本发明专利技术公开了一种适用于低氮燃烧改造的W火焰锅炉，其目的是为了改善W火焰锅炉煤粉气流着火早、前后墙结渣、炉膛火焰中心高、炉膛出口飞灰含碳量和NOx排放量大等问题。本发明专利技术包括炉体、浓淡分离煤粉燃烧器、A层二次风喷口、B层二次风喷口、C层周界风喷口以及拱下前后墙对称布置的D、E和F层二次风喷口。本发明专利技术通拱上乏气管下移至E层二次风喷口、F层二次风喷口下倾和对原双旋风筒旋流浓淡分离煤粉燃烧器结构进行改造，优化炉内配风，解决炉膛火焰充满度低的问题，实现W火焰锅的低氮燃烧。实现W火焰锅的低氮燃烧。实现W火焰锅的低氮燃烧。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于低氮燃烧改造的W火焰锅炉及其配风方法
[0001]本专利技术涉及W火焰锅炉领域，尤其涉及一种适用于低氮燃烧改造的W火焰锅炉及其配风方案。
技术介绍
[0002]W火焰锅炉是专为燃烧无烟煤和贫煤等劣质煤种而设计的。该炉型通过延长一次风粉下射行程、敷设卫燃带来提高炉膛温度、卷吸高温烟气加热煤粉气流等技术措施，有效改善难燃煤着火慢和燃烧不稳定的问题。
[0003]W火焰锅炉主要有四个流派，其中由福斯特惠勒公司制造的FW型火焰锅炉应用最为广泛，约占市场总份额的65％。我国从上世纪九十年代开始从欧洲引进W火焰锅炉，由于我国无烟煤和贫煤储量丰富且价格便宜，该技术一经引入便得到广泛应用。目前W火焰锅炉已经成为我国燃用低挥发分煤种的主要炉型，国内正式投运高达150余台机组。
[0004]然而，由于煤种的耐火性能强、炉内温度高等特点，在实际运行中出现了壁面结渣、 SCR入口温度超温、减温水量增加等一系列问题；其中尤为突出的是下炉膛火焰充满度低、炉膛出口飞灰含碳量和氮氧化物排放量居高不下，NOx排放甚至达到1100～2000mg/m3。
[0005]如图4
‑
6所示，该类型的W火焰锅炉的初始设计理念是一次风粉通过从布置在炉拱41 上的浓淡分离煤粉燃烧器45分成两股气流，分别从A层浓煤粉一次风喷口461和B层淡煤粉乏气管喷口471喷出，并与从A层二次风喷口462和B层二次风喷口472送入的二次风混合，在二次风的携带下以一定角度喷入下炉膛42。
[0006]拱上的浓淡分离煤粉燃烧器45所对应的A层浓煤粉一次风喷口461处于远离炉膛中心的背火侧，B层淡煤粉乏气管喷口471处于靠近炉膛中心的向火侧。
[0007]由于炉内温度高，这样的喷口设置导致所有煤粉在靠近炉拱41的下方区域快速着火，火焰冲刷前后墙，造成该区域结渣，不利于锅炉的安全运行；
[0008]煤粉气流下降距离缩短，下炉膛42的空间利用率降低，违背初始设计理念。
[0009]浓淡分离煤粉燃烧45中设有环形二次风旋流叶片451和中心风喷口452，增加了环形二次风的径向扩散能力、减小其下冲刚性，削弱二次风携带一次风粉的能力。
[0010]煤粉气流在二次风的裹挟下来到下炉膛42，下炉膛42的前墙和后墙上自上而下依次布置D层二次风喷口49、E层二次风喷口410和F层二次风喷口411，这三层二次风喷口与下炉膛42的前墙和后墙所在竖直平面的夹角为90
°
，均为垂直送风。
[0011]由于拱下二次风占总二次风量约70％，其中F层二次风占拱下二次风的80％，因此在F 层二次风喷口11所在水平截面上动量大，对下行的煤粉气流拦截作用大，阻碍风粉在下炉膛2向下发展，导致炉内火焰充满度降低。
[0012]70％的二次风在拱下集中送入下炉膛42，煤粉在高温富氧环境中燃烧，弱化了空气分级的作用，造成大量燃料型和热力型NOx的生成。
[0013]综上所述，W火焰锅炉在实际运行中存在煤粉气流着火、前后墙结渣、下炉膛火焰充满度低、NOx排放浓度高等问题，需要针对该燃烧系统进行相关改造，在一定程度上解决
上述问题。
技术实现思路
[0014]本专利技术要解决的技术问题：在于解决现有煤粉气流着火、前后墙结渣、下炉膛火焰充满度低、NOx排放浓度高技术问题，提供一种适用于低氮燃烧改造的W火焰锅炉及配风方法。
[0015]本专利技术提供如下技术方案：一种适用于低氮燃烧改造的W火焰锅炉，包括炉膛本体和浓淡分离煤粉燃烧器；所述炉膛本体包括上炉膛和下炉膛；所述上炉膛和下炉膛间设有炉拱；所述浓淡分离煤粉燃烧器包括A层浓煤粉一次风喷口和B层淡煤粉乏气管喷口，其特征在于：所述A层浓煤粉一次风喷口处于靠近炉膛中心的向火侧，所述B层淡煤粉乏气管喷口处于远离炉膛中心的背火侧。
[0016]进一步的，所述A层浓煤粉一次风喷口设置在所述炉拱上；
[0017]所述下炉膛设有E层二次风喷口，所述淡煤粉乏气管喷口连通E层二次风喷口；以所述炉膛本体中心位置为内侧，所述淡煤粉乏气管喷口设置在所述A层浓煤粉一次风喷口外侧。
