应用于W火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器的制作方法

应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器
技术领域
1.本技术涉及w火焰锅炉燃烧技术领域，尤其涉及一种应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器。

背景技术：

2.低挥发煤种是指干燥无灰基挥发分含量小于20％的无烟煤和劣质贫煤，实际应用中往往存在着火难、稳燃难和燃尽难的问题。截止2020年底，我们能源消费总量约50亿吨标准煤，其中低挥发分的难燃煤中占动力用煤的40％左右。
3.w火焰锅炉凭借独特的燃烧组织方式和较高的炉膛容积热负荷，使得火焰行程长，煤粉颗粒在炉内停留时间较长，火焰折返后有利于煤粉颗粒的着火，相比于对冲旋流燃烧和切圆燃烧的锅炉，其锅炉效率高2～3个百分点，成为燃用无烟煤等超挥发分低于10％难燃煤的主力炉型，广泛应用于我国华北、华南和西南等难燃煤储量丰富地区。然而w火焰锅炉在设计之初为了保证煤粉颗粒的燃烧与燃尽，增设了卫燃带提高了锅炉，其炉膛温度可达1700～1800℃，比常规类型煤粉锅炉高200～400℃。提高炉内燃烧温度虽有利于煤粉的着火和燃尽，但导致热力型氮氧化物的生成量较大，炉膛出口nox排放量极高。通常全燃用无烟煤的w火焰锅炉或切圆燃烧锅炉nox排放浓度一般900～2000mg/m3，随着国家环保要求逐渐提高，各地方政府对火电厂nox控制限值要求的文件，目前国家针对w火焰锅炉nox排放的控制标准是200mg/m3，重点区域是100 mg/m3。
4.当前所有在运行的w火焰锅炉已完低氮燃烧改造，随着新能源装机容量的不断增加，火电机组又面临严禁的深度调峰压力，然而，低氮改造后w火焰锅炉在运行中又出现了稳燃难，低负荷性能差，主汽温度偏低等问题，针对上述问题，寻求一种可保证高效燃烧，低氮排放的w火焰锅炉的燃烧布置方式尤为重要。

