一種煤粉垂直分級燃燒裝置及其送風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煤粉垂直分級燃燒裝置的送風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煤粉垂直分級燃燒裝置及其送風(fēng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)保要求的不斷提高，煤燃燒帶來的煙氣污染物NOx (氮氧化物)排放問題日益受到人們的關(guān)注，鍋爐NOx排放控制日趨嚴(yán)格，各種爐內(nèi)低氮燃燒方式得到研究和應(yīng)用。
[0003]低氮燃燒技術(shù)是通過對運行方式的改進(jìn)或?qū)θ紵^程進(jìn)行控制，來抑制燃燒過程中NOx的最終排放值，主要包括低過量空氣系數(shù)運行技術(shù)、煙氣再循環(huán)技術(shù)、空氣分級燃燒技術(shù)等，其中，空氣分級燃燒技術(shù)是目前國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的鍋爐低氮燃燒技術(shù)。
[0004]結(jié)合圖I和圖2可知，空氣分級燃燒技術(shù)是將燃燒裝置的燃燒室沿垂直向上劃分為主燃燒區(qū)A'和燃盡區(qū)B'，燃燒裝置的送風(fēng)系統(tǒng)包括一次風(fēng)管路、二次風(fēng)管路和燃盡風(fēng)管40'，其中，一次風(fēng)管路包括一次上風(fēng)管IOh'和一次下風(fēng)管101'，二次風(fēng)管路包括二次上風(fēng)管20M、二次中風(fēng)管20π^和二次下風(fēng)管20Γ。且，二次下風(fēng)管20Γ、一次下風(fēng)管10Γ、二次中風(fēng)管20π^、一次上風(fēng)管IOM和二次上風(fēng)管20M五者沿垂直向上順次設(shè)置并與燃燒室的主燃燒區(qū)A'連通，燃盡風(fēng)管40'則與燃燒室的燃盡區(qū)B'連通。
[0005]煤粉隨一次風(fēng)從一次風(fēng)管路進(jìn)入主燃燒區(qū)A'，完全燃燒煤粉所需的約80%風(fēng)量從二次風(fēng)管路噴入主燃燒區(qū)A'，由于主燃燒區(qū)A'的風(fēng)量少于煤粉完全燃燒所需的風(fēng)量，該區(qū)域形成缺氧燃燒環(huán)境，有利于抑制NOx的生成和還原已生成的NOx，其余20%左右的風(fēng)量則從燃盡風(fēng)管40'噴入燃盡區(qū)B'，以便該區(qū)域形成富氧燃燒環(huán)境，以確保燃料的燃盡。
[0006]上述燃燒裝置的送風(fēng)系統(tǒng)除一次風(fēng)管路、二次風(fēng)管路和燃盡風(fēng)管40'外，還包括三次風(fēng)管3(V，其作用是將制粉系統(tǒng)研磨制粉后剩余的一股含有10%?15%細(xì)煤粉的乏氣（三次風(fēng)）噴入主燃燒區(qū)A'燃燒，以提高燃燒經(jīng)濟(jì)性同時避免直接排入大氣而造成的環(huán)境污染。
[0007]通常情況下，三次風(fēng)管30'與主燃燒區(qū)Y連通并位于二次上風(fēng)管20M上方。
[0008]在實踐中，由于三次風(fēng)溫度低、水分高且煤粉濃度低，直接噴入主燃燒區(qū)k'將會燃燒室內(nèi)燃燒形成干擾，引起以下三點不利影響：
[0009]1、降低燃燒室內(nèi)火焰溫度，導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定，影響煤粉在燃盡區(qū)B'的燃盡；
[0010]2、增強(qiáng)了主燃燒區(qū)λ'生成的煙氣的擾動，使煙氣旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動量矩增大，這樣易導(dǎo)致燃燒室出口處水平溫差出現(xiàn)偏差；
[0011]3、增大了主燃燒區(qū)A'的風(fēng)量，弱化了通過空氣分級燃燒來降低NOx排放量的效果O
[0012]有鑒于此，如何減少三次風(fēng)的引入對燃燒室內(nèi)火焰溫度、出口處水平溫差及抑制NOx生成效果的不利影響，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0013]針對上述缺陷，本實用新型的核心目的在于，煤粉垂直分級燃燒裝置及其送風(fēng)系統(tǒng)，以減少三次風(fēng)的引入對燃燒室內(nèi)火焰溫度、出口處水平溫差及抑制NOx生成效果的不利影響。
