專利名稱：半“w”火焰燃燒超臨界電站鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐涉及一種火電站使用的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的具有超臨界蒸汽參數(shù)的電站鍋爐的新爐型。
背景技術(shù)：
:現(xiàn)有技術(shù)的火電站使用的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的電站鍋爐的典型爐型是“W”火焰燃燒鍋爐，具有亞臨界蒸汽參數(shù)或者超臨界蒸汽參數(shù)；具有超臨界蒸汽參數(shù)的“W”火焰燃燒鍋爐的下爐膛水冷壁無一例外使用了低質(zhì)量流速技術(shù)，下爐膛水冷壁沿爐寬方向過大的熱偏差將導(dǎo)致正向流動(dòng)自補(bǔ)償特性的喪失，危及下爐膛水冷壁運(yùn)行安全?！癢”火焰燃燒鍋爐的燃燒器全部布置在前、后墻狹窄的拱頂上，布置在拱頂?shù)娜紵飨蛳聡娚涿悍蹥饬骷安糠荻物L(fēng)，其火焰射向爐膛中心轉(zhuǎn)折向上，前后的“U”形火焰構(gòu)成“W”火焰；下爐膛的前、后墻布置有二次風(fēng)和三次風(fēng)噴口?，F(xiàn)有技術(shù)“W”火焰燃燒鍋爐的燃燒器有縫隙式燃燒器(直流式燃燒器)和弱旋流式燃燒器兩大類。“W”火焰燃燒鍋爐通常選用很高的下爐膛容積熱負(fù)荷，設(shè)置大面積衛(wèi)燃帶?，F(xiàn)有技術(shù)大、中型“W”火焰燃燒鍋爐通常配用雙進(jìn)雙出鋼球磨正壓直吹制粉系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)尚無設(shè)計(jì)、制造1000MW等級(jí)的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的具有超臨界蒸汽參數(shù)的電站鍋爐的業(yè)績?，F(xiàn)有技術(shù)的火電站燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的電站鍋爐也有使用前后墻對(duì)沖、四角切圓燃燒方式的成功案例，但低負(fù)荷穩(wěn)燃性能較差。

發(fā)明內(nèi)容:所要解決的技術(shù)問題:“W”火焰燃燒鍋爐的燃燒器全部布置在前、后墻狹窄的拱頂上，燃燒器區(qū)壁面熱負(fù)荷非常高，下爐膛容積熱負(fù)荷也很高，使下爐膛燃燒中心區(qū)的火焰溫度水平很高，NOx生成量比前后墻對(duì)沖燃燒方式高出一倍以上?！癢”火焰燃燒鍋爐的燃燒器全部布置在前、后墻狹窄的拱頂上與磨煤機(jī)的匹配變得非常困難，特別是部分磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)，工作燃燒器沿爐膛寬度方向的均勻性和對(duì)稱性難以保證；在超臨界“W”火焰燃燒鍋爐啟動(dòng)過程中，下爐膛水冷壁管的爐側(cè)熱偏差增大，水循環(huán)可靠性變差。“W”火焰燃燒鍋爐的燃燒器全部布置在前、后墻狹窄的拱頂上熱煙氣回流效應(yīng)較差，風(fēng)、粉早期混合較差，為控制飛灰含碳量，在下爐膛設(shè)置大面積衛(wèi)燃帶以輻射熱點(diǎn)燃煤粉，在鍋爐啟動(dòng)和低負(fù)荷需耗用大量燃油用以加熱下爐膛大面積衛(wèi)燃帶。解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案:本發(fā)明半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐采取與現(xiàn)有技術(shù)完全不同的技術(shù)路線，提供一種火電站使用的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的具有超臨界蒸汽參數(shù)的電站鍋爐的新爐型。
本發(fā)明半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐包括帶有前拱、后拱的下爐膛；下爐膛前拱、下爐膛后拱上各布置2列弱旋流式燃燒器；每列弱旋流式燃燒器與一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接；在下爐膛前墻、下爐膛后墻的偏下部位各布置I列雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器；每列雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器與一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接；在上爐膛前墻、上爐膛后墻距屏式過熱器底部Sm至12m部位，設(shè)置有I層或者2層分離二次風(fēng)噴嘴，每一個(gè)分離二次風(fēng)噴嘴噴出的直流風(fēng)和旋流風(fēng)分別可調(diào)；在前、后拱的向火面設(shè)置有衛(wèi)燃帶；在雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器內(nèi)設(shè)置有煤粉氣流濃淡分離器；在雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器中心線上、下各2.5m的范圍內(nèi)設(shè)置有衛(wèi)燃帶；雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器為啟動(dòng)燃燒器。