一种炉底补风式对冲燃烧煤粉炉

技术领域

本发明涉及煤粉锅炉燃烧技术领域，特别是涉及一种炉底补风式对冲燃烧煤粉炉。

背景技术

在燃煤锅炉中，对冲燃烧方式是一种广泛应用的煤粉燃烧方式，燃烧器布置在前后墙，燃烧器正对，在燃烧器出口形成火焰。对冲燃烧普遍采用旋流燃烧器，一次、二次风与燃料在燃烧器出口完成混合并燃烧。对冲燃烧的燃烧器一般不具有角度调节功能。随着机组深度调峰需求的不断增加，机组低负荷运行时，对冲燃烧锅炉频繁出现炉渣含碳量高、渣稀不成形、冷灰斗高温腐蚀等问题，严重影响机组的安全运行和经济性。

为了降低锅炉氮氧化物排放，对冲燃烧煤粉炉配置了低氮旋流燃烧器、燃尽风等。机组低负荷时，底部烧器喷出的煤粉虽具有较长的停留时间，但炉膛底部供氧条件较差，同时炉膛底部温度较低，使得煤粉的燃尽性受到极大地削弱。此外，空气分级使得炉膛底部喷入风量不足，底部燃烧器出口煤粉受到的托举力不足，导致大量未燃尽的煤粉沉降至炉底。

综上所述，如何有效提高底部燃烧器喷出煤粉燃尽率，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种炉底补风式对冲燃烧煤粉炉，该炉底补风式对冲燃烧煤粉炉实现了煤粉燃尽率、冷灰斗高温腐蚀、氮氧化物排放的协同优化，具有良好的经济效益与环境效益。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种炉底补风式对冲燃烧煤粉炉，包括炉体、位于所述炉体内的主燃区、位于所述炉体底部的冷灰斗、设置于所述炉体上的燃烧器和燃尽风喷口，所述燃烧器位于燃尽风喷口的下方，所述冷灰斗与主燃区之间的墙面上安装有多个补风喷口，喷出风通过所述补风喷口进入炉体底部。

优选地，所述补风喷口安装在所述冷灰斗与主燃区之间的前后墙面或/和左右侧墙面上。

优选地，所述补风喷口为直流喷口、旋流喷口或贴壁风喷口。

优选地，所述喷出风可沿墙面法线方向偏转设定角度。

优选地，所述喷出风在墙面法线方向沿着垂直方向的向上偏转角度为0～30°。

优选地，所述喷出风在墙面法线方向沿着水平方向的左右偏转角度为-15～+15°。

优选地，所述补风喷口安装于墙面时采用中间稀疏两侧密集的布置方式。

优选地，所述补风喷口安装于一个墙面上的数量为6-8只。

优选地，所述喷出风为燃尽风，其补风量占燃尽风量的5～20％。

优选地，所述喷出风的风速为40～80m/s。

本发明所提供的炉底补风式对冲燃烧煤粉炉，对冲燃烧煤粉炉型式为Π型炉、塔式炉等。炉底补风式对冲燃烧煤粉炉包括炉体、主燃区、冷灰斗、燃烧器和燃尽风喷口，主燃区位于炉体的中部，冷灰斗位于炉体的底部，也就是冷灰斗位于主燃区的下面。燃烧器和燃尽风喷口设置于炉体上，燃烧器位于主燃区处，燃烧器位于燃尽风喷口的下方。

冷灰斗与主燃区之间的墙面上安装有多个补风喷口，喷出风通过补风喷口进入炉体底部，通过在冷灰斗墙面上的补风喷口补入一定风量，对炉底进行补风，从而改善了对冲燃烧煤粉炉的底部燃烧器喷出煤粉的燃烧条件，也就是改善炉底供氧条件，提高底部燃烧器喷出煤粉燃尽率，强化炉膛底部煤粉的托举作用，降低炉膛底部灰渣量，有效解决了炉渣含碳量高、渣稀不成形等问题；同时，提高冷灰斗区域水冷壁附近氧浓度，降低H

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1为本发明中第一种具体实施方式所提供的炉底补风式对冲燃烧煤粉炉的结构示意图；

图2为图1中炉底补风式对冲燃烧煤粉炉补风喷口一种垂直偏角示意图；

图3为图1中炉底补风式对冲燃烧煤粉炉补风喷口另一种垂直偏角示意图；

图4为本发明中第二种具体实施方式所提供的炉底补风式对冲燃烧煤粉炉的结构示意图。

附图中标记如下：

1-炉体、2-主燃区、3-冷灰斗、4-燃烧器、5-燃尽风喷口、6-补风喷口。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种炉底补风式对冲燃烧煤粉炉，该炉底补风式对冲燃烧煤粉炉实现了煤粉燃尽率、冷灰斗高温腐蚀、氮氧化物排放的协同优化，具有良好的经济效益与环境效益。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图4，图1为本发明中第一种具体实施方式所提供的炉底补风式对冲燃烧煤粉炉的结构示意图；图2为图1中炉底补风式对冲燃烧煤粉炉补风喷口一种垂直偏角示意图；图3为图1中炉底补风式对冲燃烧煤粉炉补风喷口另一种垂直偏角示意图；图4为本发明中第二种具体实施方式所提供的炉底补风式对冲燃烧煤粉炉的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的炉底补风式对冲燃烧煤粉炉，包括炉体1、位于炉体1内的主燃区2、位于炉体1底部的冷灰斗3、设置于炉体1上的燃烧器4和燃尽风喷口5，燃烧器4位于燃尽风喷口5的下方，冷灰斗3与主燃区2之间的墙面上安装有多个补风喷口6，喷出风通过补风喷口6进入炉体1底部。

