專利名稱：擺動式燃盡風(fēng)裝置及燃盡風(fēng)系統(tǒng)以及燃盡風(fēng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于煤粉鍋爐的擺動式燃盡風(fēng)裝置及燃盡風(fēng)系統(tǒng)以及燃盡風(fēng)控制方法。
背景技術(shù)：
我國氮氧化物排放量的67%都來自于燃煤，對大氣中的氮氧化物包括Ν0、Ν02、Ν20、N2O3> N2O4, N2O5等，通常被合稱為N0X，NOx是大氣污染的主要來源之一。每年在世界范圍因燃燒石化燃料而排放的氮氧化物在所有氮氧化物排放中占有很大的比例。隨著環(huán)保要求的提高，國家對NOx排放量的控制越來越嚴(yán)格。NOx控制技術(shù)主要分為兩類，一是采用低NOx燃燒技術(shù)，二是采用尾部脫硝技術(shù)。采用煙氣脫硝技術(shù)初期投入大，運(yùn)行成本高，而運(yùn)行成本和初期投入均與煙氣入口 NOx濃度有關(guān)，因而在采用煙氣脫硝技術(shù)之前通常要采用低NOx燃燒技術(shù)降低爐膛出口 NOx濃度。目前新建和改造的電站鍋爐普遍采用低NOx燃燒器和爐膛中上部安裝的獨立燃盡風(fēng)噴口的爐內(nèi)整體空氣分級燃燒方式，從而達(dá)到大幅度降低尾部煙氣凈化裝置入口 NOx濃度的目的。采用整體空氣分級燃燒方式的NOx排放值要比未設(shè)置這種燃盡風(fēng)裝置的燃燒系統(tǒng)低得多。然而，空氣分級燃燒技術(shù)往往會帶來燃燒效率下降或飛灰含碳增加的負(fù)面問題，NOx排放的降低程度越大，往往對燃燒效率影響也越大。由于燃盡風(fēng)量占入爐總風(fēng)量的比例在20 40%左右，顯然煤粉的部分燃燒份額會被延遲到燃盡風(fēng)投入后，若燃盡風(fēng)從投入到爐膛出口階段停留時間小于這部分燃燒份額的燃盡時間，燃盡率就會明顯受到影響。一般而言，相同空氣分級條件下，容量越大、爐膛容積熱負(fù)荷更小的鍋爐，其燃燒效率受到的負(fù)面影響就越小，這是因為燃盡風(fēng)口到爐膛出口的停留時間相對更長一些。但是，當(dāng)對于具體鍋爐，燃盡風(fēng)的標(biāo)高設(shè)置和空氣分級程度確定后，燃盡風(fēng)與還原區(qū)上來的煙氣和燃盡風(fēng)混合程度成為直接影響燃盡程度的關(guān)鍵因素，若混合較差，相當(dāng)于推遲了燃盡風(fēng)和煤焦的混合，浪費了燃盡區(qū)高度或停留時間。實際情況的確如此，由于燃盡風(fēng)選取的風(fēng)速一般比二次風(fēng)高，燃盡風(fēng)噴口組高度較 小，燃盡風(fēng)裝置多采用四角正切小切圓布置，這些因素導(dǎo)致燃盡風(fēng)射流的剛性強(qiáng)，射流不易偏轉(zhuǎn)，即形成的實際切圓較小。而從主燃區(qū)隨螺旋上升的大量煤焦顆粒在離心力作用下，會被甩向壁面附近，形成了燃盡風(fēng)在內(nèi)、大量煤焦顆粒在外的分布狀態(tài)，由于氣流螺旋上升的特點，直到爐膛出口這樣的分布狀態(tài)都較難改變。因此，在燃盡風(fēng)送入位置通過現(xiàn)有燃盡風(fēng)設(shè)置方式無法實現(xiàn)確保風(fēng)粉盡早充分混合，對燃盡區(qū)高度造成的浪費，也未能解決爐膛尾部殘余旋轉(zhuǎn)和水冷壁近壁面區(qū)域的高溫腐蝕以及結(jié)渣等問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種擺動式燃盡風(fēng)裝置及燃盡風(fēng)系統(tǒng)以及燃盡風(fēng)控制方法，它能加快燃盡風(fēng)和煤焦的混合，充分利用好燃盡區(qū)高度和煤焦停留時間，提高煤粉鍋爐的燃燒效率和燃盡率，減輕由于爐內(nèi)整體空氣分級燃燒對燃燒效率以及飛灰含碳量帶