三相流雙速煤粉燃燒器噴口結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤粉燃燒器領(lǐng)域，具體的說是一種三相流雙速煤粉燃燒器噴口結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐結(jié)焦是燃煤鍋爐運(yùn)行中比較普遍的問題，結(jié)焦是煤粉爐中熔融的渣粒粘結(jié)在受熱面上的一種現(xiàn)象。一般情況下，爐膛火焰的溫度很高，在此溫度下，燃料燃燒后的灰多呈熔化或軟化狀態(tài)，隨著煙氣一起運(yùn)動的灰渣粒，由于爐膛水冷壁受熱面的吸熱而同煙氣一起被冷卻。如果液態(tài)的渣粒在接近水冷壁或爐墻前，已經(jīng)因?yàn)闇囟冉档投?，?dāng)附在受熱面管壁上時，將形成一層疏松的灰層，運(yùn)行中通過吹灰很容易除掉。如果渣粒是以液態(tài)或半液態(tài)粘附到受熱面管壁或爐墻上，將形成一層致密的灰渣層，稱為結(jié)焦。
[0003]當(dāng)鍋爐結(jié)焦后，結(jié)焦層熱阻很大，受熱面?zhèn)鳠崮芰ο陆?，爐內(nèi)吸熱減少，導(dǎo)致煙溫升高，鍋爐排煙損失增大。與此同時，會引起汽溫偏高，運(yùn)行中為保持額定參數(shù)，不得不增加水量，甚至被迫降低出力。爐膛出口溫度升高引起爐膛出口結(jié)焦，增加了煙氣阻力，也會造成鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性降低。水冷壁結(jié)焦后，傳熱能力下降，結(jié)焦和不結(jié)焦部分受熱不均勻，可能引起水冷壁爆管事故。爐內(nèi)結(jié)焦后，爐膛出口煙溫上升，引起過熱器溫度升高，容易導(dǎo)致高溫過熱器、高溫再熱器超溫爆管。另外，當(dāng)鍋爐結(jié)焦嚴(yán)重時，大焦突然落下時，還有可能造成滅火，甚至砸壞水冷壁管子，造成惡性事故。
[0004]由上述可知，鍋爐結(jié)焦會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，本領(lǐng)域技術(shù)人員一直在致力于解決鍋爐結(jié)焦的問題。通過對爐內(nèi)燃燒器區(qū)域氣相及氣固兩相流場的深入研究，發(fā)現(xiàn)相當(dāng)一部分鍋爐爐膛內(nèi)存在煤粉向爐膛四周分離，從而產(chǎn)生一系列不良后果。人們便提出了解決這一問題的技術(shù)措施，使煤粉相對集中在火焰中部，而爐壁四角則空氣相對過剩，從而實(shí)現(xiàn)了爐內(nèi)“風(fēng)包粉”的濃淡燃燒方式，以防止?fàn)t壁結(jié)渣和高溫腐蝕、也有助于提高燃燒效率。濃淡燃燒的基本思路是將一次風(fēng)分成濃淡兩股氣流，利用濃煤粉氣流著火穩(wěn)定性好的特點(diǎn)來提高燃燒器的著火穩(wěn)燃能力，濃淡兩股氣流偏離各自燃燒的化學(xué)當(dāng)量比，還可抑制NOx的生成排放。
[0005]但是不管是普通煤粉燃燒器還是改進(jìn)型的濃淡燃燒器，由于都是四角切圓燃燒方式，上游火焰對下游火焰的支持燃燒力度較大。在支持燃燒的同時，也會由于上游火焰的動量沖擊，燃燒火焰必將向水冷壁側(cè)偏斜。本實(shí)用新型基于濃淡燃燒技術(shù)，對煤粉燃燒器的噴口結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，以解決火焰偏斜問題，從而有效降低水冷壁結(jié)焦風(fēng)險。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)方便、燃燒效率高且能夠有效避免鍋爐結(jié)焦的三相流雙速煤粉燃燒器噴口結(jié)構(gòu)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的三相流雙速煤粉燃燒器噴口結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是包括安裝在爐膛壁上的至少一個煤粉噴射通道，煤粉噴射通道的外伸端連接煤粉濃淡分離裝置，煤粉噴射通道由豎向設(shè)置在其中部的豎隔板分隔為濃粉通道和淡粉通道，濃粉通道和淡粉通道分別與煤粉濃淡分離裝置的濃粉出口和淡粉出口對應(yīng)連通；爐膛壁上在淡粉通道的一側(cè)安裝有空氣噴射通道且該空氣噴射通道與煤粉噴射通道由環(huán)形箍固裝為一體結(jié)構(gòu)；空氣噴射通道的外端部通過管道與鍋爐二次風(fēng)管路連接。
