專利名稱：一種燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤粉燃燒裝置，特別涉及一種燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒O背景技術(shù)
我國已探明的煤炭儲(chǔ)量約為6400億噸，其中低揮發(fā)份無煙煤約占煤炭總儲(chǔ)量的 14. 6%。我國火電廠燃用無煙煤約占發(fā)電用煤總量的3%，這一數(shù)字還在增加。無煙煤的揮發(fā)份含量低，含氫量低，著火溫度高，火焰?zhèn)鞑ニ俣容^慢，如燃燒組織得不好，易發(fā)生低負(fù)荷燃燒不穩(wěn)定，煤質(zhì)變差時(shí)鍋爐高負(fù)荷容易熄火的情況，燃燒效率一般也較低。
目前國內(nèi)外燃用無煙煤一般采用W火焰鍋爐，四角切向燃燒鍋爐，以及前后墻對沖旋流燃燒鍋爐。W火焰鍋爐最大容量為600MW等級(jí)，四角切向燃燒鍋爐以及前后墻對沖旋流燃燒鍋爐最大容量為300MW等級(jí)，還未有600MW及以上等級(jí)四角切向燃燒無煙煤鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行業(yè)績。
我國電站鍋爐制造廠家從70年代初開始設(shè)計(jì)、制造專燒無煙煤的鍋爐。隨著機(jī)組容量發(fā)展到600MW 1300MW等級(jí)，鍋爐的爐膛熱力參數(shù)較125MW、300MW等級(jí)的無煙煤鍋爐有較大變化。首先是爐膛容積熱負(fù)荷qv降低，煤粉在爐膛內(nèi)停留時(shí)間延長，有利于無煙煤的燃盡。但同時(shí)燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷降低，雖然斷面熱負(fù)荷qF有所升高，但是總的燃燒器區(qū)域水冷壁的吸熱量是增加的，導(dǎo)致燃燒器區(qū)域的溫度水平下降，對無煙煤的及時(shí)、穩(wěn)定著火不利。特別是容量增加到800MW 1300MW等級(jí)后，由于受到單個(gè)煤粉噴嘴熱功率的限制，單臺(tái)磨煤機(jī)對應(yīng)的煤粉噴嘴的數(shù)量相對于300MW 600MW鍋爐需要增加50%到100%，由 4個(gè)增加到6個(gè)或8個(gè)。因此，例如對1000MW超超臨界鍋爐來說，在配備6臺(tái)中速磨或雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)情況下，單臺(tái)磨煤機(jī)對應(yīng)的煤粉噴嘴的數(shù)量為8個(gè)，總的煤粉噴嘴的數(shù)量達(dá)到 48個(gè)。在采用直流燃燒器四角切圓布置的情況下，單角一次風(fēng)煤粉噴嘴的數(shù)量為12個(gè)，再加上燃燒器在垂直方向上分為2到3組，這樣導(dǎo)致燃燒器最上和最下2個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴的間距較大，燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷較低，該區(qū)域燃燒溫度較低，不利于無煙煤粉氣流的及時(shí)、穩(wěn)定著火及鍋爐不投油低負(fù)荷穩(wěn)燃。
以圖1和圖2所示的1000MW超超臨界塔式鍋爐為例，來說明現(xiàn)有燃燒器切圓布置方式，圖2為圖1的II-II剖視圖，圖1為圖2的I-I剖視圖。該種燃燒器包含一個(gè)鍋爐本體1’，為其配置了六臺(tái)磨煤機(jī)3’，分別編號(hào)為A、B、C、D、E、F。鍋爐的爐膛2’由四面水冷壁9’圍成，該爐膛2’的每個(gè)角上各自布置有一個(gè)燃燒器組，經(jīng)由這四個(gè)角上的燃燒器組噴射出的風(fēng)粉在爐膛2’的中心形成一個(gè)假想切圓11’。
每個(gè)燃燒器組又包含沿垂直方向、間隔一定距離布置的三組燃燒器10’。每組燃燒器10’進(jìn)一步包含四個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴6’和六個(gè)二次風(fēng)噴嘴8’，該些噴嘴相互配合，構(gòu)成了相鄰的兩個(gè)燃燒器部分。其中三個(gè)二次風(fēng)噴嘴8，和兩個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴6’為一個(gè)燃燒器部分，這兩個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴6’布置在這三個(gè)二次風(fēng)噴嘴8’之間；另外的那些噴嘴以相同的布置方式構(gòu)成了另一個(gè)燃燒器部分。