來的負(fù)面影響，并減小爐膛出口煙氣殘余旋轉(zhuǎn)的作用和減輕水冷壁區(qū)域的高溫腐蝕和結(jié)渣問題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的擺動式燃盡風(fēng)裝置，包括燃盡風(fēng)箱，其特征在于在燃盡風(fēng)箱內(nèi)設(shè)有兩層橫向的隔板，將燃盡風(fēng)箱分為上、中、下三個燃盡風(fēng)道，在上、下兩個燃盡風(fēng)道的末端噴口內(nèi)均設(shè)有與風(fēng)道軸向呈傾斜布置的數(shù)塊縱向擋板，下燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相反，上燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相同；該燃盡風(fēng)裝置通過上、中、下三個燃盡風(fēng)道將燃盡風(fēng)分為上部燃盡偏向風(fēng)、中部燃盡直吹風(fēng)、下部燃盡反吹風(fēng)三股，并從不同的角度射入爐膛；作為上述燃盡風(fēng)裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，上、下兩個燃盡風(fēng)道的數(shù)塊縱向擋板均通過轉(zhuǎn)軸設(shè)于各自的風(fēng)道內(nèi)，上、下兩組縱向擋板均與各自的擺動機(jī)構(gòu)相連；可實現(xiàn)上、下燃盡風(fēng)道末端噴口的噴射方向在一定角度內(nèi)擺動；
上述擺動機(jī)構(gòu)可以為連接支架、前過渡連桿、導(dǎo)向連桿、滑動導(dǎo)向套、后過渡連桿、曲柄、轉(zhuǎn)動導(dǎo)向套，連接支架前端與同組的各縱向擋板鉸接，前過渡連桿的兩端分別與連接支架后端和導(dǎo)向連桿的前端鉸接，后過渡連桿的兩端分別與導(dǎo)向連桿后端和曲柄的前端鉸接，導(dǎo)向連桿滑動穿過固設(shè)的滑動導(dǎo)向套，曲柄的后部位于固設(shè)的轉(zhuǎn)動導(dǎo)向套中；通過轉(zhuǎn)動曲柄的后部可帶動縱向擋板轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)噴口噴射方向的擺動；
上述擺動機(jī)構(gòu)也可以為連接支架、過渡連桿、通過銷軸裝于風(fēng)道內(nèi)的擺桿、曲柄、滑動套于擺桿上的滑套，連接支架前端與同組的各縱向擋板鉸接，連接支架后端與過渡連桿的前端鉸接，過渡連桿的后端與擺桿前端鉸接，滑套鉸接于曲柄上；通過轉(zhuǎn)動曲柄也可帶動縱向擋板轉(zhuǎn)動；
作為上述燃盡風(fēng)裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，所述上、中、下三個燃盡風(fēng)道的流通橫截面積比為1:3:1 1:1:1 ;可實現(xiàn)燃盡風(fēng)量的合理分配；
本發(fā)明的燃盡風(fēng)系統(tǒng)，包括設(shè)于爐膛中上部的至少一層角部燃盡風(fēng)裝置，每層角部燃盡風(fēng)裝置包括設(shè)于爐膛四角的四個燃盡風(fēng)裝置，每個燃盡風(fēng)裝置均包括燃盡風(fēng)箱，其特征在于在每個燃盡風(fēng)箱內(nèi)均設(shè)有兩層橫向的隔板，將燃盡風(fēng)箱分為上、中、下三個燃盡風(fēng)道，在上、下兩個燃盡風(fēng)道的末端噴口內(nèi)均設(shè)有與風(fēng)道軸向呈傾斜布置的數(shù)塊縱向擋板；相對于爐內(nèi)主旋氣流的旋向，中部 燃盡風(fēng)道的軸向正向指向爐膛，下燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相反，上燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相同，且中部燃盡風(fēng)道軸向與所在角落爐膛對角線的夾角小于上燃盡風(fēng)道噴射方向與爐膛對角線的夾角；形成四角切圓布置的燃盡風(fēng)系統(tǒng)；
