專利名稱：單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屬于煤粉燃燒裝置的技術(shù)，具體涉及一種燃用無煙煤的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
中國已探明的煤炭儲(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)外燃用無煙煤采用W火焰鍋爐，四角切向燃燒鍋爐，以及前后墻對(duì)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(duì)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)的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％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(duì)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(duì)應(yīng)的煤粉噴嘴的數(shù)量相對(duì)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)。比如1000MW超超臨界鍋爐，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(duì)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Cfe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。國內(nèi)已經(jīng)成功投運(yùn)的大量50MW、125MW和300MW無煙煤鍋爐，幾乎全部采用中間倉儲(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(duì)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(duì)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，一般不再推薦采用該系統(tǒng)。如圖1和圖2所示，圖中以1000MW超超臨界塔式鍋爐為例，說明了現(xiàn)有的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。該種布置方式包括鍋爐本體1，爐膛2，磨煤機(jī)3，煤粉管道4，一次風(fēng)煤粉噴嘴5及二次風(fēng)噴嘴6。每臺(tái)鍋爐1配置六臺(tái)磨煤機(jī)3，編號(hào)分別為A、B、C、D、E、F。爐膛2由四面水冷壁7組成，在爐膛2 的每個(gè)角上布置有一組燃燒器8，四角燃燒器8的噴嘴中心線在爐膛2內(nèi)形成假想切圓9。 每組燃燒器8沿垂直方向又分為三組小的燃燒器，中間隔開一定的距離，每組小的燃燒器由四個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴5及六個(gè)二次風(fēng)噴嘴6組成，即垂直方向間隔布置12個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴5及18個(gè)二次風(fēng)噴嘴6，如1號(hào)角12個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴5的編號(hào)為A1-1，A1-2，B1-1， Bl-2，Cl-1，Cl-2，Dl-1，Dl-2，El-1，El-2，F(xiàn)l-1，F(xiàn)l_2，4 號(hào)角 12 個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴 5 的編號(hào)為 A4-1，A4-2，B4-1, B4-2，C4-1，C4-2，D4-1，D4-2，E4-1，E4-2，F(xiàn)4-1，F(xiàn)4-2。磨煤機(jī) 3 通過煤粉管道4與一次風(fēng)煤粉噴嘴5相連接，每臺(tái)磨煤機(jī)3出口有四根煤粉管道4，每根煤粉管道4通過一個(gè)煤粉分配器10與同一個(gè)角相鄰標(biāo)高的2個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴5連接，比如編號(hào)為A的磨煤機(jī)3與編號(hào)為Al-1，Al-2，A2-1，A2-2，A3-1，A3-2，A4-1，A4-2共八個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴5連接?？梢姡捎诿拷M燃燒器8沿垂直方向間隔布置有12個(gè)一次風(fēng)煤粉噴嘴5， 該布置方式燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷Cfe較低，不能適應(yīng)無煙煤燃燒的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生較高的燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷(fc。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含