[0018]进一步的，所述A层浓煤粉一次风喷口外圈设有A层二次风喷口。
[0019]进一步的，所述A层浓煤粉一次风喷口一侧设有油枪，另一侧设有B层二次风喷口；所述油枪外圈设有C层周界风喷口。
[0020]进一步的，所述A层浓煤粉一次风喷口中心线与所述炉拱壁面夹角为75
°
～85
°
；
[0021]所述B层淡煤粉乏气管喷口竖直向下；
[0022]所述C层周界风喷口与所述炉拱壁面夹角为90
°
。
[0023]进一步的，沿所述炉膛本体自上而下，依次设有A层浓煤粉一次风喷口、B层淡煤粉乏气管喷口、C层周界风喷口、D层二次风喷口、E层二次风喷口和F层二次风喷口；
[0024]所述D层二次风喷口和E层二次风喷口出风方向垂直于所述下炉膛管壁；
[0025]所述F层二次风喷口出风方向与所述下炉膛管壁所成角度在70
°
～85
°
。
[0026]进一步的，沿所述炉膛本体圆周方向上，设有两组及两组以上浓淡分离煤粉燃烧器；
[0027]每组所述浓淡分离煤粉燃烧器包括；两个A层浓煤粉一次风喷口、两个B层淡煤粉乏气管喷口和两个B层二次风喷口。
[0028]本专利技术还公开一种适用于低氮燃烧改造的W火焰锅炉的配风方法，包括一次风、二次风和燃尽风；所述二次风包括拱上二次风和拱下二次风；
[0029]所述一次风占总风量的18～24％；所述拱上二次风占总风量的15～21％；所述拱下二次风占总风量的43～49％；所述燃尽风占总风量的12～18％；
[0030]所述拱上二次风包括A层二次风喷口、B层二次风喷口和C层周界风喷口；
[0031]所述拱下二次风包括D层二次风喷口、E层二次风喷口和F层二次风喷口。
[0032]进一步的，所述拱上二次风的风速为5～25m/s；所述拱下二次风的风速为5～45m/s；所述燃尽风的风速为20～40m/s。
[0033]本专利技术与现有技术相比的有益效果：
[0034]1、本专利技术中，将A层浓煤粉一次风喷口处于靠近炉膛中心的向火侧，将B层淡煤粉
乏气管喷口处于远离炉膛中心的背火侧，使得浓煤粉气流可以吸收烟气热量，保证浓煤粉气流及时着火，促进初始条件下炉内的稳定燃烧。
[0035]2.将B层淡煤粉乏气管喷口下置引入E层二次风喷口，一次风煤粉气流在通过浓淡分离煤粉燃烧器装置后，有大约10～20％煤粉和50％左右的一次风被分离，并通过淡煤粉乏气管经过E层二次风喷口送入下炉膛燃烧，其余浓缩80％～90％的煤粉和50％左右的一次风通过浓煤粉一次风喷口从拱上送入下炉膛燃烧；
[0036]通过本设计，一方面由于淡煤粉乏气管喷口喷出的是淡煤粉和一次风的混合物，本专利技术将淡煤粉乏气管下置至E层二次风本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于低氮燃烧改造的W火焰锅炉，包括炉膛本体和浓淡分离煤粉燃烧器(5)；所述炉膛本体包括上炉膛(1)和下炉膛(2)；所述上炉膛(1)和下炉膛(2)间设有炉拱(3)；所述浓淡分离煤粉燃烧器(5)包括A层浓煤粉一次风喷口(61)和B层淡煤粉乏气管喷口(71)，其特征在于：所述A层浓煤粉一次风喷口(61)处于靠近炉膛中心的向火侧，所述B层淡煤粉乏气管喷口(71)处于远离炉膛中心的背火侧。2.根据权利要求1所述的W火焰锅炉，其特征在于：所述A层浓煤粉一次风喷口(61)设置在所述炉拱(3)上；所述下炉膛(2)设有E层二次风喷口(10)，所述淡煤粉乏气管喷口(71)连通E层二次风喷口(10)；以所述炉膛本体中心位置为内侧，所述淡煤粉乏气管喷口(71)设置在所述A层浓煤粉一次风喷口(61)外侧。3.根据权利要求2所述的W火焰锅炉，其特征在于：所述A层浓煤粉一次风喷口(61)外圈设有A层二次风喷口(62)。4.根据权利要求2或3所述的W火焰锅炉，其特征在于：所述A层浓煤粉一次风喷口(61)一侧设有油枪(8)，另一侧设有B层二次风喷口(72)；所述油枪(8)外圈设有C层周界风喷口(81)。5.根据权利要求4所述的W火焰锅炉，其特征在于：所述A层浓煤粉一次风喷口(61)中心线与所述炉拱(3)壁面夹角为75
°
～85
°
；所述B层淡煤粉乏气管喷口(71)竖直向下；所述C层周界风喷口(81)与所述炉拱(3)壁面夹角为90
°
。6.根据权利要求1或5所述的W火焰锅炉，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：金保昇，陈露，张勇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。