本發(fā)明適用于上述燃盡風(fēng)系統(tǒng)的燃盡風(fēng)控制方法為:將燃盡風(fēng)在爐膛中上部分為至少一層、每層從爐膛四角的燃盡風(fēng)噴口噴射入爐膛，并在每個噴口處將燃盡風(fēng)分為上部燃盡偏向風(fēng)、中部燃盡直吹風(fēng)、下部燃盡反吹風(fēng)三股，相對于爐內(nèi)主旋氣流的旋向，下部燃盡反吹風(fēng)反向射入爐膛，中部燃盡直吹風(fēng)和上部燃盡偏向風(fēng)均正向射入爐膛，且中部燃盡直吹風(fēng)噴射方向與所在角落爐膛對角線的夾角小于上部燃盡偏向風(fēng)噴射方向與爐膛對角線的夾角；
上述燃盡風(fēng)裝置分為上、中、下三個燃盡風(fēng)道，使用時分別形成上部燃盡偏向風(fēng)、中部燃盡直吹風(fēng)、下部燃盡反吹風(fēng)，下部燃盡風(fēng)道反吹風(fēng)反向射入爐膛，及時補(bǔ)充氧量，擴(kuò)大燃盡風(fēng)在射流平面的影響區(qū)域，達(dá)到加強(qiáng)煤焦在燃盡風(fēng)射流平面快速充分混合燃盡的目的，還可起到減小爐膛出口煙氣殘余旋轉(zhuǎn)的作用，以此減小爐膛出口過、再熱器內(nèi)蒸汽側(cè)傳熱偏差；中部燃盡直吹風(fēng)射入爐膛中央形成切圓燃燒，中部燃盡風(fēng)剛性大，射流穿透力強(qiáng)，為爐膛中央?yún)^(qū)域及時迅速地提供氧補(bǔ)充，使得未燃盡煤粉在切圓區(qū)域擾動燃盡；上部燃盡風(fēng)道偏向風(fēng)對遠(yuǎn)離爐膛中央?yún)^(qū)域的煤粉顆粒的攪拌擾動作用，強(qiáng)化水冷壁附近風(fēng)粉混合，并使得水冷壁近壁面區(qū)域形成氧化性氣氛，減輕水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣趨勢，利于形成燃盡區(qū)的風(fēng)包粉后期燃盡狀態(tài)，同時將水冷壁近壁面區(qū)域未燃盡煤粉裹挾至中間主燃區(qū)，進(jìn)一步提高燃盡率；總之，本方法將燃盡風(fēng)分為三股，從而形成燃盡區(qū)的風(fēng)包粉后期燃盡狀態(tài)，明顯擴(kuò)展了燃盡風(fēng)的影響區(qū)域，三個燃盡風(fēng)口同時進(jìn)入工作狀態(tài)，同一燃盡風(fēng)三股不同方向的射流共同協(xié)調(diào)作用，燃盡風(fēng)在其射流平面上充滿度大大提高，風(fēng)粉快速充分混合得以強(qiáng)化，煤焦的燃盡進(jìn)程不受制于氧的補(bǔ)充，以此節(jié)省了燃盡區(qū)高度或停留時間，提高煤粉鍋爐在深度分級條件下的燃燒效率，減輕由于爐內(nèi)整體空氣分級燃燒對爐內(nèi)過程帶來的負(fù)面影響；
作為上述燃盡風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，在爐膛中上部還設(shè)有至少一層中部燃盡風(fēng)裝置，每層中部燃盡風(fēng)裝置包括設(shè)于四面爐墻中心線處的四個燃盡風(fēng)裝置，每個燃盡風(fēng)裝置均包括燃盡風(fēng)箱，在每個燃盡風(fēng)箱內(nèi)均設(shè)有兩層橫向的隔板，將燃盡風(fēng)箱分為上、中、下三個燃盡風(fēng)道，在上、下兩個燃盡風(fēng)道的末端噴口內(nèi)均設(shè)有與風(fēng)道軸向呈傾斜布置的數(shù)塊縱向擋板；相對于爐內(nèi)主旋氣流的旋向，中部燃盡風(fēng)道的軸向正向指向爐膛，下燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相反，上燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相同，且中部燃盡風(fēng)道軸向與所在爐墻內(nèi)側(cè)垂線的夾角小于上燃盡風(fēng)道噴射方向與爐墻內(nèi)側(cè)垂線的夾角； 