即是說，在爐膛2’的每個(gè)角上豎直布置有18個(gè)二次風(fēng)噴嘴8’和12個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴6’。例如，將位于1號(hào)角的12個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴6’， 自下而上編號(hào)為 A1-1, Al-2, B1-1, Bl-2, Cl-1，Cl-2，Dl-1，Dl-2，E1-1，E1-2，F(xiàn)l-1，F(xiàn)1-2 ； 將4號(hào)角上12個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴6’編號(hào)為Α4-1，Α4-2到F4_1，F(xiàn)4_2。其他角上噴嘴的編號(hào)方法與之類似。
另外，每臺(tái)磨煤機(jī)3’的出口設(shè)置有四根煤粉管道5’，每根煤粉管道5’通過一個(gè)煤粉分配器4’與爐膛2’的同一個(gè)角上、同一個(gè)燃燒器部分的兩個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴6’對應(yīng)連接。例如，編號(hào)為A的磨煤機(jī)3’與爐膛2’四個(gè)角上，編號(hào)為Al-I及Al-2，A2-1及A2-2， A3-1及A3-2，A4-1及A4-2的八個(gè)所述一次風(fēng)煤粉噴嘴6’連接。也就是說，六臺(tái)磨煤機(jī)3’ 各自有一條煤粉管道5’連接煤粉分配器4’后分為兩路，對應(yīng)連接至爐膛2’每個(gè)角上的12 個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴6’。例如在1號(hào)角上，編號(hào)Al-I及A1-2的一次風(fēng)煤粉噴嘴連接A號(hào)磨煤機(jī)3’的其中一條煤粉管道5’及其煤粉分配器4’ ；編號(hào)Bl-I及B1-2的其中一次風(fēng)煤粉噴嘴連接B號(hào)磨煤機(jī)3’的一條煤粉管道5’及其煤粉分配器4’，其他噴嘴與磨煤機(jī)的配對連接與之類似。然而，這種布置方式使得噴嘴的間距較大，造成燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷較低，不能適應(yīng)無煙煤燃燒的要求。
國內(nèi)已經(jīng)成功投運(yùn)的大量50麗、125麗和300麗無煙煤鍋爐，幾乎全部采用上述的中間倉儲(chǔ)制熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，該系統(tǒng)一次風(fēng)粉混合溫度可高達(dá)220 250° C，一次風(fēng)比率 14 15%，并能夠?qū)⒑兴莸姆鈴囊淮物L(fēng)中分離出來，從燃燒器上部送入爐膛，從而減少煤粉著火熱，采用中間倉儲(chǔ)制熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，是在50 300MW鍋爐上成功燃用無煙煤的關(guān)鍵。但是對于中間倉儲(chǔ)制熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，由于國產(chǎn)鋼球磨出力最大約為50t/h，對600MW 及以上機(jī)組，每臺(tái)爐要布置6 8臺(tái)磨，該系統(tǒng)本身較為復(fù)雜，再加上龐大的煤粉倉，使得設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)布置較為困難，占地也較大。因此在機(jī)組容量增大到600MW后，一般就不再采用該系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的內(nèi)容是提供一種燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，通過改變煤粉濃淡的分離布置形式，在滿足整臺(tái)鍋爐熱功率的前提下，增加了濃煤粉區(qū)域的煤粉濃度，使下部燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷較高，從而使該區(qū)域燃燒溫度能夠達(dá)到無煙煤著火穩(wěn)燃的要求，保證無煙煤粉氣流的及時(shí)著火及鍋爐不投油低負(fù)荷穩(wěn)燃。