[0014]本實用新型所提供的送風(fēng)系統(tǒng)，包括均與所述煤粉垂直分級燃燒裝置的燃燒室的主燃燒區(qū)連通的一次風(fēng)管路、二次風(fēng)管路和三次風(fēng)管路，其中，三次風(fēng)管路包括淡三次上風(fēng)管和濃三次下風(fēng)管，且淡三次上風(fēng)管位于一次風(fēng)管路和二次風(fēng)管路兩者上方，濃三次下風(fēng)管位于一次風(fēng)管路下方；該三次風(fēng)管路還包括濃淡分離管，用于將三次風(fēng)濃淡分離后再分別噴入淡三次上風(fēng)管和濃三次下風(fēng)管。
[0015]攜帶大量煤粉的一次風(fēng)經(jīng)由一次風(fēng)管路進(jìn)入主燃燒區(qū)，燃盡80%這部分煤粉所需的風(fēng)量由二次風(fēng)管路噴入主燃燒區(qū)，煤粉和空氣混合后在主燃燒區(qū)燃燒，與此同時，含有約15%煤粉的三次風(fēng)經(jīng)濃淡分離管濃淡分離后，濃三次風(fēng)經(jīng)由濃三次下風(fēng)管噴入主燃燒區(qū)，并與一次風(fēng)和二次風(fēng)混合后參與燃燒，淡三次風(fēng)則經(jīng)由淡三次上風(fēng)管同樣進(jìn)入主燃燒區(qū)后大部分與主燃燒區(qū)燃燒形成的煙氣匯合后進(jìn)入燃盡區(qū)。
[0016]顯然，與現(xiàn)有送風(fēng)系統(tǒng)相比，本實施例所提供的送風(fēng)系統(tǒng)將三次風(fēng)濃淡分離處理后，濃三次風(fēng)從下三次風(fēng)管噴入燃燒室的主燃燒區(qū)，減少了對燃燒室燃燒組織的干擾，有利于一次風(fēng)和二次風(fēng)在燃燒室主燃燒區(qū)中心區(qū)域形成近壁區(qū)和中心區(qū)的橫向雙區(qū)分布，防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣及高溫腐蝕，有利于抑制NOx的生成。此外，濃三次下風(fēng)管與燃燒室出口之間的距離變長，燃燒室出口氣流殘余旋轉(zhuǎn)減弱，可有效抑制水平煙道煙溫偏差。
[0017]淡三次風(fēng)從上三次風(fēng)管噴入燃燒室，經(jīng)過濃淡分離后的淡三次風(fēng)降低了攜粉量，減少在主燃燒區(qū)上方高溫高氧環(huán)境下的NOx生成量，同時三次風(fēng)動量矩減弱，有利于控制燃燒室出口煙溫偏差。
[0018]可選地，所述一次風(fēng)管路包括一次上風(fēng)管和一次下風(fēng)管，所述二次分管路包括二次上風(fēng)管、二次中風(fēng)管和二次下風(fēng)管；所述二次下風(fēng)管、所述一次下風(fēng)管、所述二次中風(fēng)管、所述一次上風(fēng)管和所述二次上風(fēng)管沿垂直向上順次設(shè)置。
[0019]可選地，所述濃三次下風(fēng)管具有間隙地插裝于所述二次下風(fēng)管內(nèi)。
[0020]可選地，所述濃三次下風(fēng)管、所述二次下風(fēng)管、所述一次下風(fēng)管、所述二次中風(fēng)管、所述一次上風(fēng)管、所述二次上風(fēng)管和所述淡三次上風(fēng)管沿垂直向上順次設(shè)置。
[0021]可選地，所述一次風(fēng)管路、所述淡三次上風(fēng)管和所述濃三次下風(fēng)管三者中至少一者的出風(fēng)口處安裝有鈍體。
[0022]可選地，還包括與所述燃燒室的燃盡區(qū)連通的燃盡風(fēng)管。
[0023]可選地，所述濃淡分離管包括主管、濃支管和淡支管，所述濃支管和所述淡支管兩者與所述主管的排風(fēng)口連通，并分別與所述濃三次下風(fēng)管和淡三次上風(fēng)管連通；
[0024]在垂直平面內(nèi)，所述濃支管和所述淡支管兩者的中心線相對于所述主管的中心線均向下傾斜，且所述濃支管的傾斜夾角小于所述淡支管的傾斜夾角。
[0025]可選地，所述濃支管相對于所述主管的傾斜夾角為10°?18°。
[0026]可選地，所述淡支管相對于所述主管的傾斜夾角為40°?55°。
[0027]除上述送風(fēng)系統(tǒng)外，本實用新型還提供一種煤粉垂直分級燃燒裝置，包括燃燒室和送風(fēng)系統(tǒng)，其中，送風(fēng)系統(tǒng)具體為如上所述的送風(fēng)系統(tǒng)。
[0028]由于送風(fēng)系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，因此包括該送風(fēng)系統(tǒng)的煤粉垂直分級燃燒裝置具有同樣的技術(shù)效果，故而本文在此不再贅述。
