本實(shí)用新型涉及一種旋流鍋爐燃燒系統(tǒng)，具體涉及一種帶有三次風(fēng)分離的旋流鍋爐燃燒系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

中儲(chǔ)倉(cāng)式熱風(fēng)送粉鍋爐，因熱風(fēng)送粉可以提高煤粉的著火性能，因此廣泛用于燃燒性能中等以下的貧煤和無(wú)煙煤，另外也有部分滿足條件的煙煤鍋爐采用該制粉系統(tǒng)。這種制粉系統(tǒng)由細(xì)粉分離器分離大部分的煤粉儲(chǔ)存在粉倉(cāng)中，并利用經(jīng)空預(yù)器加熱后的熱空氣作為一次風(fēng)輸送到爐內(nèi)參與燃燒。而由細(xì)粉分離器排出的乏氣攜帶部分細(xì)煤粉作為三次風(fēng)輸入到爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，細(xì)煤粉約占10～15％總煤粉量。三次風(fēng)具有濕度大，溫度低，速度高等特點(diǎn)，其攜帶的煤粉濃度低、粒度細(xì)。

當(dāng)前配有中儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)采用熱風(fēng)送粉系統(tǒng)的旋流燃燒方式的鍋爐，其三次風(fēng)噴口集中布置在多層燃燒器之間或最上層燃燒器之上，這樣三次風(fēng)噴口集中布置對(duì)鍋爐的運(yùn)行具有幾點(diǎn)以下影響：

一、三次風(fēng)集中布置在主燃區(qū)之間對(duì)降低鍋爐氮氧化物的排放十分不利，主要是因?yàn)槿物L(fēng)噴口的存在使得主燃區(qū)內(nèi)的過(guò)量空氣系數(shù)較大，爐膛空氣分級(jí)不明顯，降低了揮發(fā)分在主燃區(qū)中還原氮氧化物的能力。

二、三次風(fēng)噴口集中布置在主燃區(qū)內(nèi)，由于三次風(fēng)風(fēng)速一般較大，三次風(fēng)這種前后對(duì)沖方式，氣流往兩側(cè)墻運(yùn)動(dòng)，嚴(yán)重破壞了主燃區(qū)的燃燒組織，會(huì)造成爐膛燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象，尤其在燃用煤種嚴(yán)重偏移設(shè)計(jì)煤種時(shí)。

三、三次風(fēng)噴口集中布置在主燃區(qū)內(nèi)，當(dāng)實(shí)際燃用煤種偏離設(shè)計(jì)煤種較大時(shí)，會(huì)造成三次風(fēng)噴口附件結(jié)焦和爐膛出口飛灰可燃物增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決中儲(chǔ)倉(cāng)式熱風(fēng)送粉旋流鍋爐在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，燃燒效果不穩(wěn)定，另外往往由于煤質(zhì)或制粉系統(tǒng)的存在導(dǎo)致三次風(fēng)風(fēng)量和攜帶的粉量嚴(yán)重超標(biāo)，造成鍋爐尾部氮氧化物排放偏高，對(duì)主燃燒器的組織燃燒的干擾和破壞比較大，導(dǎo)致飛灰可燃物和爐渣可燃物增加后難以處理的問題，進(jìn)而提出一種帶有三次風(fēng)分離的旋流鍋爐燃燒系統(tǒng)。

本實(shí)用新型為解決上述問題采用的技術(shù)方案是：

一種帶有三次風(fēng)分離的旋流鍋爐燃燒系統(tǒng)，它包括鍋爐用水冷壁、多個(gè)旋風(fēng)分離器和多個(gè)分離器入口用連通管，每個(gè)旋風(fēng)分離器對(duì)應(yīng)有一個(gè)分離器入口用連通管；

每個(gè)旋風(fēng)分離器包括主筒體、淡三次風(fēng)管和濃三次風(fēng)管，所述主筒體豎直設(shè)置，主筒體的頂部加工有與分離器入口用連通管相連通的上進(jìn)風(fēng)口，淡三次風(fēng)管和濃三次風(fēng)管從上到下依次布置在鍋爐水冷壁和主筒體之間，鍋爐水冷壁上布置有數(shù)個(gè)燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口、數(shù)個(gè)燃盡風(fēng)旋流風(fēng)噴口、多層燃燒器和數(shù)個(gè)濃三次風(fēng)噴口，燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口與燃盡風(fēng)旋流風(fēng)噴口同軸設(shè)置且內(nèi)外套接，所述淡三次風(fēng)管的一端與主筒體相連通，所述淡三次風(fēng)管的另一端與鍋爐水冷壁上的燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口相連通，所述濃三次風(fēng)管的一端與主筒體相連通，所述濃三次風(fēng)管的另一端與鍋爐水冷壁上的濃三次風(fēng)噴口相連通。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型通過(guò)在于鍋爐用水冷壁上各種類型的噴口、多個(gè)旋風(fēng)分離器和多個(gè)分離器入口用連通管之間相互配合有效實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐三次風(fēng)的有效分離。

