设置有主燃烧器5、内二次风喷口6、贴壁二次风喷口7和喷射角度可调整的组合喷口8，垂直水冷壁11上还设置有喷射角度可调整的下炉膛二次风喷口9。[0021]所述的主燃烧器5为直流燃烧器，主燃烧器5垂直于水平面设置在斜坡冷水壁4上，避免主燃烧区煤粉刷墙，垂直水平面的主燃烧器5倾角可增加煤粉在炉内的停留时间，利于煤粉的完全燃烧.，有效降低飞灰含碳量。[0022]所述的斜坡水冷壁4与水平面夹角为45°，本发明所述的变拱角W型火焰锅炉通过改变燃烧器区域变拱角布置方式，将燃烧器区域斜坡水冷壁4与水平面的夹角由原25°改为45°，并将上炉膛2与下炉膛1连接拐点由原来的高度再提高1-1.5m，如变拱后斜坡水冷壁4区域较难布置燃烧器，炉膛可沿深度方向加长。[0023]所述的组合喷口8垂直于斜坡水冷壁4设置，以组合喷口8与斜坡水冷壁4的中垂线为基准，组合喷口8向上炉膛2方向喷射角度调整范围为0°-10°，组合喷口8向下炉膛1方向喷射角度调整范围为〇°_25°，组合喷口8通过乏气风喷口13和超细粉喷口12将乏气和超细粉改在变拱后的斜坡水冷壁4处送入炉膛，增大了再燃烧区域的体积，通过调整组合喷口8的喷射角度，使得主燃烧区形成的NOx在再燃烧区域能充分还原，当没有加入再燃燃料，乏气单独进入炉膛时，可在主燃烧区上部形成一级燃尽区，上炉膛分级风处，形成二级燃尽区，保证了煤粉的充分燃烧。[0024]所述的组合喷8包括超细粉喷口12和乏气风喷口13,超细粉喷口12和乏气风喷口13均为空心圆柱形管状结构，乏气风喷口13嵌套在超细粉13喷口内。[0025]所述的组合喷口8包括超细粉喷口12和乏气风喷口13，超细粉喷口12和乏气风喷口13均为空心长方形管状结构，乏气风喷口13与超细粉喷口12并列设置在同一水平面，所述的超细粉喷口12设置在乏气风喷口13两侧。[0026]所述的下炉膛二次风喷口9水平设置在垂直水冷壁11上，以水平面为基准，下炉膛二次风喷口9向上炉膛2方向喷射角度调整范围是〇_55°，通过向下炉膛1内喷入方向可变的二次风，使主燃烧区入炉燃料燃烧更充分，有效减少了飞灰碳含量。[0027]所述的内二次风喷口6和贴壁二次风喷口7垂直于水平面设置在斜坡水冷壁上4，内二次风喷口6垂直于水平面进入炉膛，通过内二次风及贴壁二次风门的调整可改变二次风与煤粉燃烧的混合距离。[0028]所述的上炉膛2外壁上水平设置有燃尽风喷口1〇,将通过再燃区或者一级燃尽区燃烧后剩下的极少入炉超细粉燃料在上炉膛内燃尽区充分燃烧，有效降低N〇x排量，满足超净排放要求。

权利要求：1.一种新型变拱角W型火焰锅炉，包括下炉膛（1、上炉膛2、斜坡冷水壁⑷和主燃烧器5，其特征在于:所述的斜坡冷水壁⑷上设置有主燃烧器5、内二次风喷口（6、贴壁二次风喷口（7和喷射角度可调整的组合喷口（8，垂直水冷壁11上还设置有喷射角度可调整的下炉膛二次风喷口（9。2.根据权利要求1所述的一种新型变拱角W型火焰锅炉，其特征在于:所述的主燃烧器5为直流燃烧器，主燃烧器垂直于水平面设置在斜坡冷水壁⑷上。3.根据权利要求1所述的一种新型变拱角W型火焰锅炉，其特征在于:所述的斜坡水冷壁⑷与水平面夹角为45°。4.根据权利要求1所述的一种新型变拱角1型火焰锅炉，其特征在于:所述的组合喷口8垂直于斜坡水冷壁4设置，以组合喷口⑻与斜坡水冷壁⑷的中垂线为基准，组合喷口⑻向上炉膛⑵方向喷射角度调整范围为〇°_10°，组合喷口⑻向下炉膛⑴方向喷射角度调整范围为0°-25°。5.根据权利要求1所述的一种新型变拱角¥型火焰锅炉，其特征在于:所述的组合喷口8包括超细粉喷口（12和乏气风喷口（I3，超细粉喷口（12和乏气风喷口（13均为空心圆柱形管状结构，乏气风喷口（13嵌套在超细粉喷口（12内。6.根据权利要求1所述的一种新型变拱角胃型火焰锅炉，其特征在于:所述的组合喷口8包括超细粉喷口（12和乏气风喷口（13，超细粉喷口（12和乏气风喷口（13均为空心长方形管状结构，乏气风喷口（13与超细粉喷口（I2并列设置在同一水平面，所述的超细粉喷口（12设置在乏气风喷口（13两侧。7.根据权利要求1所述的一种新型变拱角…型火焰锅炉，其特征在于:所述的下炉膛二次风喷口（9水平设置在垂直水冷壁（11上，以水平面为基准，下炉膛一次风喷口（9向上炉膛2方向喷射角度调整范围是〇—55°。8根据权利要求1所述的一种新型变拱角胃型火焰锅炉，其特征在于:所述的内二次风喷口二风口⑺垂直于水平面设置在斜坡水冷壁⑷上。9.根据权利要求1所述的一种新型变拱角胃型火焰锅炉，其特征在于:所述的上炉腾2外壁上水平设置有燃尽风喷口（1〇。

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