鍋爐本體，其由四面水冷壁圍繞組成，四面水冷壁圍繞設(shè)置所形成的內(nèi)部空間為鍋爐本體的爐膛；
若干個(gè)燃燒器，其分別設(shè)置在水冷壁上，并穿過水冷壁與爐膛連通；燃燒器上設(shè)有朝向爐膛內(nèi)設(shè)置的噴嘴； 煤粉管道；
濃淡分離器，其通過煤粉管道分別與若干個(gè)燃燒器連接；以及， 若干磨煤機(jī)，其通過煤粉管道與濃淡分離器連接； 每臺(tái)鍋爐本體至少設(shè)有一臺(tái)磨煤機(jī)；
其特點(diǎn)是，上述的鍋爐本體上設(shè)有八個(gè)燃燒器組，每個(gè)水冷壁上各設(shè)有兩個(gè)燃燒器組， 每個(gè)燃燒器組中包含有若干個(gè)噴嘴朝向相同的燃燒器，八個(gè)燃燒器組上各噴嘴的中心線在爐膛內(nèi)形成一個(gè)假想切圓。上述的鍋爐本體四面水冷壁分別設(shè)為鍋爐本體的前墻、后墻、左側(cè)墻和右側(cè)墻， 前墻與后墻相對(duì)設(shè)置，左側(cè)墻與右側(cè)墻相對(duì)設(shè)置；設(shè)置在前墻或后墻上燃燒器噴嘴的中心線與其所設(shè)處的水冷壁相交于一交點(diǎn)，該交點(diǎn)距離最近的相鄰水冷壁連接處的距離為Li， 1/lOLw ^ Ll ^ 4/1 OLw, Lw為鍋爐本體前墻與后墻之間的距離。設(shè)置在左側(cè)墻或右側(cè)墻上燃燒器的噴嘴的中心線與其所設(shè)處的水冷壁相交于一交點(diǎn)，該交點(diǎn)距離最近的相鄰水冷壁連接處的距離為L2，l/10Ld彡L2彡4/10Ld，Ld為鍋爐本體左側(cè)墻和右側(cè)墻之間的距離。燃燒器噴嘴的中心線與其所設(shè)處的水冷壁相交于一交點(diǎn)，以該交點(diǎn)與假想切圓的圓心連成一直線，該直線與該燃燒器噴嘴的中心線之間設(shè)有夾角a，0°彡a彡30°。每個(gè)上述的燃燒器組沿垂直方向分為兩個(gè)小組，該兩小組分別為第一燃燒器小組和第二燃燒器小組，第一燃燒器小組設(shè)置在水冷壁的下部，第二燃燒器小組設(shè)置在水冷壁的上部。上述的第一燃燒器小組包含一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器，該一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器上沿垂直方向至少設(shè)置有一個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴和兩個(gè)二次風(fēng)噴嘴，該一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴與二次風(fēng)噴嘴一一間隔設(shè)置。上述的第二燃燒器小組包含一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器，該一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器上沿垂直方向至少設(shè)置有一個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴和兩個(gè)二次風(fēng)噴嘴，該一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴與二次風(fēng)噴嘴一一間隔設(shè)置。每臺(tái)上述的磨煤機(jī)的出口連接有若干根煤粉管道，每根煤粉管道通過所濃淡分離器分為濃煤粉管道和淡煤粉管道。上述的濃煤粉管道上設(shè)有煤粉分配器，并通過煤粉分配器分為若干根細(xì)的濃煤粉管道，分別與若干個(gè)所述的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴連接；
上述的淡煤粉管道上設(shè)有煤粉分配器，并通過煤粉分配器分為若干根細(xì)的淡煤粉管道，分別與若干個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴連接。設(shè)置在最上部的上述一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴與設(shè)置在最下部的上述一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴之間的間距在1米至2米之間。本發(fā)明單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于
1、本發(fā)明通過每臺(tái)磨煤機(jī)出口的煤粉氣流與同一層共8只濃一次風(fēng)/煤粉噴嘴，以及同一層共8只淡一次風(fēng)/煤粉噴嘴相連接的布置方式，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qHr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；
2、八組燃燒器布置在鍋爐四面水冷壁墻上，與四組燃燒器布置在四角相比，射流兩側(cè)的補(bǔ)氣條件較好，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，煤種變化的適應(yīng)性較好；