[0008]采用上述結(jié)構(gòu)，利用煤粉噴射通道的濃、淡粉分離噴射，在爐膛內(nèi)形成中心濃四周淡的煤粉濃淡兩相燃燒區(qū)域，濃相燃燒靠近火焰中心位置，淡相燃燒靠近爐膛內(nèi)壁，燃燒器的燃燒效率高；在淡相燃燒的外側(cè)額外設(shè)置空氣噴射通道，將原來的濃淡兩相流變成三相流；煤粉噴射通道引自一次風(fēng)，空氣噴口的配風(fēng)引自熱二次風(fēng)，形成雙流速，二次風(fēng)以較高的配風(fēng)速度由煤粉噴口背火側(cè)射入，能夠增加一次風(fēng)動量，減少射流的偏斜傾向，控制氣流貼壁，防止結(jié)焦；同時，該種配風(fēng)送料結(jié)構(gòu)具有風(fēng)屏保護(hù)作用，能提高爐膛水冷壁處的氧化性氣氛，氧化性氣氛使得煤灰粒子的軟化溫度相對升高，從而進(jìn)一步弱化了結(jié)焦傾向，更加有效的避免了結(jié)焦現(xiàn)象。
[0009]所述空氣噴射通道內(nèi)間隔設(shè)置上、下兩層橫隔板，該兩層橫隔板將空氣噴射通道的噴口分隔成上、中、下三個?？諝鈬娚渫ǖ婪殖缮稀⒅?、下三股，使得二次風(fēng)分層送入，提高送風(fēng)的空間均勻特性，從而保證更好的“風(fēng)包粉”效果。
[0010]所述空氣噴射通道的外端部為由內(nèi)向外逐漸減細(xì)的錐形，用于接入二次風(fēng)的管道連接在該錐形外端部的錐尖部上，上層橫隔板的內(nèi)端部向上傾斜設(shè)置，下層橫隔板的內(nèi)端部向下傾斜設(shè)置。利用傾斜設(shè)置的兩層隔板將二次風(fēng)的分成三股，保證了配風(fēng)更加均勻。
[0011]所述煤粉濃淡分離裝置包括直管部和與直管部連通且朝向其中一側(cè)彎折的彎管部，直管部的內(nèi)部在彎管部的一側(cè)設(shè)置多片擋煤葉片，該側(cè)形成淡粉出口，另一側(cè)形成濃粉出口。煤粉濃淡分離裝置的前端與一次風(fēng)煤粉輸送系統(tǒng)連接，在分離裝置內(nèi)，利用彎管部的偏心力和直管部內(nèi)擋煤葉片的阻擋作用，形成濃度不等的煤粉流，含煤粉較多的濃粉流和含煤粉較少的淡粉流分別從濃粉出口和淡粉出口流出。
[0012]所述二次風(fēng)管路上連接空氣預(yù)熱器和高壓風(fēng)機(jī)。利用空氣預(yù)熱器對二次風(fēng)加熱形成熱二次風(fēng)，直接送入爐膛內(nèi)助燃，使用高壓風(fēng)機(jī)可提高二次風(fēng)的動量，保證噴射效果。
[0013]煤粉噴射通道與空氣噴射通道形成的一體結(jié)構(gòu)沿順時針方向或逆時針方向在爐膛周圈間隔設(shè)置多套。利用多套煤粉噴射結(jié)構(gòu)，在爐膛內(nèi)形成旋風(fēng)燃燒環(huán)境，“風(fēng)包粉”效果更好，中心燃燒區(qū)的燃燒更加充分，靠近爐壁的結(jié)焦趨勢更小，煤粉的燃燒效率更高。
[0014]綜上所述，本實(shí)用新型能有效避免鍋爐結(jié)焦且整體結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)方便、煤粉燃燒效率高。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0016]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中煤粉濃淡分離裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型中煤粉噴口的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型中煤粉噴口的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型中空氣噴射通道的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為本實(shí)用新型配置在爐膛上的結(jié)構(gòu)示意圖。