上述结构中，炉底补风式对冲燃烧煤粉炉，对冲燃烧煤粉炉型式为Π型炉、塔式炉等。炉底补风式对冲燃烧煤粉炉包括炉体1、主燃区2、冷灰斗3、燃烧器4和燃尽风喷口5，主燃区2位于炉体1的中部，冷灰斗3位于炉体1的底部，也就是冷灰斗3位于主燃区2的下面。燃烧器4和燃尽风喷口5设置于炉体1上，燃烧器4位于主燃区2处，燃烧器4位于燃尽风喷口5的下方。

冷灰斗3与主燃区2之间的墙面上安装有多个补风喷口6，喷出风通过补风喷口6进入炉体1底部，通过在冷灰斗3墙面上的补风喷口6补入一定风量，对炉底进行补风，从而改善了对冲燃烧煤粉炉的底部燃烧器4喷出煤粉的燃烧条件，也就是改善炉底供氧条件，提高底部燃烧器4喷出煤粉燃尽率，强化炉膛底部煤粉的托举作用，降低炉膛底部灰渣量，有效解决了炉渣含碳量高、渣稀不成形等问题；同时，提高冷灰斗3区域水冷壁附近氧浓度，降低H

上述炉底补风式对冲燃烧煤粉炉仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式，补风喷口6安装在冷灰斗3与主燃区2之间的前后墙面或/和左右侧墙面上，前墙面和后墙面在前后方向上相对，左侧墙面和右侧墙面在左右方向上相对，也就是补风喷口6可以只设置于前墙面和后墙面上，也可以只设置于左侧墙面和右侧墙面上，还可以同时设置在前墙面、后墙面、左侧墙面和右侧墙面四个墙面，可以根据炉体1的安装位置、尺寸、补风方便程度自行设置底部补风喷口6布置位置，使补风喷口6设置更加方便，补风效果更加高效，操作更加便捷。

在上述各个具体实施例的基础上，补风喷口6可以为直流喷口，喷出风沿水平方向进入，设置更加方便；也可以为旋流喷口，喷出风方向旋转，补风更加均匀；还可以为其它适宜的补风喷口6，比如为贴壁风喷口，喷出风贴壁进入，进一步防止冷灰斗3水冷壁高温腐蚀。需要说明的是，具体补风喷口6的形式不受限制，可以根据实际应用情况而定，都在本发明的保护范围内。

在上述各个具体实施例的基础上，喷出风可沿墙面法线方向偏转设定角度，可以根据实际情况调整喷出风的高度和角度，具体地说，当喷出风需要更加集中时，喷出风在墙面法线方向沿着垂直方向的向上偏转设定角度，比如使喷出风在墙面法线方向沿着垂直方向的向上偏转角度α为0～30°之间任意值，包括端点值，比如15°，使喷出风集中力量对准中间主燃区2，进一步提高底部燃烧器4喷出煤粉燃尽率。

当喷出风需要范围更加时，喷出风在墙面法线方向沿着水平方向的左右偏转设定角度，比如喷出风在墙面法线方向沿着水平方向的左右偏转角度β为-15～+15°之间任意值，包括端点值，进一步拓宽炉内燃烧区域范围，炉膛热负荷分布更加均匀，减小炉内局部高温区域，在一定程度上降低热力型氮氧化物生成。

另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，补风喷口6布置较为灵活，安装于墙面时可以均匀布置，较为整齐；也可以不均分布置，比如采用中间稀疏两侧密集的布置方式，此种方式可以更好地改善冷灰斗3区域水冷壁附近还原性气氛，降低H

在上述各个具体实施例的基础上，补风喷口6的安装数量为4～40只，补风喷口6的数量越多补风效果越好。为了保证补风强度，安装于一个墙面上的补风喷口6的数量最好大于等于6只。由于补风喷口6数量越多，安装约为复杂，工作量较多，对炉体1的要求越高，在满足补风要求的情况下，可以尽量减少补风喷口6的数量。优选地，补风喷口6安装于一个墙面上的数量为6-8只，比如一个墙面设置7只补风喷口6，两侧两者14只，既可以满足补风要求，也可以减少工作量，降低安装难度，降低对炉体1的要求，降低成本。

另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，喷出风可以为燃尽风、二次风或单独风机补风等，具体形式可以根据现有风的形式而定，尽可能使用现有能源，降低成本。喷出风的补风量占燃尽风量的5～20％之间任意值，包括端点值，比如10％，满足底部燃烧器4喷出煤粉的燃烧条件，提高底部燃烧器4喷出煤粉燃尽率。

另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，喷出风的风速为40～80m/s之间任意值，包括端点值，比如80m/s，此时补风喷口6喷出风具有一定的刚度，不易折弯，不易分散，对准中间，集中补风，提高底部补风效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的炉底补风式对冲燃烧煤粉炉进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。