一种难燃煤多角切圆燃烧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种难燃煤多角切圆燃烧装置，该装置包括炉膛侧墙和炉膛角墙，所述炉膛侧墙和炉膛角墙分别有四个且间隔设置；所述炉膛侧墙的中心线一侧位置沿高度方向设置有一次风喷口、一级二次风喷口和二级二次风喷口，在炉内形成假想切圆，燃尽风不偏斜，有效减少炉膛出口余璇；所述炉膛角墙的中心线位置沿高度方向设置有一次风喷口、二级二次风喷口和燃尽风喷口，所述炉膛角墙上的喷口对冲，对冲方向为上述假想切圆的中心，故在炉内不形成切圆，避免射流偏斜。本实用新型专利技术根据煤粉燃烧特性和NOx转化规律，实现高效燃烧与低氮排放的耦合，同时又能兼顾防结渣和防水冷壁高温腐蚀。

A multi angle tangential circular combustion device for refractory coal

The utility model discloses a hard coal multi tangential combustion device, the device comprises a furnace side wall and the corner of wall, the furnace side wall and the corner wall were four and arranged at intervals; the center line of the furnace side wall is arranged in a wind nozzle, level two air vents and two grade two of primary air nozzle along the height direction, imaginary circle formed in the furnace, burn wind deflection, effectively reduce the furnace exit Yu Xuan; position of the center line of the furnace wall angle along the height direction is provided with an air vent, two level two wind vents and burned air nozzle, nozzle the angle of the wall of the hearth hedge hedge, the direction for the imaginary circle in the center of the furnace does not form a circle, to avoid jet deflection. The utility model realizes the coupling of high efficiency combustion and low nitrogen emission according to the combustion characteristics of coal powder and the transformation rule of NOx, and at the same time, it can also take into account the high temperature corrosion resistance of slagging and waterproof wall.

