基于空氣分級低氮燃燒改造后的防結(jié)焦裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于燃煤鍋爐燃燒領(lǐng)域，具體涉及一種破壞渦流阻止鍋爐結(jié)焦的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占主導地位，并且這種能源結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)不會改變，因此火電仍然是我國的主力電源，確保火電機組安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行，對于滿足國民經(jīng)濟發(fā)展要求，促進社會經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。在火電機組運行中，鍋爐結(jié)焦是影響機組安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行的一個普遍現(xiàn)象，同時也是長期存在的問題。電廠鍋爐主要以煤為燃料，其燃燒產(chǎn)物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物質(zhì)，這些物質(zhì)在鍋爐運行過程中，會以各種形式沉積在受熱面的表面，造成受熱面的結(jié)焦，鍋爐受熱面結(jié)焦不僅會降低鍋爐運行的熱經(jīng)濟性，甚至會影響鍋爐的安全運行，嚴重時還會發(fā)生設(shè)備損壞和人身傷害事故。
[0003]為了降低鍋爐氮氧化物排放量，鍋爐通常會選擇空氣分級低氮燃燒改造和催化脫硝(SCR)相結(jié)合的方式來實現(xiàn)煙氣脫硝。鍋爐空氣分級低氮燃燒改造后，其主燃燒器區(qū)域氧量會急劇降低造成鍋爐灰熔點變低。對于四角切圓鍋爐，在燃盡風與主燃燒器之間是氮氧化物還原區(qū)，氧濃度很低容易在四角弱風區(qū)產(chǎn)生結(jié)焦問題。鍋爐四個角落由于煙氣上升氣流阻力大，且水平與垂直方向容易產(chǎn)生渦旋，最易造成飛灰堆積進而造成結(jié)焦。鍋爐吹灰器安裝在鍋爐的前后和左右側(cè)墻，為了避免蒸汽射流損傷水冷壁，吹灰器不能覆蓋爐膛角落。當爐膛角落發(fā)生結(jié)焦時焦塊會在燃盡風與主燃燒器之間慢慢堆積，逐漸堵塞噴口造成噴口射流方向偏轉(zhuǎn)，最終造成鍋爐大面積結(jié)焦，甚至引起超溫爆管被迫停爐。在鍋爐的燃盡風與主燃燒器之間的角落，吹灰器覆蓋不到且沒有打焦孔，當燃用灰熔點較低煤種時，容易形成自上而下噴口結(jié)焦，最終由于噴口結(jié)焦造成噴口射流方向改變動力場紊亂，從而引起鍋爐大面積結(jié)焦，鍋爐停爐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:針對已實施空氣分級低氮燃燒改造后的四角切圓鍋爐，提供一種防結(jié)焦裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是基于以下原理，即一種基于空氣分級低氮燃燒改造后的防結(jié)焦方法，所述方法是在四角切圓燃燒鍋爐的最上層二次風噴口與燃盡風噴口之間，噴入多股高風速低風量射流，破壞鍋爐在四個角的回流區(qū)，從而避免熔融灰粒在燃燒器上方堆積結(jié)焦。所述的多股射流包括橫向射流和縱向射流，其中橫向射流指向鍋爐爐膛中心方向，破壞噴口射流造成局部負壓區(qū)和射流造成的渦流。縱向射流指鍋爐沿水冷壁平行方向，縱向射流形成一道風墻，阻止熔融的灰粒向水冷壁靠近，同時破壞旋轉(zhuǎn)的氣流在爐膛爐膛四角形成的渦流，避免灰粒堆積。射流風速范圍為25m/s?40m/s，射流風量占二次風總風量的5%?7%
[0006]為了實施上述防結(jié)焦方法，本實用新型提出了一種空氣分級低氮燃燒改造后的防結(jié)焦裝置，所述防結(jié)焦裝置安裝在四角切圓鍋爐的最上層二次風噴口與燃盡風噴口之間，通過噴入多股高風速低風量射流破壞鍋爐在四個角的回流區(qū)，避免熔融灰粒在燃燒器上方堆積結(jié)焦。該裝置的噴口具有橫向和縱向兩個方向射流，橫向射流指向鍋爐爐膛中心方向，橫向射流補充鍋爐角落的氧量，降低鍋爐角落有射流所造成的渦流，阻止未凝固的灰粒粘附在燃燒器噴口上?？v向射流沿爐膛高度方向與水冷壁平行，在燃盡風與主燃燒器區(qū)域形成一道氣幕屏障阻隔未凝固灰粒向水冷壁靠近，保護水冷壁防止水冷壁高溫腐蝕。該裝置與主燃燒器和二次風噴口的結(jié)構(gòu)不同，該噴口由多個小孔(射流孔)組成，陣列式排列，行間距、列間距及孔大小，根據(jù)鍋爐容量和燃用的煤質(zhì)確定。鍋爐四角是低風速易結(jié)焦區(qū)域，本裝置通過局部射流提高貼近水冷壁側(cè)氧量同時增強擾動破除灰粒在角落的堆積。
[0007]所述陣列式包括圓形方陣列，圓形錯列，方形陣列，方形錯列，以及大小孔錯列布置，其中以正方形孔均勻分布型、窄縫型方孔均勻分布型，圓形孔梅花型分布為常用形式。
