[实用新型]立式煤粉锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及锅炉领域，特别是涉及一种立式煤粉锅炉。

背景技术

我国以煤炭为主体能源的结构在未来很长时间内难以变化，中国每年燃用的煤炭量达到15亿吨，其中8亿吨煤炭用于燃煤火力发电，7亿吨煤炭用于燃煤工业锅炉。随着燃煤锅炉大气污染物排放标准的提高，煤的高效洁净燃烧技术是未来发展的必然要求。

此外，传统燃烧方式中，炉膛内一次风、二次风喷射速度与炉膛断面平均速度差异较大，炉膛内存在较大的回流区，回流区可卷吸高温烟气，预热煤粉，但回流区的控制较为复杂，回流区内容易发生煤粉颗粒团聚，若炉内流场组织不佳，则炉膛结渣倾向大，影响锅炉的安全平稳运行。

传统的燃烧方式包括使用直流燃烧器的切圆燃烧和使用旋流燃烧器的旋流燃烧。在传统的燃烧方式中，一次风携带煤粉以20-30m/s速度喷入炉膛，二次风包围一次风以30-40m/s速度喷入炉膛，形成风包粉的燃烧方式。煤粉在特定区域集中燃烧，局部燃烧温度高，导致煤粉燃烧的NOx原始排放值高。对于燃用无烟煤的煤粉锅炉，NOx原始排放值超过800mg/m3；对于燃用烟煤的锅炉，NOx原始排放值一般超过400mg/m3，二者均大大超过相关排放标准。

此外，传统燃烧方式中，炉膛内部一次风、二次风喷射速度与炉膛横截面上的气流平均速度差异较大，炉膛内部存在较大的回流区，回流区可卷吸高温烟气，预热煤粉，但回流区的控制较为复杂，回流区内容易发生煤粉颗粒团聚，若炉内流场组织不佳，则炉膛结渣倾向大，影响锅炉的安全平稳运行。

此外，在煤粉的切圆燃烧方式或旋流燃烧方式中，因煤粉集中燃烧和释放热量，煤粉燃烧温度超过了灰熔点，煤粉燃烧还易形成结渣，部分渣粘结在炉膛水冷壁上，影响锅炉的传热性能。在锅炉的工作期间，需要将部分渣从炉膛底部排出，因此降低了锅炉效率。

实用新型内容

为了克服上述现有技术缺陷的至少一个方面，本实用新型提出一种立式煤粉锅炉，该立式煤粉锅炉能够实现煤粉的均匀且高效燃烧、低氮氧化物排放，并且避免了煤粉颗粒在炉膛内部积聚。

根据本实用新型的一个方面，提供一种立式煤粉锅炉，所述立式煤粉锅炉可以包括：炉膛，所述炉膛包括位于其四周的侧壁，位于侧壁下方的炉膛底部，由侧壁和炉膛底部包围形成的炉膛内腔；至少一个煤粉燃烧器，所述煤粉燃烧器包括主体和从主体延伸的燃烧器出口管，所述主体设置在炉膛底部下方，所述燃烧器出口管从炉膛底部外侧向上延伸进入到炉膛内腔中且适于向炉膛内腔中通入一次风和煤粉的混合物；以及二次风布风装置，所述二次风布风装置设置于炉膛底部中且适于向炉膛内腔中通入二次风，其特征在于，所述二次风布风装置包括分布于炉膛底部的多个二次风布风管，每个二次风布风管的管壁上设置多个出风孔；以及所述燃烧器出口管延伸到二次风布风管之间的间隙中，使得一次风和煤粉的混合物与二次风在炉膛内腔中掺混以在炉膛内腔中形成呈平推流整体向上流动的风粉混合物。

根据本实用新型的一个示例性实施例，所述二次风布风管的出风孔中设置有风帽。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述炉膛包括高度为侧壁总高度的20％-40％的侧壁下部，所述炉膛侧壁下部为横截面自下而上逐渐变大的倒锥形部分。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述炉膛包括四片侧壁，其中相对的两片侧壁在其下部向内倾斜，相对的另外两片侧壁在竖直方向上保持竖直。

根据本实用新型的另一示例性实施例，炉膛包括四片侧壁，侧壁的中部和下部保持竖直，且炉膛侧壁的中部和下部的横截面大致呈矩形且面积保持不变，所述中部和下部的高度分别占侧壁总高度的20％至40％。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述立式煤粉锅炉还包括：至少一层三次风喷口，其适于向炉膛内通入三次风且分层地设置在炉膛的侧壁上，所述至少一层三次风喷口中的一层喷口设置在炉膛侧壁下部上。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述二次风布风装置设置于炉膛底部以分布在炉膛底部的整个横截面上。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述二次风布风管上的风帽之间的中心距以及风管之间的间距不大于300mm。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述多个二次风布风管彼此平行地横穿靠近炉膛底部的侧壁使其两端均位于炉膛之外，所述二次风布风管的一端与二次风总管流体连通，另一端设置有可拆卸的堵头。

根据本实用新型的另一示例性实施例，所述二次风的喷射动量小于或等于所述一次风和煤粉的混合物的喷射动量。