技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器，以解决 w火焰锅炉低氮排放改造后存在的稳燃难，低负荷性能差，主汽温度偏低等问题，可有效改善w火焰锅炉的燃烧状况，确保机组的高效经济性运行；所述技术方案如下：
6.根据一实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器，所述w火焰锅炉包括上炉膛、下炉膛、前炉拱和后炉拱，在所述前炉拱和所述后炉拱上分别设有旋风筒，在所述旋风筒朝向所述下炉膛的出口处设有缝隙式射流燃烧器喷口，所述缝隙式射流燃烧器喷口包括一次风喷口和环设于所述一次风喷口四周的二次风喷口。
7.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，所述一次风喷口和所述二次风喷口均为狭缝式喷口，所述二次风喷口包括上二次风喷口、下二次风喷口和两侧面二次风喷口，所述上二次风喷口、下二次风喷口和两个所述侧面二次风喷口环绕所述一次风喷口四周设置。
8.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，所
述上二次风喷口和两所述侧面二次风喷口的角度为可调节式，以控制喷入风量的角度。
9.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述上二次风喷口和两所述侧面二次风喷口处设有独立风门，以控制风量。
10.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述旋风筒靠近所述缝隙式射流燃烧器喷口的内壁设有钝体式扰流装置，以增加一次风和煤粉的混合程度，消除所述旋风筒出口的旋转作用。
11.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述旋风筒朝向所述下炉膛的出口处设有锁扣装置，以浓缩煤粉气流，提高向火面的煤粉浓度。
12.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述上炉膛的前后两侧壁靠近所述前炉拱和所述后炉拱处设有燃尽风入口，在所述下炉膛的前墙水冷壁和后墙水冷壁靠近所述前炉拱和所述后炉拱处设有乏气风入口，在所述下炉膛的前墙水冷壁和后墙水冷壁远离所述前炉拱和所述后炉拱处设有三次风入口。
13.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述燃尽风入口处设有旋流装置，以使燃尽风以旋流方式射入所述上炉膛。
14.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述三次风入口处设有调节挡板，以调整三次风进入所述下炉膛的角度。
15.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述下炉膛的冷灰斗前后侧壁上设有炉底风入口。
16.本技术一些实施例提供的一种应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器带来的有益效果为：本技术的燃烧器喷口结构简单，充分发挥气流集中布置的优势，可保证二次风在低氮改造后的下冲深度，延长火焰的行程，提高了煤粉颗粒在炉内的停留时间，保证煤粉颗粒的燃尽；本技术设备投资费用低，用最简单的布置形式在大幅度改善着火条件，黑龙区大幅度缩短的前提下，解决了一次风短路提前上漂火焰对称性差的问题。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本技术的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器示意图；
19.图2是本技术缝隙式射流燃烧器喷口布置方式结构示意图。
20.附图标记：1-过热器，2-上炉膛，3-燃尽风入口，4-旋风筒，5-缝隙式射流燃烧器喷口，6-旋风筒乏气风出口，7-一次风入口，8-冷灰斗，9-乏气风入口， 10-下炉膛，11-三次风入口，12-炉底风入口，13-上二次风喷口，14-一次风喷口， 15-侧面二次风喷口，16-下二次风喷口，17-前炉拱，18-后炉拱，19-前墙水冷壁， 20-后墙水冷壁。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
22.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
23.根据一实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器，如图1-2所示，所述w火焰锅炉包括上炉膛2、下炉膛10、前炉拱17和后炉拱18，在所述前炉拱17和所述后炉拱18上分别设有旋风筒4，在所述旋风筒4朝向所述下炉膛10的出口处设有缝隙式射流燃烧器喷口5，所述缝隙式射流燃烧器喷口5 包括一次风喷口14和环设于所述一次风喷口14四周的二次风喷口。
24.其中，一次风携带的煤粉通过所述旋风筒4分离为浓淡两股煤粉气流，浓相为主一次风，淡相为乏气风，主一次风携带的的浓相煤粉通过缝隙式燃烧器喷口5进入下炉膛10，煤粉在下炉膛10吸热着火燃烧。
25.根据上述实施例，通过将二次风喷口设置在一次风喷口14的四周，实现二次风包围一次风的“风包粉”技术燃烧，并且相对集中的二次风，其动量增加，有利于增加下炉膛10的充满。
26.如图1所示，在上炉膛2顶部设有过热器1。
27.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，如图2所示，所述一次风喷口14和所述二次风喷口均为狭缝式喷口，所述二次风喷口包括上二次风喷口13、下二次风喷口16和两侧面二次风喷口15，所述上二次风喷口13、下二次风喷口16和两个所述侧面二次风喷口15环绕所述一次风喷口14四周设置。其中，所述二次风喷口距离所述一次风喷口14距离大于200mm。
28.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，所述上二次风喷口13和两所述侧面二次风喷口15的角度为可调节式，以控制喷入风量的角度。
29.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述上二次风喷口13和两所述侧面二次风喷口15处设有独立风门，以控制风量。
30.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述旋风筒4靠近所述缝隙式射流燃烧器喷口5的内壁设有钝体式扰流装置，以增加一次风和煤粉的混合程度，消除所述旋风筒4出口的旋转作用。
31.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述旋风筒4朝向所述下炉膛10的出口处设有锁扣装置，以浓缩煤粉气流，提高向火面的煤粉浓度，有利于煤粉的提前着火。
32.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，如图1所示，在所述上炉膛2的前后两侧壁靠近所述前炉拱17和所述后炉拱18处设有燃尽风入口3，在所述下炉膛10的前墙水冷壁19和后墙水冷壁 20靠近所述前炉拱17和所述后炉拱18处设有乏气风入口9，在所述下炉膛10 的前墙水冷壁19和后墙水冷壁20远离所述前炉拱17和所述后炉拱18处设有三次风入口11。
33.其中，所述乏气风入口9距离所述前炉拱17和所述后炉拱18距离大于5m，以降低乏气风对主气流的干扰；相比于传统设计，将乏气风下移有助于燃料的分级燃烧，起到降低初始热力型氮氧化物的生成。
34.根据上述实施例，燃尽风使燃烧分为主燃烧区，次燃烧区，使得空气分级；通过将三次风入口11相比于传统设计下移，有利于增加空气分级程度。
35.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述燃尽风入口3处设有旋流装置，以使燃尽风以旋流方式射入所述上炉膛2。根据上述实施例，通过在所述燃尽风入口3处设置旋流装置，以提高燃尽风的穿透能力，以及增强燃尽风与烟气的混合，促进煤粉颗粒的燃尽。
36.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，在所述三次风入口11处设有调节挡板，以调整三次风进入所述下炉膛10 的角度。根据上述实施例，通过调节挡板可控制一次风回流，保证火焰在下炉膛10的充满度。
37.例如，在一个实施例提供的应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式中，如图1所示，在所述下炉膛10的冷灰斗8前后侧壁上设有炉底风入口12。其中，炉底风入口12靠近所述冷灰斗8的下沿，以加入炉底风。根据上述实施例，通过在冷灰斗8两侧加入炉底风，炉底风占总风量的5％左右，可满足低负荷主汽温、再热汽温偏低的问题。
38.尽管已经出于说明性目的对本技术的实施例进行了公开，但是本领域技术人员将认识的是：在不偏离如所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，能够进行各种修改、添加和替换。

