[发明专利]一种带有边界二次风喷口的W火焰锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种W火焰锅炉，具体涉及一种带有边界二次风喷口的W火焰锅炉，属于W火焰锅炉燃烧技术领域。

背景技术

W火焰燃烧锅炉是一种专门为燃用无烟煤、贫煤而设计的锅炉，这种W火焰锅炉运行中普遍存在以下问题：飞灰可燃物含量高、下炉膛前墙和后墙的水冷壁结渣严重、煤粉气流着火晚且火焰稳定性较差。

上述W火焰锅炉常见的截面流场和拱上燃烧器喷口布置方式如图5和图6所示。从结构上对以上所述两个方面问题进行分析：飞灰可燃物含量高，其主要原因在于煤粉着火晚且火焰稳定性差；从燃烧器喷口布置结构上分析：①浓煤粉气流喷口10靠近下炉膛前墙水冷壁2-2和后墙水冷壁2-3布置而远离炉膛中心2-1，而距离炉膛中心2-1越远，烟气温度越低，因而加热浓煤粉气流的烟气温度相对较低，对着火不利；②浓煤粉气流喷口10呈狭长型，这使得高温烟气加热浓煤粉气流时浓煤粉气流的受热面小，从而影响煤粉气流的着火和火焰稳定性；③浓煤粉气流喷口10上沿没有与二次风喷口13上沿平齐，浓煤粉气流喷口10上沿与两侧二次风喷口13的突出部分之间的区域无其它气流，这使得突出的部分二次风极易向此区域扩散，从而在浓煤粉气流与炉膛中心高温烟气之间形成一道风膜，阻断了来自炉膛中心的高温烟气与浓煤粉气流的混合，从而引起着火延迟、燃烧不稳定；④淡煤粉气流7从拱上靠近炉膛中心区域喷入，一方面阻碍炉膛中心高温烟气与浓煤粉气流5混合，另一方面低温的淡煤粉气流7引起炉膛中心烟气温度有所下降，因而对着火和稳燃不利。

下炉膛前墙和后墙水冷壁结渣严重是因为：①浓煤粉气流5靠近下炉膛前墙水冷壁2-3和后墙水冷壁2-2侧喷入，且浓煤粉气流喷口10与前墙水冷壁2-3和后墙水冷壁2-2之间空隙处无其它气流，拱上二次风8携带浓煤粉气流5下冲过程中易向前墙和后墙水冷壁扩散而冲刷水冷壁，从而导致结渣；②浓煤粉气流5在下行过程中随着温度升高而体积膨胀，且同时受炉膛中心区域高温烟气膨胀而施加的横向推力作用，因而浓煤粉气流5易向两侧的前墙和后墙水冷壁扩张，冲刷前墙和后墙水冷壁而引起结渣。

中国发明专利申请《一种稳燃防结渣缝隙式W型火焰锅炉装置》（公开日为2009年2月18日、申请号为200810137213.3、申请日为2008年9月27日，下称“文件一”）和发明专利申请《一种带有增程二次风喷口的W型火焰锅炉》(公开日为2010年3月10日、申请号为200910309100.1、申请日为2009年10月30日，下称“文件二”)。“文件一”和“文件二”对W火焰锅炉运行中普遍存在的问题提出了相应措施，使下炉膛前墙和后墙的水冷壁结渣严重、煤粉气流着火晚且火焰稳定性较差的情况得到了一定程度的缓解，但是飞灰可燃物含量仍然偏高，并且还出现了翼墙结渣的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有边界二次风喷口的W火焰锅炉，以解决现有的W火焰锅炉运行中存在飞灰可燃物含量高、翼墙水冷壁结渣严重的问题。

本发明的技术方案是：一种带有边界二次风喷口的W火焰锅炉包括由下炉膛、上炉膛和两个炉拱构成的炉体以及多个浓煤粉气流喷口、多个淡煤粉气流喷口、多个拱上二次风喷口和多个增程二次风喷口；在每个炉拱上从靠近炉膛中心线到前墙水冷壁和后墙水冷壁之间依次设置有呈一字形排列的多个浓煤粉气流喷口，呈一字形排列的多个淡煤粉气流喷口和呈一字形排列的多个拱上二次风喷口，多个浓煤粉气流喷口、多个淡煤粉气流喷口和多个拱上二次风喷口平行设置；多个浓煤粉气流喷口等间距设置，每个浓煤粉气流喷口小组由两个浓煤粉气流喷口构成；在每相邻两个浓煤粉气流喷口小组之间的炉拱上设有一个增程二次风喷口；多个淡煤粉气流喷口等间距设置，每个淡煤粉气流喷口小组由两个淡煤粉气流喷口构成；由上述各喷口组成多个燃烧器喷口组，多个燃烧器喷口组呈一字型排布，每个燃烧器喷口组包含多个浓煤粉气流喷口小组、多个淡煤粉气流喷口小组、多个增程二次风喷口和多个二次风喷口；所述W火焰锅炉还包括多个边界二次风喷口，在每个燃烧器喷口组两侧的炉拱上各设置有一个边界二次风喷口，且每个边界二次风喷口的设置位置均靠近每个燃烧器喷口组中的最外侧的浓煤粉气流喷口和淡煤粉气流喷口，边界二次风喷口与淡煤粉气流喷口平行设置，边界二次风喷口的上沿和浓煤粉气流喷口的上沿平齐，边界二次风喷口的下沿与淡煤粉气流喷口的下沿平齐。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：飞灰可燃物含量降低，炉膛的翼墙水冷壁结渣减轻，下面进行逐一介绍：

（1） 飞灰可燃物含量降低