一种一次风引射型燃尽风燃烧器

技术领域

本发明涉及一种一次风引射型燃尽风燃烧器，利用射流引射器引射部分热二次风汇入热一次风，热一次风和部分热二次风的混合风作为燃尽风的直流风，热二次风作为燃尽风的旋流风。

背景技术

目前电厂降低氮氧化物生成量普遍采用低氮燃烧器+高位燃尽风的技术方案，对于前后墙对冲燃烧方式锅炉燃尽风燃烧器普遍采用热二次直流风+热二次旋流风的改造技术方案。该技术方案燃尽风直流风采用热二次风，由于热二次风箱风压力低，尤其是低氮燃烧器改造后二次风箱压力更低，二次风箱压力普遍小于500Pa(风箱压力为500Pa时，喷口风速约为45m/s)，部分锅炉二次风压力甚至只有200Pa左右，造成燃尽风直流风风速偏小，燃尽风的穿透性变差，影响燃尽风的作用，锅炉低氮水平无法满足预期要求。

发明内容

针对现有旋流燃尽风燃烧器穿透性差的问题，本发明的目的是提供一种一次风引射型燃尽风燃烧器，保证燃尽风的直流风具有良好的穿透性，燃尽风的旋流风具有良好的覆盖性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

一种一次风引射型燃尽风燃烧器，包括燃尽风旋流调节叶片、燃尽风射流引射器、热二次风进口、一次风风管、热二次风射入热一次风进风口、直流燃尽风喷口和旋流燃尽风喷口；

热二次风射入热一次风进风口设置在燃尽风射流引射器喉部位置，直流燃尽风喷口位于燃尽风燃烧器喷口中心，用于增强燃尽风穿透性，旋流燃尽风喷口位于直流燃尽风喷口外环；

将燃尽风分为直流风和旋流风两部分，旋流风采用热二次风作为风源，直流风为采用热一次风汇入部分热二次风的混合风作为风源；燃尽风旋流调节叶片布置在旋流风风道中；为实现将热二次风汇入热一次风，降低厂用电量，在燃烧器热二次风通道设置有一个燃尽风射流引射器，利用燃尽风射流引射器喉部区域形成微负压区域引射部分热二次风进入热一次风风管。

本发明进一步的改进在于，燃尽风旋流调节叶片用于调节旋流风的旋流强度。

本发明进一步的改进在于，燃尽风射流引射器用于引射部分热二次风至热一次风。

本发明进一步的改进在于，还包括热二次风流量调节机构，热二次风流量调节机构用于调节进入燃烧器的热二次风总流量。

本发明进一步的改进在于，还包括热一次风流量调节风门，热一次风流量调节风门用于调节进入燃烧器的热一次风流量。

本发明进一步的改进在于，还包括热二次风射入热一次风流量调节机构，热二次风射入热一次风流量调节机构用于调节通过引射器汇入热一次风的热二次风流量。

本发明进一步的改进在于，热二次风射入热一次风流量调节机构在炉外布置调节机构。

本发明进一步的改进在于，该燃尽风燃烧器直流风的风速能够达到80-85m/s。

本发明进一步的改进在于，燃尽风射流引射器喉部的周向上均匀开设有多个热二次风射入热一次风进风口。

本发明进一步的改进在于，热二次风射入热一次风进风口的数量为6个。

与现有技术相比本发明具有技术优势如下：本发明提供的技术改造方法，将燃尽风分为燃尽风直流风和燃尽风旋流风，直流风采用热一次风+热二次风混合风作为风源，燃尽风燃烧器热一次风流量调节风门开度随负荷变化，保证燃尽风直流风具有良好的穿透性，同时具有良好的节能和低氮效果。燃尽风采用旋流风保证燃尽风具有更好的覆盖面积。

具体来说，本发明燃尽风燃烧器采用热一次风+热二次风的混合风作为直流风，二次风作为旋流风的技术方法。锅炉运行时热一次风压力为8～11KPa，为保证燃尽风对炉膛深度方向能够做到全覆盖，燃尽风直流风的喷口风速不小于80m/s，燃尽风直流风的风压不小于2KPa，利用热二次风作为燃尽风的直流风无法满足要求(热二次风箱压力小于500Pa)，直接利用热一次风作为燃尽风的直流风会造成大量的能量损失，本发明利用燃尽风射流引射器引射部分热二次风汇入热一次风混合，热一次风+热二次风的混合风作为燃尽风直流风，混合风的压力是热二次风压力的4-6倍，保证燃尽风直流风具有良好的穿透性。燃尽风旋流风的主要作用是保证燃尽风的覆盖面积，并且旋流强度可以进行调整。锅炉的热一次风和热二次风压力是随锅炉负荷动态变化，为维持在不同负荷下燃尽风直流风风速基本不变，利用炉外的调整机构对热一次风和热二次风的进风量进行调整。

