[实用新型]W火焰锅炉的燃烧装置及W火焰锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及锅炉燃烧技术领域，尤其涉及一种W火焰锅炉的燃烧装置及W火焰锅炉。

背景技术

W火焰锅炉是美国福斯特·惠勒公司开发的一种专门用以燃烧低挥发分煤种的锅炉，在燃用无烟煤和劣质贫煤等低挥发分煤种时优势明显。W火焰锅炉下炉膛比上炉膛大80％～120％，前后突出的炉顶构成了炉拱，煤粉喷嘴装在炉拱上，并向下喷入炉膛，当煤粉气流向下流动扩展时，在炉膛下部与二次风相遇后，180°转弯向上流动，形成“W”形火焰。为使煤粉及时着火、稳定燃烧、燃尽，W火焰锅炉常采用低风速、高煤粉浓度、高风温以及燃烧器区域敷设卫燃带等措施，但有些措施与降低NO_x产生了矛盾，导致W火焰锅炉NO_x排放浓度普遍较高。W火焰锅炉技术流派较多，不同流派间的技术差异较大，炉膛轮廓、燃烧器及配风结构均有较大差异，这些差异对W火焰锅炉的燃烧都会产生显著影响。W火焰锅炉在燃烧过程中普遍存在燃烧稳定性差、煤粉燃尽困难、锅炉结渣和NO_x排放量高等问题。随着我国对电站锅炉在节能减排方面的要求逐渐提高，现有的W火焰锅炉很难达到国家的环保要求，亟待进行升级改造。

例如，一种W火焰锅炉采用单旋风筒狭缝式燃烧器。图1、图2分别为该燃烧器在炉拱上的布置方式以及喷口布置方式示意图。燃烧器喷口采用直流狭缝式，每支燃烧器对应两列煤粉气流喷口(包括主气喷口和乏气喷口)，每列煤粉气流靠近炉膛中心侧为主气喷口，靠近垂直墙侧为乏气喷口，每列煤粉气流喷口对应左、右各一列二次风喷口，如图2所示。燃烧器成组布置，每两支燃烧器组成一组燃烧器，如图1、图2 所示。这种燃烧器利用单旋风筒对煤粉气流进行浓淡分离，单旋风筒体积大，可以实现高浓度的煤粉浓缩。煤粉气流喷口与二次风喷口均成扁长形(狭缝式)，煤粉气流喷口和二次风喷口相间布置，接触面积大，有利于煤粉气流与二次风的迅速混合，及时提供煤粉气流燃烧所需的氧气；由于拱上二次风率较大，并且夹带着煤粉气流竖直向下喷入炉膛，可以保证煤粉颗粒的下行深度，有利于煤粉颗粒的燃尽，同时可以将煤粉气流风速设置的较低以利于煤粉气流的着火；此外，燃烧器成组布置有利于两支燃烧器间的相互支撑，增加了燃烧器区域的局部热负荷，有利于煤粉颗粒的着火，增强燃烧器的着火稳定性。

上述类型W火焰锅炉燃烧器具有如下的缺点：

(1)由于煤粉气流喷口(包括主气喷口和乏气喷口)呈扁长形，且每支燃烧器仅对应两列煤粉气流喷口，使得煤粉气流进入炉膛后正对炉膛中心侧的面积较小，煤粉气流受到的炉膛中心高温烟气回流热量和辐射热量有限，不利于煤粉气流着火；

(2)乏气喷口位于主气喷口外侧(相对炉膛中心)，接收到的炉膛中心高温烟气回流热量和辐射热量有限，加上乏气煤粉浓度较低，乏气气流着火尤为困难；

(3)二次风喷口与煤粉气流喷口相间布置，均呈扁长形，两者接触面积大，且距离近，使得煤粉气流进入炉膛后很快与二次风混合，增加了煤粉气流着火所需的热量，影响煤粉气流的着火和稳定燃烧，最终影响了煤粉颗粒的燃尽；

(4)二次风在煤粉颗粒燃烧初期大量混入，造成NO_x大量生成，不利于控制NO_x；

(5)乏气喷口靠近垂直墙，且没有二次风包裹，容易造成炉膛结渣。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的一个技术问题是提供了一种W火焰锅炉的燃烧装置，以解决W火焰锅炉燃烧稳定性差、煤粉燃尽困 难、结渣、NOx排放量高的问题。

一种W火焰锅炉的燃烧装置，包括：煤粉气流管道和二次风管道；所述煤粉气流管道包括：主气管道、乏气管道；所述主气管道的末端设有与炉膛相连的多个主气喷口；所述乏气管道的末端设有与锅炉垂直墙相连的一个或多个乏气喷口；在所述二次风管道的末端设置有与炉膛相连的多个二次风喷口；所述多个主气喷口集中布置，并且所述多个二次风喷口布置在所述多个主气喷口的周围。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述多个主气喷口与所述多个二次风喷口都布置在锅炉拱部。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，在所述主气管道上设置有主气侧可调缩孔。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，在所述乏气管道上设置有乏气侧可调缩孔。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述多个二次风喷口中靠近炉膛中心一侧的二次风喷口设置有调节风门。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述多个二次风喷口中位于所述多个主气喷口两侧的二次风喷口、或靠近锅炉垂直墙的二次风喷口为摆动喷口。