[发明专利]基于锅炉二次风的贴壁风燃烧系统及方法

说明书

本发明涉及锅炉燃烧系统领域，具体为基于锅炉二次风的贴壁风燃烧系统及方法。本发明系统包括对称设置在锅炉炉膛的前墙和后墙上的燃烧器喷口；对称设置在锅炉炉膛的前墙和后墙上且靠近侧墙设置的贴壁风喷口；设置在锅炉炉膛的侧墙上的侧墙引射风喷口；所述的侧墙引射风喷口设置在侧墙中部，其喷射方向与贴壁风喷口的喷射方向相垂直；所述的燃烧器喷口分别连接锅炉一次风机的热一次风出口和锅炉二次风机的热二次风出口；所述的贴壁风喷口和侧墙引射风喷口分别连接锅炉二次风机的热二次风出口。本发明设计合理，避免了分级燃烧锅炉燃烧器区域水冷壁附近烟气产生还原性气氛现象的发生，有效保护锅炉侧墙水冷壁。

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧系统领域，具体为基于锅炉二次风的贴壁风燃烧系统及方法。

背景技术

采用墙式对冲燃烧方式的锅炉，燃烧器喷口分别布置在锅炉的前墙和后墙，前、后墙燃烧器两两相对形成对冲火焰，火焰射流带动炉内烟气形成区域环流，靠近侧墙区域，受到烟气的连续冲刷。其炉膛截面烟气流动方向如示意图1所示，燃烧器喷口2分别布置在锅炉的前墙11和后墙12，前、后墙燃烧器两两相对形成对冲火焰，火焰射流带动炉内烟气形成区域环流，靠近侧墙13区域，受到烟气的连续冲刷。为降低锅炉燃烧过程中NO_x的生成浓度，新的燃烧技术通常采用分级燃烧的方式，既将燃烧需要的空气分级送入炉膛，在燃烧器区域送的空气量小于燃料完全燃烧需要的理论空气量，剩余的空气量在燃烧器上部送入炉膛，使可燃物完成充分燃烧，保证燃烧效率。分级燃烧通过减少燃烧器区域的氧浓度和降低燃烧器区域温度，降低了NO_x的生成量，伴随而来的问题是燃烧器区域的CO、H₂S等还原性气体成分浓度升高，对锅炉侧墙13水冷壁形成腐蚀，使锅炉侧墙13水冷壁减薄，影响设备安全。

为避免分级燃烧锅炉燃烧器区域侧墙13水冷壁附近烟气产生还原性气氛，目前通常采用贴壁风设计，如图2所示，在锅炉前墙11和后墙12靠近侧墙13的烟气冲墙区域处，对冲布置贴壁风喷口3，贴壁风成分为空气。贴壁风在炉膛内靠近侧墙13区域形成氧化性气氛的保护层，可以防止水冷壁金属的高温腐蚀。由于炉膛尺寸大，对冲喷口距离远，贴壁风不能完全覆盖侧墙13水冷壁，在侧墙13中间区域，仍有还原性烟气冲刷水冷壁现象，使得侧墙13中间区域出现高温腐蚀。这种现象在已经完成贴壁风改造的锅炉机组上大量存在，不仅使得改造效果大大降低，而且使得锅炉侧壁无法完全得到保护。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供基于锅炉二次风的贴壁风燃烧系统及方法，设计合理，避免了分级燃烧锅炉燃烧器区域水冷壁附近烟气产生还原性气氛现象的发生，有效保护锅炉侧墙水冷壁。

本发明是通过以下技术方案来实现：

基于锅炉二次风的贴壁风燃烧系统，包括对称设置在锅炉炉膛的前墙和后墙上的燃烧器喷口；对称设置在锅炉炉膛的前墙和后墙上且靠近侧墙设置的贴壁风喷口；设置在锅炉炉膛的侧墙上的侧墙引射风喷口；

所述的侧墙引射风喷口设置在侧墙中部，其喷射方向与贴壁风喷口的喷射方向相垂直；

所述的燃烧器喷口分别连接锅炉一次风机的热一次风出口和锅炉二次风机的热二次风出口；

所述的贴壁风喷口和侧墙引射风喷口分别连接锅炉二次风机的热二次风出口。

进一步的，所述的贴壁风喷口和侧墙引射风喷口通过设置的增压风机与二次风机的热二次风出口连接。

进一步的，所述的锅炉炉膛外设置有贴壁风风箱；所述的贴壁风喷口和侧墙引射风喷口分别与贴壁风风箱连通，所述的侧墙引射风喷口通过设置的增压风机与二次风机的热二次风出口连接。

进一步的，所述的燃烧器喷口为若干个，分别均匀间隔且对称布置在前墙和后墙上；前墙和后墙上的燃烧器喷口两两相对形成对冲火焰。