3、八組燃燒器布置在鍋爐四面水冷壁墻上，與四組燃燒器布置在四角相比，射流從噴嘴出口到達(dá)下游鄰角氣流的距離較短，這樣可以采用較低的一次風(fēng)煤粉氣流速度，有利于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，二次風(fēng)速度也可降低，有利于降低火球的殘余旋流強(qiáng)度和爐膛出口的煙溫偏差；
4、八組燃燒器布置在鍋爐本體的四面水冷壁墻上，與四組燃燒器布置在四角相比，噴嘴出口處的熱流強(qiáng)度較高，通過對(duì)流和輻射換熱量大大提高，有利于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；
5、燃燒器最上部的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴和最下部的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴的間距控制在 ι到an內(nèi)，在同樣滿足最上的一次風(fēng)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，使得鍋爐的總高度減少，大大降低了鍋爐的制造成本，同時(shí)降低了鍋爐氮氧化物的排放量。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)燃燒器布置方式的示意圖，為圖2的I - I剖視圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)燃燒器布置方式的示意圖，為圖1的II - II剖視圖； 圖3為本發(fā)明單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)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)的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)的示意圖，為圖5的
I- I剖視圖5為本發(fā)明單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)的示意圖，為圖4的
II- II剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖4所示，公開了一種燃用無煙煤的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。每臺(tái)鍋爐包含有一個(gè)鍋爐本體1，該鍋爐本體1包含4面水冷壁9，該4面水冷壁9環(huán)繞設(shè)置圍成了鍋爐本體1，該4面水冷壁9圍成的內(nèi)部空間即形成鍋爐本體1的爐膛2。該爐膛2的深度為Ld，爐膛2的寬度為Lw。每個(gè)鍋爐本體1上設(shè)有8個(gè)燃燒器組， 該八個(gè)燃燒器組分別設(shè)置在鍋爐本體1的4面水冷壁9上，每面水冷壁9上設(shè)有兩個(gè)燃燒器組，每個(gè)燃燒器組里包含有若干垂直排列設(shè)置的燃燒器10。該八個(gè)燃燒器組以爐膛2的中心為中心環(huán)繞設(shè)置，其兩兩之間間隔角度相同。每個(gè)燃燒器10上都設(shè)有噴嘴，同一個(gè)燃燒器組中，燃燒器10的噴嘴的方向相同，八個(gè)燃燒器組內(nèi)燃燒器10的噴嘴都朝向爐膛2內(nèi)部設(shè)置，八個(gè)燃燒器組上各個(gè)噴嘴的中心線(即八個(gè)燃燒器組上各個(gè)噴嘴的噴射方向)在爐膛2的內(nèi)部中心以逆時(shí)針方向(在俯視的形狀下為逆時(shí)針方向)形成假想切圓11，該假想切圓11的圓心與爐膛2的中心重合。各個(gè)燃燒器10的噴嘴的中心線與該燃燒器10相對(duì)應(yīng)的水冷壁9相交于一個(gè)交點(diǎn)，該交點(diǎn)與假想切圓11的圓心連接形成一直線，該直線與燃燒器10的噴嘴的中心線之間呈一夾角a，該夾角a的大小的取值范圍是0°。本實(shí)施例中該夾角a的大小取為4度，即:a=4°。鍋爐本體1的4面水冷壁9中相對(duì)的兩面水冷壁9為鍋爐本體1的前墻和后墻， 另一對(duì)相對(duì)的兩面水冷壁9為鍋爐本體1左側(cè)墻和右側(cè)墻，鍋爐本體1的前墻與后墻之間的距離為爐膛2的深度Ld，鍋爐本體1的左側(cè)墻和右側(cè)墻之間的距離為爐膛2的寬度Lw。分別布置在鍋爐本體1前墻或后墻上的燃燒器10的噴嘴的中心線與該燃燒器10 所設(shè)位置的水冷壁9相交于一個(gè)交點(diǎn)，該交點(diǎn)距離最近的爐膛2的棱角處(該棱角處為相鄰兩面水冷壁9之間的連接處)的距離Li，其取值范圍是1/lOLw ^ Ll ^ 4/10 Lw。本實(shí)施例中Ll取為爐膛2的寬度Lw的四分之一，即Ll=l/4Lw。同樣，布置在鍋爐本體1左側(cè)墻和右側(cè)墻上的燃燒器10的噴嘴的中心線與該燃燒器10所設(shè)位置的水冷壁9相交于一個(gè)交點(diǎn)。該交點(diǎn)距離最近的爐膛2的棱角處(該棱角處為相鄰兩面水冷壁9之間的連接處)的距離L2，其取值范圍是l/10Ld彡L2彡4/10Ld。本實(shí)施例中L2取為爐膛2的深度Ld的四分之一，即L2=l/4Ld。如圖5并結(jié)合圖4所示，每個(gè)燃燒器組在垂直方向上分為兩個(gè)小組，該兩組分別為第一燃燒器小組和第二燃燒器小組，第一燃燒器小組設(shè)置在鍋爐本體1側(cè)壁的下部，第二燃燒器小組設(shè)置在鍋爐本體1側(cè)壁的上部。