[0008]本實用新型的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)下述效果:
[0009]1、通過多股射流破壞噴切圓旋轉(zhuǎn)在角落形成的渦流，從而防止噴口附近結(jié)焦造成的射流方向改變和爐內(nèi)動力場紊亂。
[0010]2、通過多股射流提高爐膛四角處氧化性氛圍從而提高灰熔點溫度，避免灰粒在噴口附近結(jié)焦造成爐內(nèi)動力場紊亂。
[0011 ] 3、通過射流提高近水冷壁側(cè)的氣流擾動，清除噴口附近積灰。
[0012]4、解決普通吹灰器無法覆蓋的爐膛角落結(jié)焦問題，配合正常的吹灰器使用，可以減少工人打焦的工作量，同時避免在四角產(chǎn)生不易觀察到的焦塊。
[0013]5、保證鍋爐運行安全，并且鍋爐改動小，施工方便。
[0014]6、提高鍋爐效率，降低爐膛的排煙溫度，保護鍋爐安全運行。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過在四角切圓燃燒鍋爐上增設(shè)一種防結(jié)焦裝置，可以解決或大幅度緩解四角切圓鍋爐角部區(qū)域的結(jié)焦問題，提高該類型鍋爐的運行經(jīng)濟性和安全性，因此能給火電機組帶來良好的經(jīng)濟效益，具有廣泛推廣的意義。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的防結(jié)焦裝置在鍋爐中的安裝位置圖(從上向下依次為S0FA，防結(jié)焦裝置和二次風，圖中SOFA代表分離布置燃盡風)；
[0017]圖2為本實用新型一種防結(jié)焦裝置的噴口主視圖與俯視圖正方形孔，均勻分布；
[0018]圖3為本實用新型一種防結(jié)焦裝置的噴口主視圖與俯視圖，圓形孔梅花型分布
[0019]圖4為本實用新型一種防結(jié)焦裝置的噴口主視圖與俯視圖，窄縫型方孔均勻分布。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0021]所述防結(jié)焦裝置安裝在四角切圓鍋爐四個角，在燃盡風與主燃器之間，如圖1所示。圖2和圖3是防結(jié)焦裝置的噴口示意圖，在噴口前方和上方開有圓形的小孔(射流孔)，孔徑在10mm?20mm，前方對應(yīng)鍋爐角落方向，上方對應(yīng)沿爐膛高度方向且與水冷壁平行方向。該裝置通過風管與二次風箱連接，連接管上裝有控制風量用的風門。本裝置與燃燒器平齊，水平放置，噴口中心線過爐膛中心。所述裝置通過多股射流消除飛灰在鍋爐角落的堆積，針對四角切圓低NOx改造后四角容易結(jié)焦而設(shè)計。所述裝置通過補充鍋爐還原區(qū)域近水冷壁側(cè)的氧量同時增加該區(qū)域的氣流擾動，阻止灰粒在鍋爐四角堆積。鍋爐燃盡風與主燃燒區(qū)域是氮氧化物的還原區(qū)，灰粒容易在該區(qū)域的角落沉積，而吹灰器無法覆蓋，可通過此裝置解決鍋爐四角結(jié)焦問題。
[0022]本實施例中，射流孔安裝在防結(jié)焦裝置的前部和上部，孔的大小和數(shù)量不限定于本專利附圖中的描述。
[0023]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于空氣分級低氮燃燒改造后的防結(jié)焦裝置，其特征在于:所述防結(jié)焦裝置位于四角切圓鍋爐的最上層二次風噴口與燃盡風噴口之間，包括指向鍋爐爐膛中心方向的噴口，以及沿爐膛高度方向且與水冷壁平行方向的噴口，所述噴口包含多個小孔，并呈陣列式排列。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于空氣分級低氮燃燒改造后的防結(jié)焦裝置，其特征在于:所述陣列式包括圓形方陣列，圓形錯列，方形陣列，方形錯列，以及大小孔錯列布置。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于空氣分級低氮燃燒改造后的防結(jié)焦裝置，即在四角切圓燃燒鍋爐的最上層二次風噴口與燃盡風噴口之間，設(shè)置一個能夠噴入多股高風速低風量射流的裝置。本實用新型可以解決或大幅度緩解四角切圓鍋爐角部區(qū)域的結(jié)焦問題，提高該類型鍋爐的運行經(jīng)濟性和安全性，因此能給火電機組帶來良好的經(jīng)濟效益，具有廣泛推廣的意義。
【IPC分類】F23C7/02
【公開號】CN205119040
【申請?zhí)枴緾N201520841304
【發(fā)明人】羅小鵬, 姚斌, 石踐, 郭少博, 馬帥, 楊東林, 陳玉忠, 劉大猛, 黃錫兵
【申請人】貴州電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院, 華中科技大學
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月28日