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，其包含一個(gè)鍋爐本體，其爐膛由四面水冷壁圍成；所述水冷壁兩兩相交的位置形成位所述爐膛的四個(gè)夾角；四個(gè)燃燒器組，對應(yīng)布置在所述爐膛的四個(gè)夾角上；經(jīng)由所述四個(gè)夾角上的燃燒器組噴射出的煤粉氣流，在該爐膛的中心形成一個(gè)假想切圓；每個(gè)燃燒器組還在垂直方向上，有間隔地布置有兩組燃燒器 第一組燃燒器是一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器，其處在所述爐膛的下部；所述第一組燃燒器向爐膛內(nèi)的下部發(fā)送濃煤粉氣流，從而在爐膛的該位置形成一個(gè)濃煤粉燃燒區(qū)域；第二組燃燒器是一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器，其處在所述爐膛的上部，且位于所述第一組燃燒器的上方；所述第二組燃燒器向所述爐膛內(nèi)的上部發(fā)送淡煤粉氣流，從而在所述爐膛的該位置形成一個(gè)淡煤粉燃燒區(qū)域。
所述第一組燃燒器在垂直方向上，進(jìn)一步包含有多個(gè)二次風(fēng)噴嘴和多個(gè)一次風(fēng)/ 濃煤粉噴嘴，使各個(gè)所述一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴對應(yīng)穿插布置在該些二次風(fēng)噴嘴之間。
所述第二組燃燒器在垂直方向上，進(jìn)一步包含有多個(gè)二次風(fēng)噴嘴和多個(gè)一次風(fēng)/ 淡煤粉噴嘴，使各個(gè)所述一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴對應(yīng)穿插布置在該些二次風(fēng)噴嘴之間。
優(yōu)選的，所述第一組燃燒器包含七個(gè)二次風(fēng)噴嘴和六個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴；所述第二組燃燒器包含另外七個(gè)二次風(fēng)噴嘴和六個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴。
所述四角直流燃燒器，還包含有至少一臺(tái)磨煤機(jī)；每臺(tái)所述磨煤機(jī)的出口設(shè)置有四根煤粉管道；每根煤粉管道連接至一個(gè)濃淡分離器， 由所述濃淡分離器對一次風(fēng)/煤粉氣流進(jìn)行濃淡分離處理；同一個(gè)所述濃淡分離器輸出的濃淡不同的兩路氣流，分別被輸送到所述爐膛同一個(gè)夾角上的第一組燃燒器和第二組燃燒器上；其中一路濃煤粉氣流被輸送至所述第一組燃燒器的其中一個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴；另一路淡煤粉氣流被輸送至所述第二組燃燒器的其中一個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴。
從同一個(gè)所述磨煤機(jī)輸出，并由四個(gè)濃淡分離器分別分離形成的四路濃煤粉氣流，對應(yīng)輸送至所述爐膛四個(gè)夾角上位于同一水平面的四個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴；分離形成的四路淡煤粉氣流，對應(yīng)輸出至所述爐膛四個(gè)夾角上位于同一水平面的四個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴。
每一路所述濃煤粉氣流，包含從所述一次風(fēng)/煤粉氣流中分離出的80%的煤粉和 50%的一次風(fēng)；每一路所述淡煤粉氣流，包含從所述一次風(fēng)/煤粉氣流中剩余的20%的煤粉和50%的一次風(fēng)；所述四角直流燃燒器的各個(gè)噴嘴周圍設(shè)置有周界風(fēng)；二次風(fēng)設(shè)置為偏置風(fēng)。
