[发明专利]一种乏气风偏置的W火焰锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉，具体涉及一种乏气风偏置的W火焰锅炉。

背景技术

目前，在拱上布置有旋流煤粉燃烧器的W火焰锅炉在中国占有一定比例。这种采用旋流燃烧器的W火焰锅炉在燃用低挥发分煤特别是无烟煤时普遍存在着以下问题。

W火焰锅炉NO_x排放量较高，可达1500～1800mg/m³。NO_x对动物和人体有致毒作用，是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和破坏大气臭氧层的一个重要因素。NO_x在大气中被进一步氧化将形成细微的硝酸盐颗粒，是雾霾的重要来源。

W火焰锅炉由于燃用煤种为挥发分较低的无烟煤和贫煤，煤粉不易燃尽，飞灰可燃物含量偏高。飞灰可燃物含量高会造成锅炉不完全燃烧损失增加，降低锅炉效率。

W火焰锅炉由于锅炉本身结构的复杂性和燃煤的难燃性，再加上煤质多变，造成煤粉着火困难，燃烧不稳定，特别是用于调峰，机组处于频繁的变负荷运行，更加重了燃烧的不稳定性，锅炉燃烧的不稳定性严重地影响了电厂的安全性和经济性。

采用旋流燃烧器的W火焰锅炉的一次风煤粉气流在经过旋流燃烧器浓缩装置后，使得50％的一次风和10％～15％煤粉被分离出来，经乏气送风管垂直向下引到乏气喷口喷入炉膛燃烧。拱上旋流燃烧器与拱下水冷壁上的乏气风喷口在垂直方向上距离较近，且上下一一对应布置，这样势必会使得乏气风过早地、直接地与下冲的浓煤粉气流混合。乏气风过早地与下冲的浓煤粉气流混合，未能充分发挥出乏气风分级燃烧的作用，削弱了乏气风降低NO_x的能力；导致NO_x的排放量过高，污染环境，另外，低温乏气风直接冲刷下冲的高温浓煤粉气流，煤粉气流温度降低，稳燃能力下降，同时也影响煤粉燃尽。

发明内容

本发明为解决采用旋流燃烧器的W火焰锅炉乏气风过早地、直接地与下冲的浓煤粉气流混合未能充分发挥出乏气风分级燃烧的作用，削弱了乏气风降低NO_x的能力，导致NO_x排放量高，污染环境；同时低温乏气风直接冲刷下冲的高温浓煤粉气流影响炉内燃烧稳定性及煤粉燃尽的问题，进而提供一种乏气风偏置的W火焰锅炉。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：它包括上炉体、下炉体、前炉拱、后炉拱、2N个乏气送风管、4N个乏气风支管、2N个分级风管、2N个旋流煤粉燃烧器，上炉体、下炉体、前炉拱和后炉拱构成炉膛，N个旋流煤粉燃烧器布置在前炉拱上，N个旋流煤粉燃烧器布置在后炉拱上，且前炉拱上的每个旋流煤粉燃烧器分别与后炉拱上的一个旋流煤粉燃烧器相对设置，N个乏气送风管设置在锅炉前墙水冷壁上，锅炉前墙水冷壁上每个乏气送风管的下方对应设有一个分级风管，且分级风管的底端倾斜布置在锅炉前墙水冷壁上，N个乏气送风管设置在锅炉后墙水冷壁上，锅炉后墙水冷壁上每个乏气送风管的下方对应设有一个分级风管，且分级风管的底端倾斜布置在锅炉后墙水冷壁上，每个乏气送风管的顶端与一个旋流煤粉燃烧器密封连通，每个乏气送风管的底端两侧对称设有两个乏气风支管，两个乏气风支管均倾斜设置，且乏气送风管的底端与两个乏气风支管的顶端密封连通，位于锅炉前墙水冷壁上乏气送风管底端的两个乏气风支管与锅炉前墙水冷壁连通，位于锅炉后墙水冷壁上乏气送风管底端的两个乏气风支管与锅炉后墙水冷壁连通。

本发明的有益效果是：

1、本发明乏气风偏置的W火焰锅炉有利于煤粉燃尽，同时增强燃烧的稳定性。

W火焰锅炉乏气风温为90℃左右，而炉内着火后的浓煤粉气流温度高于1000℃，乏气风温远低于着火后的浓煤粉气流的温度。乏气风未偏置时，较低温度的乏气风直接冲刷高温浓煤粉气流，高温浓煤粉气流温度降低，对煤粉的燃尽极为不利，同时煤粉稳定燃烧的能力下降；乏气风偏置后，乏气风于下冲的浓煤粉气流的两侧逐渐混入，避免了较低温度的乏气风直接冲刷高温浓煤粉气流，煤粉的燃尽会得到大大改善，锅炉内煤粉燃烧的稳定性也得以增强。特别地，当锅炉处于低负荷运行时，炉内截面热负荷和容积热负荷均降低，锅炉燃烧的稳定性本身就差，较低温度的乏气风若依然直接冲刷高温浓煤粉气流，势必加剧了炉内燃烧的不稳定性，此时，更加凸显了偏置乏气风对锅炉低负荷运行时的稳燃作用。

2、本发明乏气风偏置的W火焰锅炉能够进一步降低锅炉NO_x排放。