【附圖說明】
[0029]圖I示出了現(xiàn)有送風(fēng)系統(tǒng)剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2圖I中送風(fēng)系統(tǒng)的各個管路排風(fēng)口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3示出了本實用新型所提供的送風(fēng)系統(tǒng)【具體實施方式】的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4示出了圖3中送風(fēng)系統(tǒng)的各個管路排風(fēng)口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5示出了濃度分離管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖I和圖2中附圖標(biāo)記與各個部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系：
[0035]Ar主燃燒區(qū)；
[0036]Br燃盡區(qū)；
[0037]10Γ —次下風(fēng)管、IOh' —次上風(fēng)管；
[0038]20Γ 二次下風(fēng)管、20m' 二次中風(fēng)管、20h' 二次上風(fēng)管；
[0039]30r三次風(fēng)管；
[0040]40'燃盡風(fēng)管。
[0041]圖3至圖5中附圖標(biāo)記與各個部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系：
[0042]A主燃燒區(qū)；
[0043]B燃盡區(qū)；
[0044]101 一次下風(fēng)管、IOh 一次上風(fēng)管；
[0045]201 二次下風(fēng)管、20m 二次中風(fēng)管、20h 二次上風(fēng)管；
[0046]301濃三次下風(fēng)管、30h淡三次上風(fēng)管；
[0047]40燃盡風(fēng)管；
[0048]50濃淡分離管：51主管、52濃支管、53淡支管；
[0049]60 鈍體。
【具體實施方式】
[0050]本實用新型的核心在于，提供一種煤粉垂直分級燃燒裝置及其送風(fēng)系統(tǒng)，該送風(fēng)系統(tǒng)通過改進(jìn)三次風(fēng)管路結(jié)構(gòu)及布置方式，減少了三次風(fēng)的引入對燃燒室內(nèi)火焰溫度、出口處水平溫差及抑制NOx生成效果的不利影響。
[0051 ] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明所提供的煤粉垂直分級燃燒裝置及其送風(fēng)系統(tǒng)，現(xiàn)結(jié)合說明書附圖對其結(jié)構(gòu)及工作原理加以詳述。
[0052]請參見圖3和圖4，其中，圖3示出了本實用新型所提供的送風(fēng)系統(tǒng)【具體實施方式】的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖4示出了圖3中送風(fēng)系統(tǒng)的各個管路排風(fēng)口的結(jié)構(gòu)示意圖。需要說明的是，本文中所述及的方位詞“上”、“中” “下”均是以說明書附圖為基準(zhǔn)來設(shè)定。
[0053]結(jié)合圖3和圖4可知，煤粉垂直分級燃燒裝置包括燃燒室和送風(fēng)系統(tǒng)，其燃燒室沿垂直方向劃分為下主燃燒區(qū)A和上燃盡區(qū)B兩個燃燒區(qū)域。
[0054]送風(fēng)系統(tǒng)包括一次風(fēng)管路、二次風(fēng)管路、三次風(fēng)管路和燃盡風(fēng)管路，其中，一次風(fēng)管路、二次風(fēng)管路和三次風(fēng)管路三者均與主燃燒區(qū)A連通，燃盡風(fēng)管路與燃盡區(qū)B連通。
[0055]—次風(fēng)管路包括一次上風(fēng)管IOh和一次下風(fēng)管101，二次風(fēng)管路則包括二次上風(fēng)管20h、二次中風(fēng)管20m和二次下風(fēng)管201，其中，二次下風(fēng)管201、一次下風(fēng)管101、二次中風(fēng)管20m、一次上風(fēng)管IOh和二次上風(fēng)管20h沿垂直向上順次設(shè)置。
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