[实用新型]电站锅炉炉膛侧墙用空气喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型属于一种与电站锅炉配套用空气喷嘴，特别是一种用于电站锅炉炉膛侧墙的既可向炉内补氧、又可有效预防侧墙水冷壁严重结焦及高温腐蚀的空气喷嘴。

背景技术

大型电站锅炉炉膛、如600MW前后墙对冲燃烧锅炉炉膛、“W”火焰炉炉膛等，其燃烧器及供氧用空气喷嘴(亦称OFA<燃尽风>燃烧器)，均布置在炉膛前、后墙或前、后炉拱上，在炉膛侧墙上均未设置任何空气喷嘴及燃烧器。而在炉膛四周墙体(水冷壁)热负荷方面，两侧墙水冷壁的平均负荷和局部最高热负荷均高于前、后墙或前、后墙及其炉拱，同时在侧墙水冷壁内侧面中间区域附近为高CO浓度及低O₂浓度区，呈现为明显的还原性气氛，造成该区域内墙体水冷壁结焦且高温腐蚀严重；此外，上述炉膛设于前、后墙或前、后炉拱上的OFA(燃尽风)燃烧器所提供的燃尽风(空气)极难满足炉膛中心区供氧要求，从而也影响了锅炉的燃烧效率。若将传统的OFA(燃尽风)燃烧器增设于炉膛侧墙，由于其结构主要是满足轴向、纵深送风，其空气流为直流，对侧墙墙面的保护性差，难以有效防止炉膛运行中两侧墙中心区域的严重结焦及高温腐蚀。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种电站锅炉炉膛侧墙用空气喷嘴，达到有效防止炉膛运行中侧墙水冷壁严重结焦及高温腐蚀，并向炉膛中心补氧，提高其燃烧效率，延长使用寿命等目的。

本实用新型的解决方案是采用同心设置的三级喷管(流道)作为喷嘴的主体，其中：中心喷管提供直流空气，用以提高炉膛中心区的补氧强度，而二、三级环形喷管提供旋流风，并在其喷口部采用大角度喇叭口，使喷出的空气尽量贴近炉膛侧壁流动、形成一空气垫，在降低该侧墙区域高热负荷状态的同时补氧，提高O₂浓度及燃烧效率，有效预防侧墙水冷壁严重结焦及发生高温腐蚀，从而实现其目的。因而，本实用新型包括设有压力空气喷管的喷嘴体，关键在于喷嘴体包括中心喷管及与该中心喷管同心设置的二、三级环形喷管，中心喷管的喷口为与其喷管等直径的直口或小于喷管内径的束口，而二、三级喷管口均为30°～60°的喇叭口、且在两喷管的环形流道内均设有带调节杆的空气旋流发生器，而在各喷管的入口端均设有调节进气量大小的套筒式气量调节环板；二、三级旋流发生器分设于第二、三级喷管中的锥环形腔体内并分别滑动式套于主喷管及二级喷管外壁上，而各进气量调节环板则滑动式套于对应的中心喷管及第二、三级喷管外壁上。

上述中心喷管的喷口为束口时，其喷口向喷管中心倾斜20°～30°(即：喷口内锥环面与中心风管轴截面的夹角为70°～60°)。

本实用新型由于在中心喷管口部采用直口或束口，向炉膛内提供高速直流空气，该部分气流刚性大、扩散衰减速度慢、穿透力强，可有效改善炉膛中部区域燃烧后期的补(供)氧条件；而二、三级环形喷管采用大角度喇叭口并向炉膛内提供强旋流空气，其气流扩散角大、刚性弱、衰减速度快，与主喷管气流之间预混段短，所产生的强旋流空气喷入炉膛后贴近侧墙(水冷壁)流动、在高温烟气与侧墙之间形成一空气垫，既降低了作用于侧墙高温区烟气的温度；又明显提高了高温烟气中的含氧量、形成氧化气氛，大大降低了还原性气体和腐蚀性气体的浓度。从而可有效防止炉膛侧墙严重结焦及高温腐蚀现象的发生，提高燃烧效率、延长侧墙水冷壁的使用寿命等特点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1.中心喷管，2.二级喷管，3.三级喷管、1～1.束口、2～1、3～1.喇叭口，1～2、2～4、3～4：进气量调节环板，1～3、2～5、3～5：进气量调节杆，2～2、3～2：旋流发生器，2～3、3～3：(旋流发生)调节杆；F₁.中心喷管进气口，F₂、F₃：二、三级喷管进气口。

具体实施方式

以前，后墙对冲燃烧锅炉炉膛及“W”火焰锅炉炉膛配套用空气喷嘴为例：

喷嘴体总长3397mm其中.中心喷管1长3259mm、管体内径φ460mm，端部束口1～1内径φ438mm、束口轴向长14mm，壁厚5mm；二级喷管2前端气道长1262mm，环腔大内径φ762mm，与旋流发生器2～2配合的锥环形腔体大(后)端直径φ906mm，锥度19°，喇叭口2～1轴向长86mm、锥度45°，旋流发生器2～2前、后端外径分别为φ762mm及852mm，外环面锥度19°；三级喷管3前端气道长417mm，内腔大径φ887mm，与三级旋流发生器3～2配合的锥环形腔体后端直径φ1143mm，锥度17°，前端喇叭口3～1轴向长138mm、锥度45°，三级旋流发生器前、后端外径分别为φ1012mm及1095mm、外环面锥度17°；风量调节环板1～2、2～4及3～4均滑动式套于对应的喷管外壁上并通过对应的进气量调节杆1～3、2～5及3～5调节各喷管的进气量。