[发明专利]一种高速扰流风装置

说明书

本发明提供了一种高速扰流风装置，包括至少设置有一层的喷嘴层管道，每层喷嘴层管道的输出端设置有若干喷嘴，所述喷嘴布置在锅炉主燃区最下层喷嘴至折焰角之间的水冷壁或炉四角上，每层喷嘴层管道的输入端连接至连通主风道的主风道输出管道，所述主风道输出管道和喷嘴层管道均分别设置有调节装置，所述调节装置用于使通过喷嘴喷入水冷壁产生的风量在锅炉炉膛总风量的15％以内；本发明不需要改动锅炉原系统设备，只需在炉外布置管道，在锅炉炉墙水冷壁上弯管或在炉四角二次风箱上开孔布置高速射流喷嘴，系统结构简单，易于实施，且风量风速可调，不影响炉内大的空气动力场，可行性高，有助于煤粉颗粒的燃尽，降低锅炉飞灰含碳量。

技术领域

本发明涉及锅炉装置技术领域，特别涉及一种高速扰流风装置。

背景技术

锅炉飞灰含碳量的高低是影响锅炉效率的主要因素之一，当锅炉的其他热损失达到了设计指标时，如何降低飞灰含碳量便成了锅炉节能降耗的关键。近年来，由于煤炭储量下降，使得市场上的煤炭价格上浮，为降低运行成本，大多数电厂开始使用掺配配种，把高挥发份煤与低挥发份煤进行混合，使挥发份达到锅炉设计煤种的要求。从煤炭自身而言，不同种类的煤炭微观结构及孔隙率都不同，因而其燃尽性差异较大。此外，低挥发份煤可磨系数小，制粉困难，这就使得掺配煤种制粉之后粗颗粒多为低挥发份煤。因此，掺配煤种制得的煤粉喷入炉膛后，高挥发份首先着火，消耗了大部分的氧气，低挥发份煤后着火，此时氧气浓度变得很小，燃尽极其困难，从而导致飞灰含碳量偏高。另外，为了降低氮氧化物的排放量，大部分电厂进行了低氮燃烧改造，其原理为在主燃烧区形成缺氧燃烧，营造还原性气氛，抑制氮氧化物的生成。针对煤燃烧的机理而言，燃烧是剧烈的氧化反应，需要氧气与可燃物充分接触，氧浓度越高燃烧越剧烈，缺氧燃烧不利于煤粉的燃尽，因而多数锅炉低氮燃烧改造后飞灰含碳量较改造前有所增大。为解决该问题，低氮燃烧改造工艺通常在主燃区上部布置燃尽风喷嘴，燃尽风风源为热二次风，即将主燃区减少的二次风以燃尽风的形式送入炉膛，以降低飞灰含碳量。该技术是在主燃区上部补充氧，并不能有效解决主燃烧区煤粉颗粒与氧气不能有效接触的问题。

因此，在不改变锅炉原运行工况的前提下，如何使得煤粉与空气中的氧分子充分接触，提高煤粉的燃尽程度，降低飞灰含碳量，成了燃煤锅炉节能降耗的亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种高速扰流风装置，可以解决现有技术中燃煤锅炉煤粉燃尽性差、飞灰含碳量高的问题。

本发明为解决上述问题采用的技术方案是：

一种高速扰流风装置，包括至少设置有一层的喷嘴层管道，每层喷嘴层管道的输出端设置有若干喷嘴，所述喷嘴布置在锅炉主燃区最下层喷嘴至折焰角之间的水冷壁或炉四角上，每层喷嘴层管道的输入端连接至连通主风道的主风道输出管道，所述主风道输出管道和喷嘴层管道均分别设置有调节装置，所述调节装置用于使通过喷嘴喷入水冷壁产生的风量在锅炉炉膛总风量的15％以内。

更优地，所述喷嘴层管道设置有3～6层。

更优地，每层喷嘴层管道的输出端设置的喷嘴数量为12～30个。

更优地，所述喷嘴的形状为圆形、椭圆形或矩形中的一种，当量直径为50～300mm。

更优地，所述主风道内输入的扰流风源为热风、冷风、热炉烟、蒸汽或压缩空气中的一种或几种。

更优地，所述主风道管道内的压力大于2kPa。

更优地，所述主风道提供的扰流风源风速高于二次风风速。

更优地，所述喷嘴的射流形式为直流或旋流，喷嘴的轴线方向为正切圆、反切圆或正对炉膛中心。

更优地，所述主风道输出管道上设置有膨胀节。

更优地，所述主风道输出管道风速在5～30m/s之间，所述喷嘴出口风速设置为40～70m/s。