【技术实现步骤摘要】
一种难燃煤多角切圆燃烧装置
本技术涉及锅炉燃烧
，更具体而言，涉及一种难燃煤多角切圆燃烧装置，该燃烧装置特别适用于低挥发难燃煤的电站煤粉锅炉。
技术介绍
煤粉高温高氧条件下燃烧有利于燃尽，但会增加氮氧化物的生成；反之，低温低氧燃烧有利于抑制NOx生成，但更不利于煤粉的燃尽，存在较难克服的耦合问题。在燃用低挥发分煤的锅炉中，该问题更为突出。电站锅炉普遍采用的切圆方式，一、二次风在炉内形成切圆，有利于煤粉的点燃，但是对于低挥发分煤，容易在水冷壁区域结渣和出现高温腐蚀现象，不利于低氮燃烧。为了控制NOx的排放，电站锅炉普遍采用空气分级燃烧技术，主要采用增加燃尽风和增加燃尽风到主燃烧区的距离，来控制炉膛内还原性气氛和还原性气氛的区域范围，但致使飞灰可燃物的含量增高，锅炉效率下降，尤其对于低挥发分煤，燃烧效果更差。同时炉膛中主燃烧区域还原性气氛的增加也使得炉膛结焦和水冷壁高温腐蚀的几率增加。低挥发分难燃煤种无法兼顾低氮效果和燃烧效率，严重制约了低氮燃烧技术的发展，必须提出有针对性的新技术来解决该问题。研究表明，有效降低燃烧初期的过量空气系数并及时补充燃尽风是大幅度降低NOx排放，同时又不会对煤粉燃尽造成很大影响的有力技术路径。以此为技术依据，已经有一些炉型设计。专利ZL200610118898.8提出一种无烟煤燃烧方法，该方法四墙中心线附近设置一列一次风组成的喷口组，最下层一次风下方可增加一层二次风；而二次风喷口全部设置于炉膛四角，四角射流在炉膛中心形成假想切圆。一、二次风射流形成内外两个同心圆，二次风包裹一次风。用二次风的补气和支持，避免单纯四墙切圆时形成的角涡。该方法，避免了一、二次风竖直方向上过早的混合，可以起对低挥发份难燃煤稳定燃烧的作用，但是该技术一、二次风射流在同一高度上，二者混合迅速且强烈，不利于抑制燃料N的生成。专利ZL200510124586.3提出一种新三区燃烧器的分体布置方法。其主燃烧器的一次风和二次风喷口集中布置在炉膛四角，分体燃尽风喷口作为深度低氧燃烧与还原区内主体燃烧器的辅助燃烧器，集中或间隔布置在4面炉墙中央，高度方向上拉开一定距离，射流在炉膛中心呈一定直径的假想切圆，分别向该区的一次风喷口集中布置区补充部分空气。该方法分体燃尽风所在的还原区位置靠近炉膛上部，距离顶部换热器距离较近，如果维持较大的还原性气氛，则不利于燃料充分燃尽；如果提供充足氧量，则不利于对炉膛下部稳燃区和分体燃尽风所在还原区投入的50%～70%的燃料燃烧产生的NOx的还原。所需燃烧器数量也较大、布置复杂。专利ZL201120467527.7提出一种多角切圆煤粉解耦燃烧技术方案。该方案将一次风喷口布置在炉膛侧壁，并在角墙布置二次风喷口，形成前后强还原区和弱还原区，实现水平左右分级燃烧。但该方案在实际应用中还存在一些不足。方案虽然提高了一次风的集中布置程度，但其一次风和二次风采用分组相对应设置，一、二次风的混合相对集中，容易产生局部过氧高温，不利于形成稳定均匀的还原性气氛抑制NOx的生成。因此，有必要对现有技术中所存在的不足进行改进。
技术实现思路
为了克服现有技术中所存在的不足，本技术提供一种难燃煤多角切圆燃烧装置，该装置可实现高效燃烧与低氮排放的耦合，同时保护水冷壁防止高温腐蚀和结渣的产生。为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案为：一种难燃煤多角切圆燃烧装置，包括炉膛侧墙和炉膛角墙，所述炉膛侧墙和炉膛角墙分别有四个且间隔设置；所述炉膛侧墙的中心线一侧位置沿高度方向设置有一次风喷口、一级二次风喷口和二级二次风喷口，所述一次风喷口、一级二次风喷口和二级二次风喷口垂直于炉膛侧墙入射，在炉内形成假想切圆，喷出的射流负责启旋，在炉内形成实际切圆，燃尽风不偏斜，有效减少炉膛出口余璇；所述炉膛角墙的中心线位置沿高度方向设置有一次风喷口、二级二次风喷口和燃尽风喷口，所述炉膛角墙上的喷口对冲，对冲方向为上述假想切圆的中心，故在炉内不形成切圆，避免射流偏斜。上述中，四个炉膛侧墙的强刚性气流吸引了四个炉膛角墙处的射流，在炉膛中心形成了高温高浓度的煤粉区。装置的炉膛分为水平空气分级稳燃区和再燃燃尽区，所述水平空气分级稳燃区位于炉膛的下部，再燃燃尽区位于炉膛的上部，所述水平空气分级稳燃区与再燃燃尽区呈远离型布置。所述水平空气分级稳燃区内，炉膛侧墙上由三个竖直并列布置的一级二次风喷口组成，作为点火二次风，为煤粉稳定燃烧提供所需的氧气，炉膛角墙由四个竖直并列布置的一次风喷口组成，提高燃烧初期煤粉浓度，强化难燃煤的着火。在水平高度上，炉膛侧墙上三个一级二次风喷口分别位于炉膛角墙上四个一次风喷口的两两之间。所述再燃燃尽区内，炉膛侧墙的竖直方向布置有两个一次风喷口和两个二级二次风喷口，所述两个二级二次风喷口分别位于两个一次风喷口的两侧，炉膛角墙的竖直方向布置有一个二级二次风喷口和三个燃尽风喷口，所述三个燃尽风喷口均位于二级二次风喷口的上方。炉膛侧墙上的两个一次风喷口和两个二级二次风喷口组成一个喷口组，炉膛角墙上的一个二级二次风喷口和三个燃尽风喷口组成一个喷口组，在水平高度上，炉膛角墙比炉膛侧墙上的喷口组高半个喷口的高度。所述假想切圆的中心距离炉膛侧墙的距离为D，距离炉膛侧墙上的喷口轴线距离为d，所述d/D为0.17-0.25。本技术通过一次风喷口局部集中布置方式，提高一次风中煤粉浓度，有利于促进低挥发分难燃煤的着火，以及低负荷下锅炉的稳燃；此外，集中布置的一次风在与二次风喷口混合前后分别形成强还原性区域和弱氧化性区域，实现径向前后空气分级燃烧，促进煤粉自身热解气的产生。同时在炉膛中心形成的高温、高浓度煤粉区形成有利的反应床，在高温、还原性气氛下高效还原燃烧产生的NOx；在宏观尺度上，通过设置水平空气分级稳燃区使炉膛下部形成弱氧化性区域；通过设置在上部的再燃燃尽区，使炉膛上部形成燃料再燃区和强氧化性区域，实现垂直方向上的燃料再燃和空气分级燃烧。本技术具体布置位置和喷口结构与锅炉容量、煤种、制粉系统、喷口气流等多种参数有关，可按设计规范或根据具体的使用要求来具体确定，一次风喷口联接的燃烧器可以采用各种适用于难燃煤的低氮稳燃燃烧器，为了保护喷口，也可以采用设置有周界风或偏置二次风的燃烧器。本技术可以解决低挥发分难燃煤着火稳燃的问题，实现高效燃烧与低氮排放的耦合，同时又能防止炉膛水冷壁高温腐蚀和结渣。与其它技术相比，该装置结构简单，在工程设计中有良好的可操作性。除此之外，本技术还具有如下有益效果：1、本技术炉膛侧墙及炉膛角墙上喷口的设计，使得喷口宽高比增大，增加了容积热负荷、卷吸能力以及射流刚性，降低主燃烧区高度，增加煤粉在炉内的停留时间，有利于稳定燃烧，防止射流发生偏斜冲刷侧壁，并且可以减少炉膛出口余旋和烟温偏差；一次风粉混合物大量流向炉膛中心，形成高温、高煤粉浓度的还原性区域，有利于降低NOx的生成。2、空气分级稳燃区中一次风喷口集中布置，煤粉初期燃料更集中，燃烧稳定性更强；一级二次风由左右相邻的两个一次风喷口中心补入，一方面控制了二级风的补入量，另一方面，延迟了一、二次风的混合时间；通过控制一级二次风量来控制炉膛下部区域氧量，使一次风初期在小于化学需氧量的条件下热解，后期在大于化学需氧量的条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种难燃煤多角切圆燃烧装置，其特征在于：包括炉膛侧墙（1）和炉膛角墙（2），所述炉膛侧墙（1）和炉膛角墙（2）分别有四个且间隔设置；所述炉膛侧墙（1）的中心线一侧位置沿高度方向设置有一次风喷口（3）、一级二次风喷口（4）和二级二次风喷口（5），所述一次风喷口（3）、一级二次风喷口（4）和二级二次风喷口（5）垂直于炉膛侧墙（1）入射，在炉内形成假想切圆（7），所述炉膛角墙（2）的中心线位置沿高度方向设置有一次风喷口（3）、二级二次风喷口（5）和燃尽风喷口（6），所述炉膛角墙（2）上的喷口对冲，对冲方向为上述假想切圆（7）的中心。