第一燃燒器小組中的燃燒器10為一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器，該一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器上都設(shè)有噴嘴，噴嘴按照上述的結(jié)構(gòu)要求朝向爐膛2內(nèi)部設(shè)置，并與爐膛內(nèi)部連通。該設(shè)置在一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器上的噴嘴包含有六個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6和七個(gè)二次風(fēng)噴嘴 8，每個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6間隔設(shè)置在兩個(gè)相鄰的二次風(fēng)噴嘴8之間。各個(gè)二次風(fēng)噴嘴8都通過管路連接二次風(fēng)大風(fēng)箱，該二次風(fēng)大風(fēng)箱連接外接的二次風(fēng)管道。為了保證燃燒的完全，通過二次風(fēng)噴嘴8向鍋爐內(nèi)加入二次風(fēng)。布置在前墻的兩個(gè)燃燒器組的一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器上的十二個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴 6 的編號(hào)分別為 A1-1-1，Al-1-2, B1-1-1, Bl-1-2，Cl-1-1，Cl-1-2，Dl-1-1，D1-1-2， E1-1-1，El-1-2，F(xiàn)l-1-1，F(xiàn)1-1-2。布置在后墻的兩個(gè)燃燒器組的一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器上的十二個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6的編號(hào)分別為A3-1-1，A3-1-2，B3-1-1，B3-1-2，C3-1-1， C3-1-2，D3-1-1，D3-1-2，E3-1-1，E3-1-2，F(xiàn)3-1-1，F(xiàn)3-1-2。布置在左側(cè)墻的兩個(gè)燃燒器組的一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器上的十二個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6的編號(hào)分別為A2-1-1，A2-1-2， B2-l-l，B2-l-2，C2-l-l，C2-l-2，D2-l-l，D2-l-2，E2-l-l，E2-l-2，F(xiàn)2-l-l，F(xiàn)2-l-2。布置在右側(cè)墻的兩個(gè)燃燒器組的一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器上的十二個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6的編號(hào)分別為 A4-1-1，A4-1-2，B4-1-1，B4-1-2，C4-1-1，C4-1-2，D4-1-1，D4-1-2，E4-1-1，E4-1-2， F4-1-1, F4-1-2。其中，編號(hào)為Α1-1-1、Α1-1-2、Α3-1-1、Α3-1-2、Α2-1-1、Α2-1-2、Α4-1-1、Α4-1-2 的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上，為同一層的噴嘴。編號(hào)為B1-1-1、 Β1-1-2、Β3-1-1、Β3-1-2、Β2-1-1、Β2-1-2、Β4-1-1、Β4-1-2 的一次風(fēng) / 濃煤粉噴嘴 6 相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上，為同一層的噴嘴。編號(hào)為C1-1-1、C1-1-2、C3-1-1、C3-1-2、C2-1-1、 C2-1-2、C4-1-1、C4-1-2的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上，為同一層噴嘴。編號(hào)為 Dl-l-l、Dl-l-2、D3-l-l、D3-l-2、D2-l-l、D2-l-2、D4-l-l、D4-l-2 的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上，為同一層噴嘴。編號(hào)為Ε1-1-1、Ε1-1-2、 Ε3-1-1、Ε3-1-2、Ε2-1-1、Ε2-1-2、Ε4-1-1、Ε4-1-2的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上，為同一層噴嘴。