在所述爐膛的垂直方向上，最上面的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴與最下面的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴的間距，由所述爐膛各個(gè)夾角上第一組燃燒器和第二組燃燒器的間距來控制。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，其優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明通過采用“帶煤粉濃淡分離裝置的中速磨或雙進(jìn)雙出直吹式制粉系統(tǒng)”，分別在爐膛內(nèi)的上部和下部形成了淡煤粉和濃煤粉的燃燒區(qū)域。因而，使得其中一次風(fēng)/濃煤粉的風(fēng)粉比和一次風(fēng)比率，均要優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中使用中間倉儲(chǔ)制熱風(fēng)送粉系統(tǒng)時(shí)的相應(yīng)參數(shù)。同時(shí)，將含有一半水份的50%—次風(fēng)分離出來，從燃燒器上部的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴送入爐膛，雖然一次風(fēng)粉的混合溫度，要比采用中間倉儲(chǔ)制熱風(fēng)送粉系統(tǒng)的一次風(fēng)粉的混合溫度低，但是這樣的設(shè)計(jì)，通過理論計(jì)算可知，與采用中間倉儲(chǔ)制熱風(fēng)送粉系統(tǒng)相比，(濃) 煤粉氣流的著火熱是基本一樣的，從而保證了濃煤粉氣流的穩(wěn)定著火。
2、本發(fā)明通過使每臺(tái)磨煤機(jī)出口的煤粉氣流，與一層共4只一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴， 以及一層共4只淡一次風(fēng)/煤粉噴嘴對應(yīng)連接的布置方式，可以在滿足整臺(tái)鍋爐熱功率的前提下，增加濃煤粉區(qū)域的煤粉濃度，此時(shí)下部的燃燒區(qū)域壁面熱負(fù)荷Cfe較高，使該區(qū)域燃燒溫度能達(dá)到無煙煤著火穩(wěn)燃的要求，保證無煙煤粉氣流的及時(shí)著火及鍋爐不投油低負(fù)荷穩(wěn)燃。
3、燃燒器最上面的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴和最下面的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴的間距控制在理想的范圍內(nèi)的時(shí)候，可以在同樣滿足最上面的一次風(fēng)淡煤粉噴嘴到爐膛出口屏底間距和無煙煤燃燒效率的前提下，使得鍋爐氮氧化物的排放量減少。
4、四組燃燒器布置在鍋爐四面水冷壁的四個(gè)夾角上，在各個(gè)煤粉噴嘴的四周設(shè)置周界風(fēng)，二次風(fēng)設(shè)置偏置風(fēng)，形成“風(fēng)包粉”的燃燒形式，因此，不容易發(fā)生一次風(fēng)煤粉貼墻的現(xiàn)象，有利于防止?fàn)t膛結(jié)渣和高溫腐蝕，對煤種變化的適應(yīng)性也較好。


圖1、圖2分別是現(xiàn)有燃燒器的平面圖和立面圖，其中，圖1是圖2在I-I向的剖視圖，圖2是圖1在II-II向的剖視圖；圖3是本發(fā)明中使用的帶煤粉濃淡分離裝置的中速磨或雙進(jìn)雙出直吹式制粉系統(tǒng)的工作原理示意圖；圖4、圖5分別是本發(fā)明所述燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器的平面圖和立面圖， 并示出了該燃燒器中煤粉濃淡的分離布置形式；圖4是圖5在I-I向的剖視圖，圖5是圖4 在II-II向的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
參見圖3所示，本發(fā)明所述燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，采用了“帶煤粉濃淡分離裝置的中速磨或雙進(jìn)雙出直吹式制粉系統(tǒng)”，其主要原理是在磨煤機(jī)30出口的每根煤粉管道50上，增加一個(gè)煤粉濃淡分離裝置40，將一次風(fēng)/煤粉進(jìn)行濃淡分離，分成一路 80%煤粉和50% —次風(fēng)的“濃”煤粉氣流，和一路剩余的20%煤粉和50% —次風(fēng)的“淡”煤粉氣流，這兩股煤粉氣流分別通過燃燒器的“一次風(fēng)/濃煤粉”噴嘴60和“一次風(fēng)/淡煤粉” 噴嘴70，送入爐膛20內(nèi)相應(yīng)的濃燃燒區(qū)域21和淡燃燒區(qū)域22組織燃燒。
以下將結(jié)合圖4、圖5，說明本發(fā)明所述燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器的具體結(jié)構(gòu)及其中各個(gè)濃淡煤粉的分離布置形式，其中圖4是圖5在I-I向的剖視圖，圖5是圖 4在II-II向的剖視圖。