相應(yīng)的作為本發(fā)明燃盡風(fēng)控制方法的進(jìn)一步改進(jìn):將一部分燃盡風(fēng)還通過四面爐墻中上部中心線處的四個燃盡風(fēng)噴口噴射入爐膛，并在每個噴口處也將燃盡風(fēng)分為上部燃盡偏向風(fēng)、中部燃盡直吹風(fēng)、下部燃盡反吹風(fēng)三股，相對于爐內(nèi)主旋氣流的旋向，下部燃盡反吹風(fēng)反向射入爐膛，中部燃盡直吹風(fēng)和上部燃盡偏向風(fēng)均正向射入爐膛，且中部燃盡直吹風(fēng)噴射方向與所在爐墻內(nèi)側(cè)垂線的夾角小于上部燃盡偏向風(fēng)噴射方向與爐墻內(nèi)側(cè)垂線的夾角；通過增設(shè)中部燃盡風(fēng)裝置，可解決大容量的煤粉鍋爐四角上燃盡風(fēng)射流行程不能有效抵達(dá)下游角部射流影響區(qū)的問題，保證燃盡區(qū)高的射流充滿度；
作為本發(fā)明燃盡風(fēng)控制方法的進(jìn)一步改進(jìn):上部燃盡偏向風(fēng)和下部燃盡反吹風(fēng)在水平面內(nèi)均擺動式的噴射入爐膛內(nèi)；上部燃盡偏向風(fēng)、中部燃盡直吹風(fēng)、下部燃盡反吹風(fēng)的風(fēng)量配比為1:3:1 1:1:1 ;可實現(xiàn)燃盡風(fēng)量的合理分配，提高中部燃盡直吹風(fēng)的剛性；
綜上所述，本發(fā)明能加快燃盡風(fēng)和煤焦的混合，充分利用好燃盡區(qū)高度和煤焦停留時間，提高煤粉鍋爐的燃燒效率和燃盡率，減輕由于爐內(nèi)整體空氣分級燃燒對燃燒效率以及飛灰含碳量帶來的負(fù)面影響，并減小爐膛出口煙氣殘余旋轉(zhuǎn)的作用和減輕水冷壁區(qū)域的高溫腐蝕和結(jié)渣問題。
圖1為本發(fā)明燃盡風(fēng)系統(tǒng)實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中燃盡風(fēng)裝置的局部剖立體圖。圖3為圖2中擺動機(jī)構(gòu)的剖視圖。圖4為本發(fā)明燃盡風(fēng)系統(tǒng)實施例一水平方向上燃盡風(fēng)的分布示意圖。
圖5為本發(fā)明燃盡風(fēng)系統(tǒng)實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5中燃盡風(fēng)裝置擺動機(jī)構(gòu)的剖視圖。圖7為本發(fā)明燃盡風(fēng)系統(tǒng)實施例二水平方向上燃盡風(fēng)的分布示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實施例一
如圖1至圖4所示，該燃盡風(fēng)系統(tǒng)，包括設(shè)于爐膛I中上部的五層角部燃盡風(fēng)裝置，每層角部燃盡風(fēng)裝置均包括設(shè)于爐膛四角的四個燃盡風(fēng)裝置2，每個燃盡風(fēng)裝置2均包括燃盡風(fēng)箱3，在每個燃盡風(fēng)箱3內(nèi)均設(shè)有兩層橫向的隔板4，將燃盡風(fēng)箱分為上、中、下三個燃盡風(fēng)道5、6、7，所述上、中、下三個燃盡風(fēng)道5、6、7的流通橫截面積比為1:1:1，在上燃盡風(fēng)道5的末端噴口內(nèi)均設(shè)有 