由于布置在拱頂?shù)娜跣魇饺紵飨蛳聡娚涿悍蹥饬骷安糠荻物L(fēng)，其火焰射向爐膛中心轉(zhuǎn)折向上，前后的“U”形火焰構(gòu)成“W”火焰；水平布置在下爐膛前墻、下爐膛后墻的偏下部的雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器構(gòu)成倒“T”火焰，故本發(fā)明取名半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐。發(fā)明的有益效果: 與每一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接的每列燃燒器均沿爐寬均勻分布，下爐膛水冷壁管的爐側(cè)熱偏差顯著減小，啟動(dòng)過程水循環(huán)可靠性顯著改進(jìn)； 燃燒器區(qū)壁面熱負(fù)荷顯著下降，熱力型和燃料型NOx生成量顯著下降，分離二次風(fēng)進(jìn)一步抑制NOx生成并有效控制飛灰含碳量； 雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器顯著改進(jìn)熱煙氣回流效應(yīng)，風(fēng)、粉早期混合改善，易于采用少油或者無油煤粉點(diǎn)火技術(shù)； 燃燒器與雙進(jìn)雙出鋼球磨連接的一次風(fēng)管道易于布置，均勻性、對(duì)稱性顯著改進(jìn);
與前后墻對(duì)沖、四角 切圓燃燒方式相比，因有足夠高的下爐膛容積熱負(fù)荷和必要數(shù)量的衛(wèi)燃帶，低負(fù)荷穩(wěn)燃性能顯著改進(jìn)； 簡化了下爐膛前、后墻布置的二次風(fēng)和三次風(fēng)噴口、風(fēng)箱和擋板，并為分級(jí)送風(fēng)低氮燃燒創(chuàng)造了條件； 易于大型化，可用于設(shè)計(jì)、制造1000MW等級(jí)的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的具有超臨界蒸汽參數(shù)的電站鍋爐。


:圖1為半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐的燃燒器布置圖實(shí)例一。圖2為半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐的燃燒器布置圖實(shí)例二。在圖1和圖2中:I屏式過熱器、2上爐膛前墻、3上爐膛后墻、4下爐膛前拱、5下爐膛后拱、6下爐膛前墻、7下爐膛后墻、8分離二次風(fēng)噴嘴、9弱旋流式燃燒器、 10雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器。
具體實(shí)施方式
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實(shí)施例1:現(xiàn)結(jié)合圖1以一臺(tái)100CMW等級(jí)，主汽溫度/再熱汽溫度的設(shè)計(jì)值為605°C /613°C的一次再熱Π型超臨界電站鍋爐為例說明實(shí)現(xiàn)發(fā)明的優(yōu)選方式。本發(fā)明半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐包括帶有前拱、后拱的下爐膛；下爐膛前拱、下爐膛后拱上各布置2列弱旋流式燃燒器；每列由8只弱旋流式燃燒器組成，沿爐寬均布；每列弱旋流式燃燒器與一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接；在下爐膛前墻、下爐膛后墻的偏下部位各布置I列雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器；每列由8只雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器組成，沿爐寬均布；每列雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器與一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接；在上爐膛前墻、上爐膛后墻距屏式過熱器底部8m至12m部位，分別設(shè)置有2層分離二次風(fēng)噴嘴；每層由12只分離二次風(fēng)噴嘴組成，沿爐寬均布；每一個(gè)分離二次風(fēng)噴嘴噴出的直流風(fēng)和旋流風(fēng)分別可調(diào)；在前拱、后拱的向火面設(shè)置有衛(wèi)燃帶；在雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器內(nèi)設(shè)置有煤粉氣流濃淡分離器；在雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器中心線上、下各2.5m的范圍內(nèi)設(shè)置有衛(wèi)燃帶；雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器為啟動(dòng)燃實(shí)施例2:現(xiàn)結(jié)合圖2以一臺(tái)100CMW等級(jí)，主汽溫度/再熱汽溫度的設(shè)計(jì)值為605°C /613°C的一次再熱Π型超臨界電站鍋爐為例說明實(shí)現(xiàn)發(fā)明的優(yōu)選方式。