所述四角直流燃燒器包含一個(gè)鍋爐本體1，為其配置有六臺(tái)磨煤機(jī)3，分別編號(hào)為 A、B、C、D、E、F。該鍋爐的爐膛2由四面水冷壁9圍成，在爐膛2的每個(gè)夾角上各自布置有一個(gè)燃燒器組，經(jīng)由這四個(gè)夾角上的燃燒器組噴射出的煤粉氣流在爐膛2的中心形成一個(gè)假想切圓11。為了方便描述，下文中將相鄰兩個(gè)水冷壁9側(cè)邊相交形成的夾角中，位于圖4 所示左下角的那個(gè)夾角稱為1號(hào)角，以順時(shí)針排序?qū)⑵渌麏A角依次稱為2號(hào)角到4號(hào)角。
每個(gè)燃燒器組在垂直方向上，有間隔地布置有兩組燃燒器。第一組燃燒器稱為“一次風(fēng)/濃煤粉”燃燒器，其位于爐膛下部，并進(jìn)一步包含有七個(gè)二次風(fēng)噴嘴8，以及穿插布置在該些二次風(fēng)噴嘴8之間的六個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6。第二組燃燒器稱為“一次風(fēng)/淡煤粉”燃燒器，其位于第一組燃燒器的上方，并進(jìn)一步包含有另外七個(gè)二次風(fēng)噴嘴8，以及穿插布置在該些二次風(fēng)噴嘴8之間的六個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7。
為了方便描述，將位于1號(hào)角下部的第一組燃燒器中，六個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6 編號(hào)為Al-1，B1-1, Cl-1，Dl-1，El_l，F(xiàn)l-I ；將位于1號(hào)角上部的第二組燃燒器中，六個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7編號(hào)為Al-2，Bl-2, Cl-2，Dl_2，El_2，F(xiàn)1-2。而將4號(hào)角上第一組燃燒器中的六個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6，編號(hào)為A4-fF4-l ；將4號(hào)角上第二組燃燒器中的六個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7，編號(hào)為A4-2>4-2。對爐膛2的其他夾角上，各組“一次風(fēng)/濃煤粉”和“一次風(fēng)/淡煤粉”的噴嘴，以類似方式進(jìn)行編號(hào)。
每臺(tái)磨煤機(jī)3的出口設(shè)置有四根煤粉管道5，每根煤粉管道5通過一個(gè)濃淡分離器4后，分別與爐膛2的同一個(gè)夾角上的一個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6及一個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7對應(yīng)連接。
舉例來說，編號(hào)為A的磨煤機(jī)3的輸出，經(jīng)過四個(gè)濃淡分離器4處理后，得到兩種濃淡不同的各四路煤粉氣流。其中四路濃煤粉氣流，分別在爐膛2下部的第一燃燒器中，與編號(hào)為Al-1，A2-1，A3-1，A4-1的四個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6對應(yīng)連接，這四個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6應(yīng)當(dāng)是位于爐膛2四個(gè)夾角下部的同一水平面上。另外四路淡煤粉氣流，分別在爐膛2上部的第二燃燒器中，與編號(hào)為Al-2，A2-2，A3-2，A4-2的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7 對應(yīng)連接，這四個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7應(yīng)當(dāng)是位于爐膛2四個(gè)夾角上部的同一水平面上。 其他編號(hào)的磨煤機(jī)3輸出的煤粉氣流，與各個(gè)噴嘴的連接關(guān)系，與之類似；在附圖中省略了相關(guān)的煤粉管道、濃淡分離器及其與噴嘴的連接線。