編號(hào)為 Fl-1-1、Fl-1-2、F3-1-1、F3-1-2、F2-1-1、F2-1-2、 F4-1-UF4-1-2的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上，為同一層噴嘴。第二小組燃燒器小組中的燃燒器10為一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器，該一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器上都設(shè)有噴嘴，噴嘴按照上述的結(jié)構(gòu)要求朝向爐膛2內(nèi)部設(shè)置，并與爐膛內(nèi)部連通。 該設(shè)置在一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器上的噴嘴包含六個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7和七個(gè)二次風(fēng)噴嘴8，每個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7間隔設(shè)置在兩個(gè)相鄰的二次風(fēng)噴嘴8之間。各個(gè)二次風(fēng)噴嘴8都通過管路連接二次風(fēng)大風(fēng)箱，該二次風(fēng)大風(fēng)箱連接外接的二次風(fēng)管道。為了保證燃燒的完全，通過二次風(fēng)噴嘴8向鍋爐內(nèi)加入二次風(fēng)。布置在前墻的兩個(gè)燃燒器組的一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器上的十二個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴 7 的編號(hào)為 Al-2-l，Al-2-2，Bl-2-l，Bl-2-2，Cl-2-l，Cl-2-2，Dl-2-l，Dl-2-2，El-2-l， El-2-2，F(xiàn)l-2-l，F(xiàn)l-2-2。布置在后墻的兩個(gè)燃燒器組的一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器上的十二個(gè)一次風(fēng) / 淡煤粉噴嘴 7 的編號(hào)為 A3-2-l，A3-2-2，B3-2-l，B3-2-2，C3-2-l，C3-2-2，D3-2-l， D3-2-2，E3-2-1，E3_2_2，F(xiàn)3_2_l，F(xiàn)3-2-2。布置在左側(cè)墻的兩個(gè)燃燒器組的一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器上的十二個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7的編號(hào)為A2-2-1，A2-2-2，B2-2-1, B2-2-2, C2-2-1, C2-2-2, D2-2-1, D2-2-2，E2-2-1，E2-2-2，F(xiàn)2-2-1，F(xiàn)2-2-2。布置在右側(cè)墻的兩個(gè)燃燒器組的一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器上的十二個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7的編號(hào)為A4-2-1， A4-2-2，B4-2-1，B4-2-2，C4-2-1，C4-2-2，D4-2-1，D4-2-2，E4-2-1，E4-2-2，F(xiàn)4-2-1，F(xiàn)4-2-2。其中，編號(hào)為Α1-2-1、Α1-2-2、Α3-2-1、Α3-2-2、Α2-2-1、Α2-2-2、Α4-2-1、Α4-2-2 的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上的同一層。編號(hào)為B1-1-1、B1-1-2、 Β3-1-1、Β3-1-2、Β2-1-1、Β2-1-2、Β4-1-1、Β4-1-2的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上的同一層。編號(hào)為 C1-1-1、C1-1-2、C3-1-1、C3-1-2、C2-1-1、C2-1-2、C4-1-1、 C4-1-2的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上的同一層。編號(hào)為D1-1-1、 Dl-l-2、D3-l-l、D3-l-2、D2-l-l、D2-l-2、D4-l-l、D4-l-2 的一次風(fēng) / 淡煤粉噴嘴 7 相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上的同一層。編號(hào)為Ε1-1-1、Ε1-1-2、Ε3-1-1、Ε3-1-2、Ε2-1-1、Ε2-1-2、 E4-1-UE4-1-2的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上的同一層。編號(hào)為 Fl-1-1、Fl-1-2、F3-1-1、F3-1-2、F2-1-1、F2-1-2、F4-1-1、F4-1-2 的一次風(fēng) / 淡煤粉噴嘴 7相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在同一水平面上的同一層。