附图说明

图1为本发明一种一次风引射型燃尽风燃烧器的结构示意图。

图2为炉外调节结构布置图。

附图标记说明：

1、燃尽风旋流调节叶片，2、燃尽风射流引射器，3、热二次风进口，4、热二次风流量调节机构，5、一次风风管，6、热一次风流量调节风门，7、热二次风射入热一次风流量调节机构，8、热二次风射入热一次风进风口，9、直流燃尽风喷口，10、旋流燃尽风喷口。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，本发明提供的一种一次风引射型燃尽风燃烧器，包括燃尽风旋流调节叶片1、燃尽风射流引射器2、热二次风进口3、热二次风流量调节机构4、一次风风管5、热一次风流量调节风门6、热二次风射入热一次风流量调节机构7、热二次风射入热一次风进风口8、直流燃尽风喷口9和旋流燃尽风喷口10。

热二次风射入热一次风进风口8设置在燃尽风射流引射器2喉部位置，直流燃尽风喷口9位于燃尽风燃烧器喷口中心，用于增强燃尽风穿透性，旋流燃尽风喷口10位于直流燃尽风喷口9外环；将燃尽风分为直流风和旋流风两部分，旋流风采用热二次风作为风源，直流风为采用热一次风汇入部分热二次风的混合风作为风源；燃尽风旋流调节叶片1布置在旋流风风道中，用于调节旋流风的旋流强度；为实现将热二次风汇入热一次风，降低厂用电量，在燃烧器热二次风通道设置有一个燃尽风射流引射器2，利用燃尽风射流引射器2喉部区域形成微负压区域引射部分热二次风进入热一次风风管5；热二次风流量调节机构4用于调节进入燃烧器的热二次风总流量；热一次风流量调节风门6用于调节进入燃烧器的热一次风流量；热二次风射入热一次风流量调节机构7用于调节通过引射器汇入热一次风的热二次风流量。且热二次风射入热一次风流量调节机构7在炉外布置调节机构。

国内某600MW超临界机组锅炉，锅炉采用对冲燃烧方式，在前后墙分别布置三层旋流燃烧器，在旋流燃烧器上方布置一层燃尽风燃烧器。锅炉目前NOx生成量偏高，为降低NOx生成量采用一次风引射型燃尽风燃烧器进行低氮改造。

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方法进行清楚、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。

根据现场施工条件，采用传统旋流燃烧器现场布置空间不足，导致两层燃尽风间距过小，低氮燃烧器无法达到预期效果。本次改造燃尽风可采用一次风引射型燃尽风燃烧器。将燃尽风旋流燃烧器喷口分为直流风喷口和旋流风喷口，燃尽风直流风采用热一次风和热二次风的混合风，旋流风采用热二次风。设计热一次风进入燃烧器的风速约为45m/s，一次风进入燃烧器后经过射流时，在射流喉部位置内侧形成一个压力为-200～-500Pa负压区，二次风压约为200-5000Pa；在射流引射器喉部圆周均匀开6个进气口，利用射流引射器喉部形成的负压，部分热二次风通过进气口汇入热一次风，热一次风和热二次风的混合风经过燃尽风直流喷口送入炉膛，热二次风射入热一次风的风量通过炉外调节档杆调节，保证燃烧器喷口风速约为80-85m/s，燃尽风直流风具有良好的穿透性，有利于降低氮氧化物的生成量。燃烧器二次风筒上均匀布置6个进风口，热二次风通过进风口进入燃烧器，部分热二次风通过射流引射器喉部进气口汇入热一次风，部分热二次风流经旋流叶片后通过旋流喷口进入炉膛，燃烧器旋流二次风喷口风速约为35m/s。

锅炉一次风/二次风压力是随着负荷动态变化的，为保证在不同负荷下直流风风速基本不变，在热一次风管加装风量调节门，并在风门出口位置加装风压/风量测点，制定负荷-热一次风门开度曲线，调整热一次风流量调节风门开度，保证在不同负荷下进入燃烧器的热一次风压/风量基本不变。制定负荷-热二次风射入热一次风流量调节风门开度曲线，调整热二次风射入热一次风流量调节机构开度，保证在不同负荷下燃尽风直流风喷口风速基本不变。

加装高速燃尽风，在主燃区可以降低氧气的体积分数，同时降低炉膛内最高温度，减少热力型NOx的生成；在燃尽区，燃烧产物CO和NOx发生还原反应，抑制燃料型NOx的产生。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。