與風(fēng)道軸向呈傾斜布置的數(shù)塊縱向擋板8，在下燃盡風(fēng)道7的末端噴口內(nèi)均設(shè)有與風(fēng)道軸向呈傾斜布置的數(shù)塊縱向擋板9，縱向擋板8、9均通過兩端的轉(zhuǎn)軸10設(shè)于各自的風(fēng)道5或7內(nèi)，同組的數(shù)塊縱向擋板8或9相互平行且等間距設(shè)置并與擺動機(jī)構(gòu)相連，擺動機(jī)構(gòu)包括連接支架11、前過渡連桿12、導(dǎo)向連桿13、與聯(lián)于燃盡風(fēng)箱3上的固定支架18固聯(lián)的滑動導(dǎo)向套14、后過渡連桿15、曲柄16、轉(zhuǎn)動導(dǎo)向套17，連接支架11前端與同組的各縱向擋板8或9鉸接，前過渡連桿12的兩端分別與連接支架11后端和導(dǎo)向連桿13的前端鉸接，后過渡連桿15的兩端分別與導(dǎo)向連桿13后端和曲柄16的前端鉸接，導(dǎo)向連桿13滑動的穿過滑動導(dǎo)向套14，曲柄16的后部位于固設(shè)的轉(zhuǎn)動導(dǎo)向套17中；相對于爐內(nèi)主旋氣流的旋向，中部燃盡風(fēng)道6的軸向正向指向爐膛，即中部燃盡風(fēng)道6的軸向與所在角落爐膛對角線設(shè)置呈一定夾角，下燃盡風(fēng)道7末端由其縱向擋板9形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相反，上燃盡風(fēng)道5末端由其縱向擋板8形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相同，且中部燃盡風(fēng)道軸向與所在角落爐膛對角線的夾角小于上燃盡風(fēng)道噴射方向與爐膛對角線的夾角；形成五層四角切圓布置的燃盡風(fēng)系統(tǒng)；
適用于上述燃盡風(fēng)系統(tǒng)的燃盡風(fēng)控制方法為:將燃盡風(fēng)在爐膛I中上部分為五層、每層從爐膛四角的燃盡風(fēng)裝置2射入爐膛，并在每個燃盡風(fēng)箱3噴口處將燃盡風(fēng)通過上、中、下三個燃盡風(fēng)道5、6、7分為上部燃盡偏向風(fēng)22、中部燃盡直吹風(fēng)21、下部燃盡反吹風(fēng)20三股，相對于爐內(nèi)主旋氣流的旋向，下部燃盡反吹風(fēng)20以與所在角落爐膛對角線呈5° 25。的夾角反向射入爐膛，上部燃盡偏向風(fēng)22以與所在角落爐膛對角線呈20° 35°的夾角正向射入爐膛，中部燃盡直吹風(fēng)21也正向射入爐膛，中部燃盡直吹風(fēng)21噴射方向與所在角落爐膛對角線的夾角小于上部燃盡偏向風(fēng)22噴射方向與爐膛對角線的夾角，即上部燃盡偏向風(fēng)22的噴射方向更偏向于爐壁的水冷壁；
每個燃盡風(fēng)裝置2分別形成上部燃盡偏向風(fēng)22、中部燃盡直吹21風(fēng)、下部燃盡反吹風(fēng)20，下部燃盡風(fēng)道反吹風(fēng)20反向射入爐膛，及時補(bǔ)充氧量，擴(kuò)大燃盡風(fēng)在射流平面的影響區(qū)域，達(dá)到加強(qiáng)煤焦在燃盡風(fēng)射流平面快速充分混合燃盡的目的，還可起到減小爐膛出口煙氣殘余旋轉(zhuǎn)的作用，以此減小爐膛出口過、再熱器內(nèi)蒸汽側(cè)傳熱偏差；中部燃盡直吹風(fēng)21射入爐膛中央形成切圓燃燒，中部燃盡風(fēng)剛性大，射流穿透力強(qiáng)，為爐膛中央?yún)^(qū)域及時迅速地提供氧補(bǔ)充，使得未燃盡煤粉在切圓區(qū)域擾動燃盡；上部燃盡偏向風(fēng)22對遠(yuǎn)離爐膛中央?yún)^(qū)域的煤粉顆粒的攪拌擾動作用，強(qiáng)化水冷壁附近風(fēng)粉混合，并使得水冷壁近壁面區(qū)域形成氧化性氣氛，減輕水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣趨勢，利于形成燃盡區(qū)的風(fēng)包粉后期燃盡狀態(tài)，同時將水冷壁近壁面區(qū)域未燃盡煤粉裹挾至中間主燃區(qū)，進(jìn)一步提高燃盡率；總之，本方法將燃盡風(fēng)分為三股，從而形成燃盡區(qū)的風(fēng)包粉后期燃盡狀態(tài)，明顯擴(kuò)展了燃盡風(fēng)的影響區(qū)域，三個燃盡風(fēng)口同時進(jìn)入工作狀態(tài)，同一燃盡風(fēng)三股不同方向的射流共同協(xié)調(diào)作用，燃盡風(fēng)在其射流平面上充滿度大大提高，風(fēng)粉快速充分混合得以強(qiáng)化，煤焦的燃盡進(jìn)程不受制于氧的補(bǔ)充，以此充分利用了燃盡區(qū)高度和焦煤停留時間，提高煤粉鍋爐在深度分級條件下的燃燒效率，減輕由于爐內(nèi)整體空氣分級燃燒對爐內(nèi)過程帶來的負(fù)面影響；根據(jù)工況，通過轉(zhuǎn)動曲柄16的后部可帶動對應(yīng)的縱向擋板8或9轉(zhuǎn)動，可使得上部燃盡偏向風(fēng)22和下部燃盡反吹風(fēng)20的噴射角度在一定范圍內(nèi)擺動；
實施例二
如圖5至圖7所示，該實施例與實施例一相比，其燃盡風(fēng)系統(tǒng)除了包括設(shè)于爐膛I中上部的五層角部燃盡風(fēng)裝置、每層角部燃盡風(fēng)裝置均包括設(shè)于爐膛四角的四個燃盡風(fēng)裝置25，還包括與第二層和第四層燃盡風(fēng)裝置2等高的兩層中部燃盡風(fēng)裝置，每層中部燃盡風(fēng)裝置包括設(shè)于四面爐墻中心線處的四個燃盡風(fēng)裝置26 ;四角的燃盡風(fēng)裝置25與中部的燃盡風(fēng)裝置26其結(jié)構(gòu)均相同，它們與實施例一中的燃盡風(fēng)裝置2相比，其區(qū)別僅在于:與縱向擋板8或9相連的擺動機(jī)構(gòu)改為連接支架27、過渡連桿31、通過銷軸裝于風(fēng)道內(nèi)的擺桿28、曲柄29、滑動套于擺桿28上的滑套30，連接支架27前端與同組的各縱向擋板8或9鉸接，連接支架27后端與過渡連桿31前端鉸接，過渡連桿31后端與擺桿28前端鉸接，滑套30鉸接于曲柄29上，兩燃盡風(fēng)裝置25、26的其它結(jié)構(gòu)均與實施例一相同；通過轉(zhuǎn)動曲柄29也可帶動縱向擋板8或9轉(zhuǎn)動；
該燃盡風(fēng)系統(tǒng)將一部分燃盡風(fēng)還通過四面爐墻中上部中心線處上、下四個燃盡風(fēng)裝置26噴射入爐膛，并在每個噴口處也將燃盡風(fēng)分為上部燃盡偏向風(fēng)32、中部燃盡直吹風(fēng)33、下部燃盡反吹風(fēng)34三股，相對于爐內(nèi)主旋氣流的旋向，下部燃盡反吹風(fēng)34反向射入爐膛，中部燃盡直吹風(fēng)33和上部燃盡偏向風(fēng)32均正向射入爐膛，且中部燃盡直吹風(fēng)33噴射方向與所在爐墻內(nèi)側(cè)垂線的夾角小于上部燃盡偏向風(fēng)32噴射方向與爐墻內(nèi)側(cè)垂線的夾角；通過增設(shè)中部燃盡風(fēng)裝置26， 可解決大容量的煤粉鍋爐四角上燃盡風(fēng)射流行程不能有效抵達(dá)下游角部射流影響區(qū)的問題，保證燃盡區(qū)高的射流充滿度；