其中，每個(gè)燃燒器組內(nèi)，設(shè)置在最上部的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7與設(shè)置在最下部的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6之間的間距在1米至2米之間。在同樣滿足最上的一次風(fēng)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，使得鍋爐的總高度減少，大大降低了鍋爐的制造成本，同時(shí)降低了鍋爐氮氧化物的排放量。每個(gè)鍋爐還配置有六臺(tái)磨煤機(jī)3，其分別為第一磨煤機(jī)A、第二磨煤機(jī)B、第三磨煤機(jī)C、第四磨煤機(jī)D、第五磨煤機(jī)E及第六磨煤機(jī)F。每臺(tái)磨煤機(jī)3出口連接有四根煤粉管道5，每根煤粉管道5上設(shè)有一個(gè)煤粉的濃淡分離器4，濃淡分離器4將每根煤粉管道5分為一根濃煤粉管道和一根淡煤粉管道。每根濃煤粉管道上還設(shè)有一個(gè)煤粉分配器12，該煤粉分配器12將濃煤粉管道分為兩根細(xì)的濃煤粉管道，分別與同一面水冷壁9上兩個(gè)燃燒器組中各自的一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6連接。各個(gè)磨煤機(jī)3與一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6的連接關(guān)于如下
第一磨煤機(jī) A 分別連接編號(hào)為 A1-1-1、Al-1-2、A2-1-1、A2-1-2、A3-1-1、A3-1-2、 A4-1-UA4-1-2的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6。第二磨煤機(jī)B 分別連接編號(hào)為 B1-1-1、Bl-1-2、B2-1-1、B2-1-2、B3-1-1、B3-1-2、 B4-1-1、B4-1-2的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6。第三磨煤機(jī)C 分別連接編號(hào)為 Cl-1-1、Cl-1-2、C2-1-1、C2-1-2、C3-1-1、C3-1-2、 C4-1-1、C4-1-2的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6。第四磨煤機(jī)D 分別連接編號(hào)為 Dl-l-l、Dl-l-2、D2-l-l、D2-l-2、D3-l-l、D3-l-2、 D4-1-1、D4-1-2的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6。第五磨煤機(jī)E 分別連接編號(hào)為 E1-1-1、El-1-2、E2-1-1、E2-1-2、E3-1-1、E3-1-2、 E4-1-1、E4-1-2的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6。第六磨煤機(jī)F 分別連接編號(hào)為 Fl-1-1、Fl-1-2、F2-1-1、F2-1-2、F3-1-1、F3-1-2、 F4-1-1、F4-1-2的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6。每根淡煤粉管道上設(shè)有一個(gè)煤粉分配器12，該煤粉分配器12將淡煤粉管道分為兩根細(xì)的淡煤粉管道，分別與同一面水冷壁9上兩個(gè)燃燒器組中各自的一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7連接。
各個(gè)磨煤機(jī)3與一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7的連接關(guān)于如下
第一磨煤機(jī) A 分別連接編號(hào)為 A1-2-1、Al-2-2、A2-2-1、A2-2-2、A3-2-1、A3-2-2、 A4-2-UA4-2-2的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7。第二磨煤機(jī)B 分別連接編號(hào)為 B1-2-1、Bl-2-2、B2-2-1、B2-2-2、B3-2-1、B3-2-2、 B4-2-1、B4-2-2的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7。第三磨煤機(jī)C 分別連接編號(hào)為 Cl-2-1、Cl-2-2、C2-2-1、C2-2-2、C3-2-1、C3-2-2、 C4-2-1、C4-2-2的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7。第四磨煤機(jī)D 分別連接編號(hào)為 Dl-2-l、Dl-2-2、D2-2-l、D2-2-2、D3-2-l、D3-2-2、 D4-2-1、D4-2-2的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7。