技术特征：

1.一种应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式，其特征在于，所述w火焰锅炉包括上炉膛、下炉膛、前炉拱和后炉拱，在所述前炉拱和所述后炉拱上分别设有旋风筒，在所述旋风筒朝向所述下炉膛的出口处设有缝隙式射流燃烧器喷口，所述缝隙式射流燃烧器喷口包括一次风喷口和环设于所述一次风喷口四周的二次风喷口。2.根据权利要求1所述应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式，其特征在于，所述一次风喷口和所述二次风喷口均为狭缝式喷口，所述二次风喷口包括上二次风喷口、下二次风喷口和两侧面二次风喷口，所述上二次风喷口、下二次风喷口和两个所述侧面二次风喷口环绕所述一次风喷口四周设置。3.根据权利要求2所述应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式，其特征在于，所述上二次风喷口和两所述侧面二次风喷口的角度为可调节式，以控制喷入风量的角度。4.根据权利要求3所述应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式，其特征在于，在所述上二次风喷口和两所述侧面二次风喷口处设有独立风门，以控制风量。5.根据权利要求1所述应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式，其特征在于，在所述旋风筒靠近所述缝隙式射流燃烧器喷口的内壁设有钝体式扰流装置，以增加一次风和煤粉的混合程度，消除所述旋风筒出口的旋转作用。6.根据权利要求1所述应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式，其特征在于，在所述旋风筒朝向所述下炉膛的出口处设有锁扣装置，以浓缩煤粉气流，提高向火面的煤粉浓度。7.根据权利要求1所述应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式，其特征在于，在所述上炉膛的前后两侧壁靠近所述前炉拱和所述后炉拱处设有燃尽风入口，在所述下炉膛的前墙水冷壁和后墙水冷壁靠近所述前炉拱和所述后炉拱处设有乏气风入口，在所述下炉膛的前墙水冷壁和后墙水冷壁远离所述前炉拱和所述后炉拱处设有三次风入口。8.根据权利要求7所述应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式，其特征在于，在所述燃尽风入口处设有旋流装置，以使燃尽风以旋流方式射入所述上炉膛。9.根据权利要求7所述应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式，其特征在于，在所述三次风入口处设有调节挡板，以调整三次风进入所述下炉膛的角度。10.根据权利要求1所述应用于w火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器布置方式，其特征在于，在所述下炉膛的冷灰斗前后侧壁上设有炉底风入口。

技术总结

本申请公开了一种应用于W火焰锅炉的缝隙式射流燃烧器，所述W火焰锅炉包括上炉膛、下炉膛、前炉拱和后炉拱，在所述前炉拱和所述后炉拱上分别设有旋风筒，在所述旋风筒朝向所述下炉膛的出口处设有缝隙式射流燃烧器喷口，所述缝隙式射流燃烧器喷口包括一次风喷口和环设于所述一次风喷口四周的二次风喷口；本申请可以解决W火焰锅炉低氮排放改造后存在的稳燃难，低负荷性能差，主汽温度偏低等问题，可有效改善W火焰锅炉的燃烧状况，确保机组的高效经济性运行。济性运行。济性运行。