經(jīng)由上述的分離布置，使得各個(gè)磨煤機(jī)3的輸出中，所有分離出的濃煤粉氣流都被發(fā)送至整個(gè)爐膛2內(nèi)的下半部分，從而在該位置形成了一個(gè)濃煤粉燃燒區(qū)；而分離出的淡煤粉氣流會(huì)被發(fā)送至爐膛2內(nèi)的上半部分，并在該位置形成了一個(gè)淡煤粉燃燒區(qū)，符合圖3所示的系統(tǒng)原理。因此，能夠在滿足整臺(tái)鍋爐熱功率的前提下，增加濃煤粉區(qū)域的煤粉濃度，使下部燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷較高，該區(qū)域燃燒溫度能達(dá)到無煙煤著火穩(wěn)燃的要求，保證無煙煤粉氣流的及時(shí)著火及鍋爐不投油低負(fù)荷穩(wěn)燃。
優(yōu)選的，在同時(shí)滿足最上面一個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴到爐膛2出口屏底之間的間距， 以及煙煤燃燒效率的前提下，可以對各個(gè)夾角上第一組和第二組燃燒器之間的間距進(jìn)行設(shè)定，使得最上面的一個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴和最下面的一個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴的間距，被控制在理想的范圍內(nèi)，從而可以使鍋爐的氮氧化物的排放量減少。
另外，本發(fā)明還在爐膛2的四個(gè)夾角上，通過為各個(gè)煤粉噴嘴的四周設(shè)置周界風(fēng)， 二次風(fēng)設(shè)置偏置風(fēng)，形成“風(fēng)包粉”的燃燒形式，從而防止一次風(fēng)煤粉貼墻的現(xiàn)象發(fā)生，有利于防止?fàn)t膛結(jié)渣和高溫腐蝕，對煤種變化的適應(yīng)性也較好。
盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，其特征在于，包含一個(gè)鍋爐本體(1)，其爐膛(2)由四面水冷壁(9)圍成；所述水冷壁(9)兩兩相交的位置形成為所述爐膛(2)的四個(gè)夾角；四個(gè)燃燒器組，對應(yīng)布置在所述爐膛(2)的四個(gè)夾角上；經(jīng)由所述四個(gè)夾角上的燃燒器組噴射出的煤粉氣流，在該爐膛(2)的中心形成一個(gè)假想切圓(11)；每個(gè)燃燒器組還在垂直方向上，有間隔地布置有兩組燃燒器第一組燃燒器是一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器，其處在所述爐膛(2)的下部；所述第一組燃燒器向爐膛(2)內(nèi)的下部發(fā)送濃煤粉氣流，從而在爐膛(2)的該位置形成一個(gè)濃煤粉燃燒區(qū)域；第二組燃燒器是一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器，其處在所述爐膛(2)的上部，且位于所述第一組燃燒器的上方；所述第二組燃燒器向所述爐膛(2)內(nèi)的上部發(fā)送淡煤粉氣流，從而在所述爐膛(2)的該位置形成一個(gè)淡煤粉燃燒區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，其特征在于，所述第一組燃燒器在垂直方向上，進(jìn)一步包含有多個(gè)二次風(fēng)噴嘴(8)和多個(gè)一次風(fēng)/ 濃煤粉噴嘴(6)，使各個(gè)所述一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴(6)對應(yīng)穿插布置在所述二次風(fēng)噴嘴(8) 之間。
3.如權(quán)利要求2所述燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，其特征在于，所述第二組燃燒器在垂直方向上，進(jìn)一步包含有多個(gè)二次風(fēng)噴嘴(8)和多個(gè)一次風(fēng)/ 淡煤粉噴嘴(7)，使各個(gè)所述一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴(7)對應(yīng)穿插布置在所述二次風(fēng)噴嘴(8) 之間。
4.如權(quán)利要求3所述燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，其特征在于，所述第一組燃燒器包含七個(gè)二次風(fēng)噴嘴(8)和六個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴(6);所述第二組燃燒器包含另外七個(gè)二次風(fēng)噴嘴(8)和六個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴(7)。