2、本實(shí)用新型將經(jīng)分離器分離后的含三次風(fēng)總風(fēng)量50％，且含粉量約為總?cè)物L(fēng)粉量95％的濃三次風(fēng)集通過(guò)布置在最下兩層一次風(fēng)之間的濃三次風(fēng)噴口集中噴入爐膛，有利于煤粉的燃盡，減少鍋爐尾部飛灰可燃物的增加和爐渣可燃物。

3、本實(shí)用新型將經(jīng)分離器分后的含三次風(fēng)總風(fēng)量的50％，且含粉量極少約為總?cè)物L(fēng)粉量5％的淡三次風(fēng)通過(guò)燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口噴入爐膛，作為部分燃盡風(fēng)直流風(fēng)使用，減少三次風(fēng)對(duì)主燃區(qū)組織燃燒的影響，有利于鍋爐爐內(nèi)燃燒的穩(wěn)定同時(shí)進(jìn)一步加深爐膛高度方向上的空氣分級(jí)，降低氮氧化物的生成。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中僅顯示有一個(gè)旋風(fēng)分離器2；

圖2是旋風(fēng)分離器2的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型中各個(gè)噴口布置關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1、圖2和圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括鍋爐用水冷壁1、多個(gè)旋風(fēng)分離器2和多個(gè)分離器入口用連通管3，每個(gè)旋風(fēng)分離器2對(duì)應(yīng)有一個(gè)分離器入口用連通管3；

每個(gè)旋風(fēng)分離器2包括主筒體2-1、淡三次風(fēng)管2-2和濃三次風(fēng)管2-3，所述主筒體2-1豎直設(shè)置，主筒體2-1的頂部加工有與分離器入口用連通管3相連通的上進(jìn)風(fēng)口，淡三次風(fēng)管2-2和濃三次風(fēng)管2-3從上到下依次布置在鍋爐水冷壁1和主筒體2-1之間，鍋爐水冷壁1上布置有數(shù)個(gè)燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口8、數(shù)個(gè)燃盡風(fēng)旋流風(fēng)噴口9、多層燃燒器6 和數(shù)個(gè)濃三次風(fēng)噴口7，燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口8與燃盡風(fēng)旋流風(fēng)噴口9同軸設(shè)置且內(nèi)外套接，所述淡三次風(fēng)管2-2的一端與主筒體2-1相連通，所述淡三次風(fēng)管2-2的另一端與鍋爐水冷壁1上的燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口8相連通，所述濃三次風(fēng)管2-3的一端與主筒體2-1相連通，所述濃三次風(fēng)管2-3的另一端與鍋爐水冷壁1上的濃三次風(fēng)噴口7相連通。

本實(shí)用新型中燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口8與淡三次風(fēng)管2-2相連通，用于通入淡三次風(fēng)而設(shè)置。

本實(shí)用新型中淡三次風(fēng)管2-2與主筒體2-1相連通的一端為淡三次風(fēng)的進(jìn)風(fēng)口，淡三次風(fēng)管2-2與鍋爐用水冷壁1上的燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口8相連通的另一端為淡三次風(fēng)的出風(fēng)口。同理，所述濃三次風(fēng)管2-3與主筒體2-1相連通的一端為濃三次風(fēng)的進(jìn)風(fēng)口，濃三次風(fēng)管2-3與鍋爐用水冷壁1上的濃三次風(fēng)噴口7相連通的另一端濃三次風(fēng)的出風(fēng)口。

本實(shí)用新型中的淡三次風(fēng)管2-2和濃三次風(fēng)管2-3分別用于導(dǎo)引淡三次風(fēng)和濃三次風(fēng)。

本實(shí)用新型中旋風(fēng)分離器2為三次風(fēng)超細(xì)煤粉分離器。

本實(shí)用新型中淡三次風(fēng)管2-2與燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口8一一對(duì)應(yīng)連通，濃三次風(fēng)管2-3與濃三次風(fēng)噴口7一一對(duì)應(yīng)連通。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式為具體實(shí)施方式一的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中鍋爐水冷壁1為鍋爐用前墻水冷壁或鍋爐用后墻水冷壁。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式為具體實(shí)施方式二的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中濃三次風(fēng)噴口7設(shè)置在鍋爐用水冷壁1上，所述濃三次風(fēng)噴口7布置在最下兩層燃燒器6之間。

本實(shí)施方式中多層燃燒器6均為一次風(fēng)燃燒器，多層燃燒器6為從上至下依次設(shè)置，所述濃三次風(fēng)噴口7布置在最下兩層一次風(fēng)燃燒器6之間，即設(shè)置在最底層的燃燒器6和次底層的燃燒器6之間。

