[发明专利]一种旋流煤粉燃烧器非等间距布置的锅炉装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉装置，具体涉及一种旋流煤粉燃烧器非等间距布置的锅炉装置。

背景技术

随着电力工业的飞速发展，电厂燃煤锅炉逐渐向高参数、大容量、高自动化方向发展，其中燃用烟煤、贫煤的超临界机组主要采用切圆燃烧与墙式燃烧技术两种方式。随着20世纪80年代初以巴威和福斯特惠勒为代表的旋流燃烧器墙式燃烧技术的引进，采用墙式燃烧技术的300MW以上容量火电机组比例不断增加。

采用旋流燃烧器的大型煤粉锅炉有其独特的优点：第一、可以避免采用直流燃烧四角切圆燃烧产生的过热器区的热偏差；第二、燃烧器可以单独组织燃烧，不互相影响；第三、对炉膛形状没有严格的要求，不必一定接近正方形，这给尾部对流受热面的布置带来了极大的方便；第四、燃烧器均匀的布置于前墙或后墙，输入炉膛的热量分配也比较均匀，减少了炉膛中部燃烧区因温度偏高而造成结渣的可能性；第五、当机组容量增大时，只需相应增大炉膛宽度及增加燃烧器只数和排数，单只燃烧器的热功率不一定必须相应增大。旋流燃烧器依靠高温回流区作为稳定的热源，使煤粉气流及时着火并稳定燃烧。

在煤粉燃烧过程中产生的NO_x主要有三种，即热力型NO_x、快速型NO_x和燃料型NO_x，热力型NO_x是空气中氮气在高温燃烧条件下直接氧化生成的，它的生成量与温度高低密切相关，当火焰温度高于1527℃(1800K)时，温度每增加100度生成速率将增大6～7倍。

目前，多数应用墙式燃烧技术的锅炉采用的是燃烧器等间距的布置形式，即每层燃烧器之间保持相同的距离。然而，在实际运行中采用等间距布置的墙式燃烧锅炉普遍存在以下问题：燃烧器区域容积热负荷集中，温度随着燃烧器层数的增加而不断升高，并在最上层燃烧器区域达到最大值，易导致热力型NO_x排放量迅速升高和上层燃烧器喷口烧坏等问题。

发明内容

本发明为解决目前采用燃烧器等间距布置形式的墙式燃烧锅炉在运行中NO_x排放较高、上层燃烧器喷口烧坏的问题，进而提供一种采用旋流煤粉燃烧器非等间距布置的锅炉装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括炉体和N层燃烧器层，所述炉体由前墙、后墙和两个侧墙组成，前墙和后墙并排平行设置，两个侧墙对称设置在前墙和后墙的两端形成炉体，N层燃烧器层由下至上依次排列设置在炉体内，每层燃烧器层设有多个燃烧器，沿炉膛高度方向由下至上各相邻层燃烧器层之间的间距依次为L1至LN-1，其中LN-1＞LN-2≥……≥L3≥L2≥L1。

本发明的有益效果是：本发明增大了相邻两层燃烧器之间的距离，减小了燃烧器区域的实际容积热负荷，降低高温区域火焰温度峰值，由于热力型NO_x是空气中氮气在高温燃烧条件下直接氧化生成的，它的生成量与温度高低密切相关，火焰温度下降，可以有效减少热力型NO_x生成；这种布置方式，可以适当的推迟从布置于较高位置燃烧器的煤粉着火距离，避免煤粉从燃烧器喷嘴内喷出后立即开始燃烧，尤其是在燃用高挥发份煤质时在燃烧器喷嘴内就开始燃烧的现象，从而可以有效的保护布置于较高位置的燃烧器的喷嘴。

附图说明

图1是燃烧器设置在炉体的前墙和后墙上时本发明的主视图，图2是图1的左视图，图3是图1的俯视图，图4是燃烧器设置在炉体的前墙上时本发明的主视图，图5是图4的左视图，图6是图4的俯视图，图7是燃烧器设置在炉体的后墙上时本发明的主视图，图8是图7的左视图，图9是图7的俯视图，图10是设置三层燃烧器时本发明的主视图，图11是图10的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式所述一种旋流煤粉燃烧器非等间距布置的锅炉装置包括炉体1和N层燃烧器层2，所述炉体1由前墙1-1、后墙1-2和两个侧墙1-3组成，前墙1-1和后墙1-2并排平行设置，两个侧墙1-3对称设置在前墙1-1和后墙1-2的两端形成炉体1，N层燃烧器层2由下至上依次排列设置在炉体1内，其特征在于：每层燃烧器层2设有多个燃烧器2-1，沿炉膛高度方向由下至上各相邻层燃烧器层2之间的间距依次为L1至LN-1，其中LN-1＞LN-2≥……≥L3≥L2≥L1。

本实施方式中每层燃烧器层2至少设置一个燃烧器2-1.