本实用新型涉及燃烧锅炉领域,具体涉及一种防过热器超温的对冲式燃烧锅炉。
背景技术:
我国的煤炭资源丰富,煤炭在中国的能源结构中占有很大的份额。据相关报道,2015年我国火电发电量约占总发电量的70%,水电约占20%,核电占2%,风电和太阳能约占8%,其中燃煤机组占火力发电总量的90%左右。旋流对冲式燃烧方式以其负荷适应能力强、煤种适应范围广而被600MW级以上容量锅炉所采用。
然而,旋流对冲燃烧方式的超临界和超超临界锅炉,当上层煤粉燃烧器投运后经常会出现主蒸汽超温和过热器管壁超温问题。为了克服运行中的超温问题,运行人员通常采用改变上层燃烧器对应磨煤机挡板开度,提高煤粉细度、少投或者不投运上层燃烧器。这些措施虽然能缓解部分过热器超温情况,但是不能从根本上解决锅炉的超温问题。此外,降低磨煤机挡板开度提高煤粉细度,不仅增加磨煤电耗而且限制了磨煤机出力。少投和不投上层燃烧器增加了下层燃烧器的负荷,降低了设备利用率,增加了燃烧设备安全风险,此外过热器超温还会造成,锅炉出力不足,难以满足高负荷要求。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本实用新型提供一种防过热器超温的对冲式燃烧锅炉,包括炉膛,炉膛上方为炉膛出口,炉膛底部呈锥形,炉膛四周为前墙、后墙、左侧墙、右侧墙,炉膛出口下方的前墙内陷形成折焰角,折焰角下方为炉膛的燃尽区,燃尽区对应的前墙和后墙对称设置有燃尽风燃烧器,燃尽区下方为炉膛的主燃烧区,主燃烧区对应的前墙和后墙上矩阵式设有多个的燃烧器,且前墙上的燃烧器和后墙上的燃烧器以炉膛的中心轴线为对称轴线对称设置,使炉膛内形成良好的对流环境,所述前墙和后墙靠近燃尽区的一排燃烧器向炉膛方向倾斜。
前墙和后墙靠近燃尽区的一排燃烧器对称设置,且靠近左侧墙和右侧墙燃烧器倾斜角度较大,靠近炉膛中部燃烧器倾斜角度较小。
靠近燃尽区的一排燃烧器的倾斜角度为5°-15°。
所述燃烧器具有可旋转叶片,用于调节燃烧器的内外二次风旋流强度。
靠近燃尽区的一排燃烧器的可旋转叶片的角度为55°,其余的燃烧器的旋转叶片的角度为60°。
所述各前墙或者后墙上燃烧器设置有3排,每排设置有5个。
本实用新型的有益效果为:
1、本发明可以解决现超临界和超超临界存在的过热器超温问题。
2、本发明施工方便,避免了更改过热器受热面来来解决过热器超温问题,降低过热器超温改造成本。
3、由于降低燃烧器的旋流强度,减小了煤粉贴墙的倾向,减缓侧墙结焦和高温腐蚀问题。
4、本发明不仅解决上排煤粉燃烧器投运时,炉膛过热器超温问题;同时能提高煤粉在炉膛的停留时间,降低飞灰含碳和排烟温度,提高锅炉的热效率。
5、本发明可以集成在新设计对冲燃烧锅炉,为新锅炉燃烧器设计提供新技术方案。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图,
图2 是本实用新型的俯视图,
其中,1-炉膛、2- 燃尽风燃烧器、3-燃烧器、11-前墙、12-右侧墙、13后墙、14-左侧墙、15-折焰角。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明:
如图1和图2所示:一种防过热器超温的对冲式燃烧锅炉,包括炉膛1,炉膛1上方为炉膛出口,炉膛1底部呈锥形,炉膛1四周为前墙11、后墙13、左侧墙14、右侧前12,炉膛出口下方的前墙11内陷形成折焰角15,折焰角15下方为炉膛1的燃尽区,燃尽区对应的前墙11和后墙13对称设置有燃尽风燃烧器2,燃尽区下方为炉膛1的主燃烧区,主燃烧区对应的前墙11和后墙13上阵列式设有多个的燃烧器3,且前墙11上的燃烧器3和后墙13上的燃烧器3以炉膛1的中心轴线为对称轴线对称设置,使炉膛1内形成良好的对流环境,所述前墙11和后墙13靠近燃尽区的一排燃烧器3向炉膛1方向向下倾斜设置且呈现靠近左侧墙14和右侧墙12燃烧器3倾斜角度较大,靠近炉膛1中部燃烧器3倾斜角度较小的对称式分布。
所述靠近燃尽区的一排燃烧器3的倾斜角度为5°-15°。
所述燃烧器3具有可旋转叶片,用于调节燃烧器3的内外二次风旋流强度。
燃烧器的具体倾斜角度以及燃烧器的可旋转叶片的角度依据实验与数值模拟确定。
在本实施例中,所述的各前墙11或者后墙13上燃烧器3设置有3排,自燃尽区向下为上排燃烧器3、中排燃烧器3和下排燃烧器3,每排设置有5个燃烧器3,经过现场试验和实验室模拟确定了上排燃烧器3下倾角度为8°~10°,靠近左侧墙14和右侧前12的燃烧器3倾角为10°,中间的燃烧器3倾角为8°,为了提高煤粉燃烧器3的射流能力保证煤粉气流具有足够的射流刚性,上排燃烧器3的外二次风旋流强度由旋转叶片角度有原来的60°降低为现在55°。
在燃烧的过程中,由于上排燃烧器3倾斜设置,煤粉通过上排燃烧器3,使煤粉气流下冲,降低火焰中心高度,增加上排燃烧器3煤粉在炉内停留时间,增加水冷壁吸热降低炉膛1出口烟温,从而避免上层燃烧器3投运时过热器超温问题。
此外,上排煤粉燃烧器3内、外二次风旋流强度相应的降低,以及锥形设计的炉膛1底部的配合,保证火焰有较好的下冲能力,同时,上排燃烧器3倾斜角度呈现靠近左侧墙14和右侧墙12燃烧器3倾斜角度较大,靠近炉膛1中部燃烧器3倾斜角度较小的对称式分布,适应了靠近侧墙燃烧器3与靠近炉膛1中间的燃烧器3下冲时需要克服的阻力和烟气温度不同的特点,保证上排煤粉燃烧器3下冲燃烧后形成一个较好的炉内温度场和动力场,进一步保证燃烧锅炉有效避免上层燃烧器3投运时过热器超温的问题。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。