一种W火焰锅炉燃烧装置的制作方法

本发明涉及一种w火焰锅炉燃烧装置，特别是一种低负荷稳燃能力好的w火焰锅炉燃烧装置。

背景技术：

1、无烟煤和贫煤存在难着火、难稳燃和难燃尽等问题，需要较高的着火温度和燃尽温度和较长的炉内停留时间，针对上述煤质特性，常常采用w火焰锅炉来燃用贫煤和无烟煤，特对针对无烟煤，w型火焰燃烧方式是最佳选择。近年来随着可再生能源的兴起和发展，燃煤发电正面临巨大的挑战，对机组的调峰能力也提出了更高的要求。在低负荷运行时，由于送入炉内的燃料量减少，锅炉吸热多，导致炉内烟气温度更低，燃烧稳定性变差，由于w火焰锅炉燃烧的是低挥发分煤种，稳燃形势相比其它类型的煤粉锅炉也更加严峻，在不改变煤质的情况下，目前常规的w火焰锅炉燃烧装置难以满足低负荷稳燃的要求。因此，有必要开发新型灵活性调峰的w火焰锅炉燃烧技术，在保证满负荷高效低氮运行的同时提升锅炉的低负荷稳燃能力。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种w火焰锅炉燃烧装置，它不仅能有效提高低挥发分煤在低负荷运行状况下的稳燃情况，满足深度调峰的需要，并在满负荷运行时通过多点分级配风、实现煤粉大尺度分级燃烧，提高煤粉燃尽的同时降低nox排放。

2、为了达到上述目的，本发明的一种w火焰锅炉燃烧装置，包括设于炉膛前、后墙上的拱下风箱、炉拱风箱及拱上风箱；其特征在于：拱下风箱内设有至少一层旋流燃烧器，在所有旋流燃烧器上方的拱下风箱内设有纵向分层排列的数个一级二次风喷口和数个二级二次风喷口，在所有旋流燃烧器下方的拱下风箱内设有一至三层的三级二次风喷口；炉拱风箱内设有倾斜的数个七级二次风喷口及主煤粉喷口，主煤粉喷口外均同心的设有五级二次风喷口，五级二次风喷口均位于七级二次风喷口的内侧，七级二次风喷口内设有点火枪，七级二次风喷口与炉膛中心线之间的夹角为a2，主煤粉喷口与炉膛中心线之间的夹角为a1，且a2>a1；拱上风箱内设有数个四级二次风喷口；炉膛前、后墙上还设有数个次煤粉喷口，次煤粉喷口外均同心的设有六级二次风喷口；同组的主煤粉喷口和次煤粉喷口通过流量分配调节装置与一次风管相连。

3、上述主煤粉喷口及次煤粉喷口均为直流式喷口或旋流式喷口；

4、本发明同组的主煤粉喷口和次煤粉喷口组成单个煤粉燃烧器，并通过流量分配调节装置对进入主煤粉喷口与次煤粉喷口的煤粉量和风量进行调节，配合旋流燃烧器并将二次风通过三个风箱进行配风，形成一级到七级多点分级配风，保证煤粉气流能够适时补氧，实现大尺度分级燃烧，达到稳定、高效、低氮燃烧的效果，保证锅炉安全经济高效运行；当主煤粉气流喷口及次煤粉气流喷口为直流式喷口时，本装置为直流煤粉燃烧器结合旋流煤粉燃烧器的配置型式，一方面可以实现煤粉大尺度分级送入炉膛燃烧，且直流煤粉燃烧器射程长，可提升炉内火焰充满度，增加煤粉在炉内的停留时间和混合强度，提高煤粉燃尽率的同时达到更低的氮氧化物排放效果；另一方面采用旋流燃烧器，自持稳燃特性好，当低负荷运行时可直接投运旋流燃烧器实现低负荷稳燃，满足深度调峰的需要，旋流燃烧器还可以实现自身分级配风燃烧，进一步实现低氮燃烧、降低nox；旋流燃烧器下方设置的三级二次风喷口喷射的二次风为托举风，可避免拱下旋流燃烧器处未燃尽的煤粉落入冷灰斗，进一步提高提高燃烧效率；七级二次喷口与炉膛中心线之间夹角a2大于与主煤粉喷口形成的夹角a1，可使得喷出的二次风对主煤粉喷口的主煤粉气流产生一定的引射作用，加大w型火焰在炉内的行程，增加煤粉颗粒在炉内的停留时间，进一步提高煤粉燃尽效率；

5、上述数个次煤粉喷口及六级二次风喷口可倾斜的设于炉拱风箱内，六级二次风喷口均位于五级二次风喷口的内侧；从主煤粉喷口喷出的主煤粉气流下冲形成w型主燃烧火焰，内侧的次煤粉喷口向火布置，由其喷出的次煤粉气流直面炉内高温区，能够及时着火和燃烧；主煤粉喷口与次煤粉喷口均与炉膛对称中心线为倾斜布置，两股气流动量不同，在炉内形成烟气回流，强化煤粉燃烧的同时还可还原、降低nox；外侧同心设置的五级和六级二次风可以对两喷口起到冷却保护作用，也为燃烧器初期提供燃烧用风；