本發(fā)明半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐包括帶有前拱、后拱的下爐膛；下爐膛前拱、下爐膛后拱上各布置2列弱旋流式燃燒器；每列由8只弱旋流式燃燒器組成，沿爐寬均布；每列弱旋流式燃燒器與一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接；在下爐膛前墻、下爐膛后墻的偏下部位各布置I列雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器；每列由8只雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器組成，沿爐寬均布；每列雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器與一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接；在上爐膛前墻、上爐膛后墻距屏式過熱器底部8m至12m部位，分別設(shè)置有2層分離二次風(fēng)噴嘴；每層由12只分離二次風(fēng)噴嘴組成，沿爐寬均布；每一個(gè)分離二次風(fēng)噴嘴噴出的直流風(fēng)和旋流風(fēng)分別可調(diào)；在前拱、后拱的向火面設(shè)置有衛(wèi)燃帶；在雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器內(nèi)設(shè)置有煤粉氣流濃淡分離器；在雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器中心線上、下各2.5m的范圍內(nèi)設(shè)置有衛(wèi)燃帶；雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器為啟動(dòng)燃對(duì)比圖2和圖1可見兩者的差異:在實(shí)施例1中，下爐膛的前拱、后拱均為與水平面呈15°交角的傾斜平面，前拱、后拱上各布置的2列弱旋流式燃燒器的中心線與垂直線的交角也同為15°交角；實(shí)施例2中，下爐膛的前拱、后拱均分別由與水平面呈15°交角的傾斜平面和與水平面呈50°交角的傾斜平面組成，近爐膛中心的弱旋流式燃燒器的中心線與垂直線的交角為15°，外側(cè)的弱旋流式燃燒器的中心線與垂直線的交角為50°。實(shí)施例2與實(shí)施例1相比，進(jìn)一步降低了燃燒器區(qū)壁面熱負(fù)荷，拉開2列弱旋流式燃燒器的中心線間距，改進(jìn)2列弱旋流式燃燒器的中、后程風(fēng)、粉混合效果。
權(quán)利要求
1.ー種半“ W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐，其特征在于:包括帶有前拱、后拱的下爐膛；下爐膛前拱、下爐膛后拱上各布置2列弱旋流式燃燒器；每列弱旋流式燃燒器與一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接；在下爐膛前墻、下爐膛后墻的偏下部位各布置I列雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器；每列雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器與一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接；在上爐膛前墻、上爐膛后墻距屏式過熱器底部8m至12m部位，設(shè)置有I層或者2層分離二次風(fēng)噴嘴，每ー個(gè)分離二次風(fēng)噴嘴噴出的直流風(fēng)和旋流風(fēng)分別可調(diào)；在前、后拱的向火面設(shè)置有衛(wèi)燃帶；在雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器內(nèi)設(shè)置有煤粉氣流濃淡分離器；在雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器中心線上、下各2.5m的范圍內(nèi)設(shè)置有衛(wèi)燃帶；雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器為啟動(dòng)燃燒器。
全文摘要
本發(fā)明半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐涉及一種火電站使用的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的具有超臨界蒸汽參數(shù)的電站鍋爐。包括帶有前拱、后拱的下爐膛；下爐膛前拱、下爐膛后拱上各布置2列弱旋流式燃燒器；在下爐膛前墻、下爐膛后墻的偏下部位各布置1列雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器；在上爐膛前墻、上爐膛后墻距屏式過熱器底部8m至12m部位，設(shè)置有1層或者2層分離二次風(fēng)噴嘴；各列燃燒器均沿爐寬均布。本發(fā)明使下爐膛水冷壁管的爐側(cè)熱偏差顯著減小，水循環(huán)可靠性顯著改進(jìn)；NOx生成量顯著下降；易于采用少油或者無油煤粉點(diǎn)火技術(shù)；易于大型化，可用于設(shè)計(jì)、制造1000MW等級(jí)的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的超臨界電站鍋爐。
文檔編號(hào)F23C5/32GK103115353SQ20131006729
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者章禮道 申請(qǐng)人:章禮道