【技术特征摘要】
1.一种难燃煤多角切圆燃烧装置，其特征在于：包括炉膛侧墙（1）和炉膛角墙（2），所述炉膛侧墙（1）和炉膛角墙（2）分别有四个且间隔设置；所述炉膛侧墙（1）的中心线一侧位置沿高度方向设置有一次风喷口（3）、一级二次风喷口（4）和二级二次风喷口（5），所述一次风喷口（3）、一级二次风喷口（4）和二级二次风喷口（5）垂直于炉膛侧墙（1）入射，在炉内形成假想切圆（7），所述炉膛角墙（2）的中心线位置沿高度方向设置有一次风喷口（3）、二级二次风喷口（5）和燃尽风喷口（6），所述炉膛角墙（2）上的喷口对冲，对冲方向为上述假想切圆（7）的中心。2.根据权利要求1所述的一种难燃煤多角切圆燃烧装置，其特征在于：装置的炉膛分为水平空气分级稳燃区和再燃燃尽区，所述水平空气分级稳燃区位于炉膛的下部，再燃燃尽区位于炉膛的上部，所述水平空气分级稳燃区与再燃燃尽区呈远离型布置。3.根据权利要求2所述的一种难燃煤多角切圆燃烧装置，其特征在于：所述水平空气分级稳燃区内，炉膛侧墙（1）上由三个竖直并列布置的一级二次风喷口（4）组成，作为点火二次风，为煤粉稳定燃烧提供所需的氧气，炉膛角墙（2）由四个竖直并列布置的一次风喷口（3）组成，提高燃烧初期煤粉浓度，强...

【专利技术属性】
技术研发人员：王民武，王菁，魏绍青，孟文宇，刘生杰，程芳琴，
申请(专利权)人：晋能长治热电有限公司，山西大学，
类型：新型
国别省市：山西,14