6、上述数个次煤粉喷口及六级二次风喷口也可设于二级二次风喷口与旋流燃烧器之间的拱下风箱内；

7、上述数个次煤粉喷口及六级二次风喷口还可设于四级二次风喷口下方的拱上风箱内；均可形成大尺度的分级燃烧；

8、作为本发明的进一步改进，所述前后墙上的主煤粉喷口与次煤粉喷口沿炉膛宽度方向对称布置，单墙上的主煤粉喷口与次煤粉喷口为交错或顺列布置；分别适用于炉宽较窄或较宽的炉膛；

9、作为本发明的进一步改进，所述各级二次风喷口均为摆动式喷口；可上下或左右摆动，通过改善炉内混合，进一步提高燃料燃尽率；

10、作为本发明的进一步改进，所述流量分配调节装置为挡板式流量分配调节装置；便于对进入主煤粉喷口与次煤粉喷口的煤粉量和风量进行调节；

11、作为本发明的进一步改进，所述a2为5°-25°，a1为1°-10°；两合适的夹角可提高二次风对主煤粉气流的引射作用；

12、综上所述，本发明不仅能有效提高低挥发分煤在低负荷运行状况下的稳燃情况，满足深度调峰的需要，并在满负荷运行时通过多点分级配风、实现煤粉大尺度分级燃烧，提高煤粉燃尽的同时降低nox排放。

技术特征：

1.一种w火焰锅炉燃烧装置，包括设于炉膛前、后墙上的拱下风箱、炉拱风箱及拱上风箱；其特征在于：拱下风箱内设有至少一层旋流燃烧器，在所有旋流燃烧器上方的拱下风箱内设有纵向分层排列的数个一级二次风喷口和数个二级二次风喷口，在所有旋流燃烧器下方的拱下风箱内设有一至三层的三级二次风喷口；炉拱风箱内设有倾斜的数个七级二次风喷口及主煤粉喷口，主煤粉喷口外均同心的设有五级二次风喷口，五级二次风喷口均位于七级二次风喷口的内侧，七级二次风喷口内设有点火枪，七级二次风喷口与炉膛中心线之间的夹角为a2，主煤粉喷口与炉膛中心线之间的夹角为a1，且a2>a1；拱上风箱内设有数个四级二次风喷口；炉膛前、后墙上还设有数个次煤粉喷口，次煤粉喷口外均同心的设有六级二次风喷口；同组的主煤粉喷口和次煤粉喷口通过流量分配调节装置与一次风管相连。

2.如权利要求1所述的一种w火焰锅炉燃烧装置，其特征在于：所述数个次煤粉喷口及六级二次风喷口倾斜的设于炉拱风箱内，六级二次风喷口均位于五级二次风喷口的内侧。

3.如权利要求1所述的一种w火焰锅炉燃烧装置，其特征在于：所述数个次煤粉喷口及六级二次风喷口设于二级二次风喷口与旋流燃烧器之间的拱下风箱内。

4.如权利要求1所述的一种w火焰锅炉燃烧装置，其特征在于：所述数个次煤粉喷口及六级二次风喷口设于四级二次风喷口下方的拱上风箱内。

5.如权利要求1至4任一所述的一种w火焰锅炉燃烧装置，其特征在于：所述主煤粉喷口及次煤粉喷口均为直流式或旋流式。

6.如权利要求5所述的一种w火焰锅炉燃烧装置，其特征在于：所述前后墙上的主煤粉喷口与次煤粉喷口沿炉膛宽度方向对称布置，单墙上的主煤粉喷口与次煤粉喷口为交错或顺列布置。

7.如权利要求6所述的一种w火焰锅炉燃烧装置，其特征在于：所述各级二次风喷口均为摆动式喷口。

8.如权利要求7所述的一种w火焰锅炉燃烧装置，其特征在于：所述流量分配调节装置为挡板式流量分配调节装置。

9.如权利要求8所述的一种w火焰锅炉燃烧装置，其特征在于：所述a2为5°-25°，a1为1°-10°。

技术总结本发明公开了一种W火焰锅炉燃烧装置，包括设于炉膛前、后墙上的拱下风箱、炉拱风箱及拱上风箱；拱下风箱内从上至下依次纵向分层设有数个一级二次风喷口、数个二级二次风喷口、至少一层旋流燃烧器及一至三层的三级二次风喷口；炉拱风箱内设有倾斜的数个七级二次风喷口及主煤粉喷口，主煤粉喷口外均同心的设有五级二次风喷口，七级二次风喷口及主煤粉喷口分别与炉膛中心线呈夹角A2及A1，且A2>A1；拱上风箱内设有数个四级二次风喷口；炉膛前、后墙上还设有数个次煤粉喷口及外侧同心设置的六级二次风喷口；本发明不仅能有效提高低挥发分煤在低负荷运行状况下的稳燃情况，满足深度调峰的需要，并实现煤粉大尺度分级燃烧，提高煤粉燃尽的同时降低NOx排放。技术研发人员：王杜佳,杨章宁,谢佳,莫春鸿,李维成,冉燊铭受保护的技术使用者：东方电气集团东方锅炉股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13