具體實(shí)施方式四：結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式中所述主筒體2-1包括第一節(jié)組成筒2-1-1和第二節(jié)組成筒2-1-2，所述第一節(jié)組成筒2-1-1和第二節(jié)組成筒2-1-2從上到下依次固定連通制為一體，第一節(jié)組成筒2-1-1和第二節(jié)組成筒2-1-2同軸設(shè)置，所述淡三次風(fēng)管2-2與主筒體2-1相連通的一端穿過(guò)第二節(jié)組成筒2-1-2與第一節(jié)組成筒2-1-1的底部相連通，所述濃三次風(fēng)管2-3與主筒體2-1相連通的一端穿過(guò)第二節(jié)組成筒2-1-2的底部與第二節(jié)組成筒2-1-2相連通。本實(shí)施方式中未提及的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二或三相同。

具體實(shí)施方式五：結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式中分離器入口用連通管3傾斜設(shè)置在旋風(fēng)分離器2的一側(cè)，分離器入口用連通管3的中心軸線與旋風(fēng)分離器2的中心軸線之間的夾角為α，所述夾角α的取值范圍為15°～25°。

本實(shí)施方式中分離器入口連通管3的下出風(fēng)口為斜切向出風(fēng)口，其傾斜角度為15°至25°，進(jìn)口風(fēng)速為25-33m/s，能有效降低對(duì)旋風(fēng)分離器2的系統(tǒng)阻力。本實(shí)施方式中未提及的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式四相同。

具體實(shí)施方式六：結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式中鍋爐用水冷壁1上設(shè)置有燃盡風(fēng)風(fēng)箱10，所述燃盡風(fēng)風(fēng)箱10內(nèi)設(shè)置有同軸內(nèi)外套接的燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口8與燃盡風(fēng)旋流風(fēng)噴口9。本實(shí)施方式中未提及的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一或五相同。

本實(shí)施方式中所述燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口8與淡三次風(fēng)風(fēng)管2-2相連通。

本實(shí)用新型中一股三次風(fēng)通過(guò)傾斜設(shè)置的分離器入口連通管3以入口風(fēng)速為25-33m/s進(jìn)入主筒體2-1中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)離心力作用下這股三次風(fēng)被分離成濃淡兩股，濃三次風(fēng)經(jīng)濃三次風(fēng)管2-3排出，淡三次風(fēng)經(jīng)淡三次風(fēng)管2-2排出。

經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器2分離出來(lái)的一股濃三次風(fēng)經(jīng)濃三次風(fēng)管2-3導(dǎo)引至濃三次風(fēng)噴口7處，多個(gè)濃三次風(fēng)噴口7布置在鍋爐用水冷壁1且位于最下兩層一次風(fēng)燃燒器之間；另一股的淡三次風(fēng)經(jīng)淡三次風(fēng)管2-2導(dǎo)引至燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口8處，經(jīng)過(guò)燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口8噴入爐膛。

本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下：

一股來(lái)自制粉系統(tǒng)的三次風(fēng)由分離器入口用連通管3斜切向進(jìn)入旋風(fēng)分離器2鐘，在旋風(fēng)分離器的作用下，加強(qiáng)了三次風(fēng)的離心效果，大量煤粉被甩至壁面，從而使得這股三次風(fēng)有效的濃淡分離，經(jīng)安裝在主筒體2-1的淡三次風(fēng)管2-2和濃三次風(fēng)管2-3分別收集淡三次風(fēng)和濃三次風(fēng)，收集到的一股約占總?cè)物L(fēng)風(fēng)量50％、煤粉量95％的濃三次風(fēng)依次經(jīng)過(guò)濃三次風(fēng)管2-3和濃三次風(fēng)噴口7噴入爐膛，另外一股約占總?cè)物L(fēng)風(fēng)量50％、煤粉量5％的淡三次風(fēng)經(jīng)淡三次風(fēng)管2-2導(dǎo)引至燃盡風(fēng)直流風(fēng)噴口8噴入爐膛。本實(shí)用新型將三次風(fēng)進(jìn)行濃縮分級(jí)，分成濃淡兩股三次風(fēng)，濃三次風(fēng)從主燃區(qū)噴入爐膛，使得三次風(fēng)煤粉集中噴入爐膛而風(fēng)量較小，減小三次風(fēng)對(duì)主燃區(qū)組織燃燒的影響，有利于鍋爐穩(wěn)定燃燒和降低鍋爐尾部灰飛可燃物和大渣可燃物，淡三次風(fēng)上移至燃盡風(fēng)直流風(fēng)，即將部分三次風(fēng)做為燃盡風(fēng)使用，使得爐膛主燃區(qū)空氣量減少，因此能有效的降低主燃區(qū)過(guò)量空氣系數(shù)，使得煤粉在主燃區(qū)處于相對(duì)較強(qiáng)的還原性氣氛中燃燒，強(qiáng)化空氣深度分級(jí)燃燒，降低鍋爐尾部氮氧化物的排放。