5.如權(quán)利要求3或4所述燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，其特征在于，所述四角直流燃燒器，還包含有至少一臺(tái)磨煤機(jī)(3)；每臺(tái)所述磨煤機(jī)(3 )的出口設(shè)置有四根煤粉管道(5 )；每根煤粉管道(5 )連接至一個(gè)濃淡分離器(4)，由所述濃淡分離器(4)對一次風(fēng)/煤粉氣流進(jìn)行濃淡分離處理；同一個(gè)所述濃淡分離器(4)輸出的煤粉濃淡不同的兩路氣流，分別被輸送到所述爐膛 (2)同一個(gè)夾角上的第一組燃燒器和第二組燃燒器上；其中一路濃煤粉氣流被輸送至所述第一組燃燒器的其中一個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴(6); 另一路淡煤粉氣流被輸送至所述第二組燃燒器的其中一個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴(7)。
6.如權(quán)利要求5所述燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，其特征在于，從同一個(gè)所述磨煤機(jī)(3)輸出，并由四個(gè)濃淡分離器(4)各自分離形成的四路濃煤粉氣流，對應(yīng)輸送至所述爐膛(2)四個(gè)夾角上位于同一水平面的四個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴 (6)；分離形成的四路淡煤粉氣流，對應(yīng)輸出至所述爐膛(2)四個(gè)夾角上位于同一水平面的四個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴(7)。
7.如權(quán)利要求6所述燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，其特征在于，每一路所述濃煤粉氣流，包含從所述一次風(fēng)/煤粉氣流中分離出的80%的煤粉和50%的一次風(fēng)；每一路所述淡煤粉氣流，包含從所述一次風(fēng)/煤粉氣流中剩余的20%的煤粉和50%的一次風(fēng)；所述四角直流燃燒器的各個(gè)噴嘴周圍設(shè)置有周界風(fēng)；二次風(fēng)設(shè)置為偏置風(fēng)。
8.如權(quán)利要求1所述燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，其特征在于， 在所述爐膛(2)的垂直方向上，最上面的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴(7)與最下面的一次風(fēng) /濃煤粉噴嘴(6)的間距，由所述爐膛(2)各個(gè)夾角上第一組燃燒器和第二組燃燒器的間距來控制。
全文摘要
一種燃用無煙煤的單火球四角直流燃燒器，包含置于爐膛四個(gè)角上的四個(gè)燃燒器組，其噴射的煤粉氣流在爐膛中心形成假想切圓；每個(gè)燃燒器組豎直有間隔地布置有兩組燃燒器；還包含至少一臺(tái)磨煤機(jī)，每臺(tái)磨煤機(jī)出口設(shè)置的四根煤粉管道，對應(yīng)連接至四個(gè)濃淡分離器；將分離出的四路濃煤粉氣流送至爐膛四個(gè)夾角下部位于同一水平面的四個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴；將分離出的四路淡煤粉氣流送至爐膛四個(gè)夾角上部位于同一水平面的四個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴。本發(fā)明在滿足整臺(tái)鍋爐熱功率的前提下，增加了濃煤粉區(qū)域的煤粉濃度，使下部燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷qHr較高，從而使該區(qū)域燃燒溫度能夠達(dá)到無煙煤著火穩(wěn)燃的要求，保證無煙煤粉氣流的及時(shí)著火及鍋爐不投油低負(fù)荷穩(wěn)燃。
文檔編號(hào)F23C7/00GK102494333SQ20111035827
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者張建文, 張翔, 柳公權(quán), 陳飛 申請人:上海鍋爐廠有限公司