第五磨煤機(jī)E 分別連接編號(hào)為 E1-2-1、El-2-2、E2-2-1、E2-2-2、E3-2-1、E3-2-2、 E4-2-1、E4-2-2的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7。第六磨煤機(jī) F 分別連接編號(hào)為 Fl-2-1、Fl-2-2、F2-2-1、F2-2-2、F3-2-1、F3-2-2、 F4-2-1、F4-2-2的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7。如圖3并結(jié)合圖5所示，本發(fā)明用無煙煤的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)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)”，其主要原理是在磨煤機(jī)3出口連接的每根煤粉管道5上，增加一個(gè)煤粉的濃淡分離器4，將一次風(fēng)/煤粉進(jìn)行濃淡分離，分成一路80%的煤粉和50%的一次風(fēng)/濃煤粉氣流，和一路剩余的20%的煤粉和50%的一次風(fēng)/淡煤粉氣流，分別通過燃燒器組中的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6和一次風(fēng) /淡煤粉噴嘴7，送入爐膛2內(nèi)部燃燒。一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴6所對(duì)應(yīng)的爐膛2內(nèi)部的區(qū)域?yàn)闈饷悍廴紵齾^(qū)，一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7所對(duì)應(yīng)的爐膛2內(nèi)部的區(qū)域?yàn)榈悍廴紵齾^(qū)，該淡煤粉燃燒區(qū)位于濃煤粉燃燒區(qū)的上方。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)”，使得濃一次風(fēng)/煤粉的風(fēng)粉比和一次風(fēng)比率，均要優(yōu)于中間倉儲(chǔ)制熱風(fēng)送粉系統(tǒng)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，從燃燒器組中位于上部的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴7 送入爐膛2，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。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(duì)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(duì)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
1.一種單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含鍋爐本體(1)，其由四面水冷壁(9)圍繞組成，四面水冷壁(9)圍繞設(shè)置所形成的內(nèi)部空間為鍋爐本體(1)的爐膛(2)；若干個(gè)燃燒器(10)，其分別設(shè)置在水冷壁(9)上，并穿過水冷壁(9)與爐膛(2)連通； 燃燒器(10)上設(shè)有朝向爐膛(2)內(nèi)設(shè)置的噴嘴；煤粉管道(5);濃淡分離器(4)，其通過煤粉管道(5 )分別與若干個(gè)燃燒器(10 )連接；以及，若干磨煤機(jī)(3 )，其通過煤粉管道(5 )與濃淡分離器(4 )連接；每臺(tái)所述的鍋爐本體(1)至少設(shè)有一臺(tái)所述的磨煤機(jī)(3)；其特征在于，所述的鍋爐本體(1)上設(shè)有八個(gè)燃燒器組，每個(gè)所述的水冷壁(9)上各設(shè)有兩個(gè)燃燒器組，每個(gè)燃燒器組中包含有若干個(gè)噴嘴朝向相同的燃燒器(10)，八個(gè)燃燒器組上各噴嘴的中心線在爐膛(2)內(nèi)形成一個(gè)假想切圓(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述的鍋爐本體(1)四面水冷壁(9)分別設(shè)為鍋爐本體(1)的前墻、后墻、左側(cè)墻和右側(cè)墻， 前墻與后墻相對(duì)設(shè)置，左側(cè)墻與右側(cè)墻相對(duì)設(shè)置；設(shè)置在前墻或后墻上燃燒器(10)噴嘴的中心線與其所設(shè)處的水冷壁(9)相交于一交點(diǎn)，該交點(diǎn)距離最近的相鄰水冷壁(9)連接處的距離為Li，1/lOLw ^ Ll ^ 4/10Lw, Lw為鍋爐本體(1)前墻與后墻之間的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，其特征在于， 設(shè)置在左側(cè)墻或右側(cè)墻上燃燒器(10)噴嘴的中心線與其所設(shè)處的水冷壁(9)相交于一交點(diǎn)，該交點(diǎn)距離最近的相鄰水冷壁(9)連接處的距離為L2，l/10Ld彡L2彡4/10Ld，Ld為鍋爐本體(1)左側(cè)墻和右側(cè)墻之間的距離。