本發(fā)明不限于上述實施方式，如角部燃盡風(fēng)裝置和中部燃盡風(fēng)裝置和排列方式的層數(shù)還可多種多樣，每個燃盡風(fēng)裝置的上、中、下三個燃盡風(fēng)道的流通橫截面積比也可改為1:3:1，以提高中部燃盡直吹風(fēng)的剛性；只要采用權(quán)利要求1或6或8所述的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種擺動式燃盡風(fēng)裝置，包括燃盡風(fēng)箱，其特征在于在燃盡風(fēng)箱內(nèi)設(shè)有兩層橫向的隔板，將燃盡風(fēng)箱分為上、中、下三個燃盡風(fēng)道，在上、下兩個燃盡風(fēng)道的末端噴口內(nèi)均設(shè)有與風(fēng)道軸向呈傾斜布置的數(shù)塊縱向擋板，下燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相反，上燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相同。
2.如權(quán)利要求1所述的擺動式燃盡風(fēng)裝置，其特征在于上、下兩個燃盡風(fēng)道的數(shù)塊縱向擋板均通過轉(zhuǎn)軸設(shè)于各自的風(fēng)道內(nèi)，上、下兩組縱向擋板均與各自的擺動機(jī)構(gòu)相連。
3.如權(quán)利要求2所述的擺動式燃盡風(fēng)裝置，其特征在于所述擺動機(jī)構(gòu)包括連接支架、前過渡連桿、導(dǎo)向連桿、滑動導(dǎo)向套、后過渡連桿、曲柄、轉(zhuǎn)動導(dǎo)向套，連接支架前端與同組的各縱向擋板鉸接，前過渡連桿的兩端分別與連接支架后端和導(dǎo)向連桿的前端鉸接，后過渡連桿的兩端分別與導(dǎo)向連桿后端和曲柄的前端鉸接，導(dǎo)向連桿滑動穿過固設(shè)的滑動導(dǎo)向套，曲柄的后部位于固設(shè)的轉(zhuǎn)動導(dǎo)向套中。
4.如權(quán)利要求2所述的擺動式燃盡風(fēng)裝置，其特征在于所述擺動機(jī)構(gòu)包括連接支架、過渡連桿、通過銷軸裝于風(fēng)道內(nèi)的擺桿、曲柄、滑動套于擺桿上的滑套，連接支架前端與同組的各縱向擋板鉸接，連接支架后端與過渡連桿的前端鉸接，過渡連桿的后端與擺桿前端鉸接，滑套鉸接于曲柄上。
5.如權(quán)利要求1至4任一所述的擺動式燃盡風(fēng)裝置，其特征在于所述上、中、下三個燃盡風(fēng)道的流通橫截面積比為1:3:1 1:1:1。
6.一種燃盡風(fēng)系統(tǒng)，包括設(shè)于爐膛中上部的至少一層角部燃盡風(fēng)裝置，每層角部燃盡風(fēng)裝置包括設(shè)于爐膛四角的四個燃盡風(fēng)裝置，每個燃盡風(fēng)裝置均包括燃盡風(fēng)箱，其特征在于在每個燃盡風(fēng)箱內(nèi)均設(shè)有兩層橫向的隔板，將燃盡風(fēng)箱分為上、中、下三個燃盡風(fēng)道，在上、下兩個燃盡風(fēng)道的末端噴口內(nèi)均設(shè)有與風(fēng)道軸向呈傾斜布置的數(shù)塊縱向擋板；相對于爐內(nèi)主旋氣流的旋向，中部燃盡風(fēng)道的軸向正向指向爐膛，下燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主`旋氣流的旋向相反，上燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相同，且中部燃盡風(fēng)道軸向與所在角落爐膛對角線的夾角小于上燃盡風(fēng)道噴射方向與爐膛對角線的夾角。
7.如權(quán)利要求6所述的燃盡風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于在爐膛中上部還設(shè)有至少一層中部燃盡風(fēng)裝置，每層中部燃盡風(fēng)裝置包括設(shè)于四面爐墻中心線處的四個燃盡風(fēng)裝置，燃盡風(fēng)裝置均包括燃盡風(fēng)箱，在每個燃盡風(fēng)箱內(nèi)均設(shè)有兩層橫向的隔板，將燃盡風(fēng)箱分為上、中、下三個燃盡風(fēng)道，在上、下兩個燃盡風(fēng)道的末端噴口內(nèi)均設(shè)有與風(fēng)道軸向呈傾斜布置的數(shù)塊縱向擋板；相對于爐內(nèi)主旋氣流的旋向，中部燃盡風(fēng)道的軸向正向指向爐膛，下燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相反，上燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相同，且中部燃盡風(fēng)道軸向與所在爐墻內(nèi)側(cè)垂線的夾角小于上燃盡風(fēng)道噴射方向與爐墻內(nèi)側(cè)垂線的夾角。
