[实用新型]一种燃低挥发分煤多角切圆低氮稳燃锅炉

说明书

技术领域

本实用新型属于锅炉燃烧技术领域，具体涉及一种燃低挥发分煤多角切圆低氮稳燃锅炉。

背景技术

煤炭在未来一段时间，仍将是我国各个能源消耗部门的主要能量来源。而随着近年来能源开采的限制，火电站动力用煤中，低挥发分贫煤和无烟煤所占的比例日渐增加，燃用低挥发分煤成为我国部分低挥发分煤产地燃煤电站的基本任务。受经济条件及锅炉运行情况的限制，目前我国燃用低挥发分煤的主要炉型，仍然是四角切圆炉膛，配合采用浓淡燃烧和空气分级技术对燃煤过程中NO_x的排放加以控制。在四角切圆炉膛中，虽然煤粉在高温高氧条件下燃烧有利于燃尽，但会增加NO_x的生成；反之，低温低氧燃烧有利于抑制NO_x生成，但更不利于煤粉的燃尽；另外，由于一次风在炉内容易发生偏转贴墙，造成实际切圆直径过大，容易在水冷壁区域结渣和磨损，而如果切圆直径过小又容易造成炉膛充满度不够、燃烧不充分和炉膛出口余旋以及烟温偏差的问题。在燃用低挥发分煤的锅炉中，该问题更为突出，无法兼顾低氮效果和燃烧效率，严重制约了低挥发分煤的利用效率，必须提出有针对性的新技术来解决该问题。

研究表明，有效降低燃烧初期的过量空气系数并及时补充燃尽风是大幅度降低NO_x排放，同时又不会对煤粉燃尽造成很大影响的有力技术路径；而补充燃尽风的加入时间和位置是否合适，对未燃尽产物的燃烧和NO_x生成起着决定性的作用。对现有技术的检索发现，专利(200610118898.8)提出一种无烟煤燃烧方法，在四墙中心线附近设置一列一次风组成的喷口组，最下层一次风下方可增加一层二次风；而二次风喷口全部设置于炉膛四角，四角射流在炉膛中心形成假想切圆。用二次风的补气和支持，避免单纯四墙切圆时形成的角涡。该方法虽然通过一、二次风的分离，推迟了一、二次风竖直和水平方向上过早的混合，可以起到对难燃煤低氮、稳定燃烧的作用，但是该技术一、二次风射流在同一高度上，二者混合迅速且强烈，不利于抑制燃料N的生成；更重要的是该技术无法用于对在役四角切圆锅炉进行改造，施工难度大。此外，专利(200510124586.3)提出一种新三区燃烧器的分体布置方法。其主燃烧器的一次风和二次风喷口集中布置在炉膛四角，分体燃尽风喷口作为深度低氧燃烧与还原区内主体燃烧器的辅助燃烧器，集中或间隔布置在4面炉墙中央，高度方向上拉开一定距离，射流在炉膛中心呈一定直径的假想切圆，分别向该区的一次风喷口集中布置区补充部分空气。该方法虽然可以对现役四角切圆锅炉进行改造，但是增加的分体燃尽风所在的还原区位置靠近炉膛上部，距离顶部换热器距离较近，如果维持较大的还原性气氛，则不利于燃料充分燃尽；如果提供充足氧量，则不利于对炉膛下部稳燃区和分体燃尽风所在还原区投入的50％～70％的燃料燃烧产生的NO_x的还原。所需燃烧器数量也较大、布置复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有四角切圆锅炉存在燃料不充分、所需燃烧器数量也较大和布置复杂的技术问题，提供一种燃低挥发分煤多角切圆低氮稳燃锅炉。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种燃低挥发分煤多角切圆低氮稳燃锅炉，包括由4个角墙和4个侧墙组成的切圆炉膛，其中：还包括24个一次风喷口、8个一级二次风喷口、16个二级二次风喷口和12个燃尽风喷口，所述由4个角墙和4个侧墙组成的切圆炉膛从上到下分为燃尽区A、还原区B和空气分级稳燃区C，所述4个角墙的喷口布置相同，4个侧墙的喷口布置相同；在宏观尺度上，通过设置空气分级稳燃区、再燃区和燃尽区，使炉膛下部和上部分别形成弱氧化性区域、还原性区域和强氧化性区域，实现垂直方向上的燃料再燃和空气分级燃烧。

所述其中一个角墙的喷口布置为：3个燃尽风喷口纵向排列设在燃尽区A的角墙上，2个一次风喷口纵向排列设在还原区B的角墙上，1个一级二次风喷口、4个一次风喷口和1个一级二次风喷口纵向排列设在空气分级稳燃区C的角墙上；

所述其中一个侧墙的喷口布置为：1个二级二次风喷口设在还原区B的侧墙上，3个二级二次风喷口纵向排列设在空气分级稳燃区C的侧墙上。