4.如權(quán)利要求1所述的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，燃燒器(10)噴嘴的中心線與其所設(shè)處的水冷壁(9)相交于一交點(diǎn)，以該交點(diǎn)與假想切圓(11)的圓心連成一直線，該直線與該燃燒器(10)噴嘴的中心線之間設(shè)有夾角a， 0° ^ a ^ 30°。
5.如權(quán)利要求1所述的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，其特征在于， 每個(gè)所述的燃燒器組沿垂直方向分為兩個(gè)小組，該兩小組分別為第一燃燒器小組和第二燃燒器小組，第一燃燒器小組設(shè)置在水冷壁(9)的下部，第二燃燒器小組設(shè)置在水冷壁(9)的上部。
6.如權(quán)利要求5所述的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述的第一燃燒器小組包含一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器，該一次風(fēng)/濃煤粉燃燒器上沿垂直方向至少設(shè)置有一個(gè)一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴(6)和兩個(gè)二次風(fēng)噴嘴(8)，該一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴(6)與二次風(fēng)噴嘴(8)—一間隔設(shè)置。
7.如權(quán)利要求6所述的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述的第二燃燒器小組包含一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器，該一次風(fēng)/淡煤粉燃燒器上沿垂直方向至少設(shè)置有一個(gè)一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴(7)和兩個(gè)二次風(fēng)噴嘴(8)，該一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴(7)與二次風(fēng)噴嘴(8)—一間隔設(shè)置。
8.如權(quán)利要求7所述的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，其特征在于， 每臺(tái)所述的磨煤機(jī)(3)的出口連接有若干根煤粉管道(5)，每根煤粉管道(5)通過所述的濃淡分離器(4)分為濃煤粉管道和淡煤粉管道。
9.如權(quán)利要求8所述的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述的濃煤粉管道上設(shè)有煤粉分配器(12)，并通過煤粉分配器(12)分為若干根細(xì)的濃煤粉管道，分別與若干個(gè)所述的一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴(6)連接；所述的淡煤粉管道上設(shè)有煤粉分配器(12)，并通過煤粉分配器(12)分為若干根細(xì)的淡煤粉管道，分別與若干個(gè)所述的一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴(7)連接。
10.如權(quán)利要求7所述的單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，其特征在于， 設(shè)置在最上部的所述一次風(fēng)/淡煤粉噴嘴(7)與設(shè)置在最下部的所述一次風(fēng)/濃煤粉噴嘴 (6)之間的間距在1米至2米之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單火球八角直流燃燒器煤粉濃淡分離布置結(jié)構(gòu)，其鍋爐本體上設(shè)有八組燃燒器，每個(gè)水冷壁上各設(shè)有兩組燃燒器，每組燃燒器中包含有若干個(gè)噴嘴朝向相同的燃燒器，八組燃燒器上各噴嘴的中心線在爐膛內(nèi)沿相同切向形成一個(gè)假想切圓。本發(fā)明采用八組燃燒器布置在鍋爐四面水冷壁墻上，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，該區(qū)域燃燒溫度能達(dá)到無煙煤著火穩(wěn)燃的要求，射流從噴嘴出口到達(dá)下游鄰角氣流的距離短，可采用較低的一次風(fēng)煤粉氣流速度，噴嘴出口處的熱流強(qiáng)度高，提高通過對(duì)流和輻射換熱量，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)F23D1/00GK102563634SQ20111035827
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)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, 李江濤, 肖琨, 陳飛 申請(qǐng)人:上海鍋爐廠有限公司