8.一種用于權(quán)利要求6所述燃盡風(fēng)系統(tǒng)的燃盡風(fēng)控制方法，其特征在于:將燃盡風(fēng)在爐膛中上部分為至少一層、每層從爐膛四角的燃盡風(fēng)噴口噴射入爐膛，并在每個噴口處將燃盡風(fēng)分為上部燃盡偏向風(fēng)、中部燃盡直吹風(fēng)、下部燃盡反吹風(fēng)三股，相對于爐內(nèi)主旋氣流的旋向，下部燃盡反吹風(fēng)反向射入爐膛，中部燃盡直吹風(fēng)和上部燃盡偏向風(fēng)均正向射入爐膛，且中部燃盡直吹風(fēng)噴射方向與所在角落爐膛對角線的夾角小于上部燃盡偏向風(fēng)噴射方向與爐膛對角線的夾角。
9.如權(quán)利要求8所述的燃盡風(fēng)控制方法，其特征在于:將一部分燃盡風(fēng)還通過四面爐墻中上部中心線處的四個燃盡風(fēng)噴口噴射入爐膛，并在每個噴口處也將燃盡風(fēng)分為上部燃盡偏向風(fēng)、中部燃盡直吹風(fēng)、下部燃盡反吹風(fēng)三股，相對于爐內(nèi)主旋氣流的旋向，下部燃盡反吹風(fēng)反向射入爐膛，中部燃盡直吹風(fēng)和上部燃盡偏向風(fēng)均正向射入爐膛，且中部燃盡直吹風(fēng)噴射方向與所在爐墻內(nèi)側(cè)垂線的夾角小于上部燃盡偏向風(fēng)噴射方向與爐墻內(nèi)側(cè)垂線的夾角。
10.如權(quán)利要求9所述的燃盡風(fēng)控制方法，其特征在于:上部燃盡偏向風(fēng)和下部燃盡反吹風(fēng)在水平面內(nèi)均擺動式的噴射入爐膛內(nèi)；上部燃盡偏向風(fēng)、中部燃盡直吹風(fēng)、下部燃盡反吹風(fēng)的風(fēng)量配比為 1:3:1 1:1:1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種擺動式燃盡風(fēng)裝置及燃盡風(fēng)系統(tǒng)以及燃盡風(fēng)控制方法，擺動式燃盡風(fēng)裝置在燃盡風(fēng)箱內(nèi)設(shè)有兩層橫向的隔板，將燃盡風(fēng)箱分為上、中、下三個燃盡風(fēng)道，在上、下兩個燃盡風(fēng)道的末端噴口內(nèi)均設(shè)有與風(fēng)道軸向呈傾斜布置的數(shù)塊縱向擋板，下燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相反，上燃盡風(fēng)道末端由其縱向擋板形成的噴射方向與爐內(nèi)主旋氣流的旋向相同。本發(fā)明能加快燃盡風(fēng)和煤焦的混合，充分利用燃盡區(qū)高度和煤焦停留時間，提高燃燒效率和燃盡率，減輕空氣分級燃燒對燃燒效率以及飛灰含碳量帶來的負(fù)面影響，并減小爐膛出口煙氣殘余旋轉(zhuǎn)的作用和減輕水冷壁區(qū)域的高溫腐蝕和結(jié)渣問題。
文檔編號F23C7/00GK103234199SQ201310151248
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者范衛(wèi)東, 陳燦, 劉泰生, 王勇, 馬曉偉, 楊建明, 郭青宏, 李宇 申請人:上海交通大學(xué), 東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司