循環流化床鍋爐二次風布置結構制造技術

本實用新型專利技術涉及一種循環流化床鍋爐的二次風系統，具體公開了一種循環流化床鍋爐二次風布置結構。包括固定在爐膛水冷壁上的下層二次風噴口與上層二次風噴口，各二次風噴口通過風管與風箱相連；所述下層二次風噴口為高速直流噴口，所述上層二次風噴口為內外層結構，分為中央噴口和外圈噴口，所述中央噴口為高速直流噴口，所述外圈噴口為設置有氣流散流裝置的散流噴口。本實用新型專利技術的優點是：1）通過下層直流風，上層直流加旋流風的送風形式達到增強混合，實現降低氮氧化物排放的同時提高燃盡的目的；2）二次風布置結構簡單，易于實施。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及循環流化床鍋爐
，特別是循環流化床鍋爐的二次風系統。
技術介紹
隨著循環流化床鍋爐向著更高參數、更大容量和更高效率的方向發展，鍋爐爐膛截面積顯著增加，這使得布置在爐膛側壁的二次風噴口距爐膛中心的距離可多達數米遠，二次風因此很難達到爐膛中心區域，這就造成爐膛中心存在貧氧區域使得燃燒不充分而降低燃燒效率。為了解決該問題，目前常用的二次風送風系統，強調的是采用高風速的直流風，以便克服床料的阻力，增加其穿透性，以使得二次風能夠到達爐膛中心區域。但是這樣的布風結構又造成了靠近壁面附近的氧量不均勻，使得壁面附近的物料無法高效燃燒，從而產生較多的氮氧化合物排放到外界環境中。隨著國家對電站鍋爐污染物排放要求的愈加嚴苛，使得具有環保優勢的循環流化床鍋爐也面臨新的挑戰。為進一步降低鍋爐污染物排放值，需要調節鍋爐的燃燒特性，從而力求在源頭上深度抑制污染物氣體的生成量。二次風作為調節燃燒的重要手段之一，如何在確保穿透性的同時兼顧抑制污染物生成，便成為大型循環流化床鍋爐二次風布置急需攻克的關鍵技術之一。為此，于2008 年7 月23 日公開的公布號為CN101225954A 的中國專利技術專利申請“內凹式循環流化床鍋爐二次風供風方法及其裝置”，是將爐膛下部二次風噴口附近的壁面向爐內凹入，使二次風供風噴口由離爐膛中心更近的位置向爐內供風，從而改善爐膛燃燒中心區域氧濃度場分布。但該方法結構復雜，同時內凹的二次風口位置將影響爐內氣固流動，且實現起來難度較大。于2010 年6 月6 日公開的公布號為CN101718430A 的中國專利技術專利申請“循環流化床鍋爐帶二次風噴射的十字受熱屏”，是將帶二次風噴射口的十字受熱屏布置于爐內，并通過彎管結構在爐膛下部區域圍城一個可容納二次風管的空間，并通過彎管來形成二次風噴口。但該結構復雜，實施起來并非易事。 可見，上述方案均未給出結構簡單并行之有效的適合大型循環流化床鍋爐的二次風布置方案，且未涉及抑制污染物排放內容，從而限制了循環流化床鍋爐向著更高參數、更低能耗以及更加清潔的方向發展。
技術實現思路
為進一步降低循環流化床鍋爐氮氧化物的排放量，本技術提供了一種循環流化床鍋爐二次風布置結構。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是：循環流化床鍋爐二次風布置結構，包括固定在爐膛水冷壁上的下層二次風噴口與上層二次風噴口，各二次風噴口通過風管與風箱相連；所述下層二次風噴口為高速直流噴口，所述上層二次風噴口為內外層結構，分為中央噴口和外圈噴口，所述中央噴口為高速直流噴口，所述外圈噴口為設置有氣流散流裝置的散流噴口。本技術保留了常規的下層二次風加上層二次風的布風方式，但兩層二次風根據不同的功能采用不同的形式。下層二次風由密相區送入，解決密相區燃燒所需要的配風，該部分風需要保持一定的穿透性便于煤塊、床料和風的良好混合，因此采用高速直流噴口。上層二次風需要解決后期燃燒的需要，更多的需要考慮后期爐膛中部和壁面附近氣流的均勻混合，促進燃料高效充分燃燒，以便進一步降低氮氧化物的排放。因此上層二次風噴口采用內外層的送風結構，將上二次風分為兩股獨立的氣流送入爐膛，中央噴口噴出的氣流為高速直流氣流，它速度高、剛性大能直接穿透上升煙氣進入爐膛中心區域；外圈噴口噴出的氣流是散流氣流，離開氣流散流裝置后向四周擴散，用于和靠近爐膛水冷壁的上升煙氣進行混合，促進煙氣中未燃盡物料的充分燃燒。本技術通過下層直流風，上層直流加散流風的送風形式達到增強混合，實現降低氮氧化物排放的同時提高燃盡的目的。作為本技術的進一步改進，所述氣流散流裝置的結構為，設置于中央噴口與外圈噴口之間的風道內的具有導流葉片的旋流器。采用該結構的旋流器不僅使得氣流產生散流，并且二次風通過導流葉片后，可以使得從外圈噴口噴出的氣流產生旋轉，旋轉氣流具有兩大優勢，一是旋轉氣流可以在爐膛內發生攪動，促進物料與氣流的混合，進一步提高燃燒效率；二是在氣流噴射速度較快的情況下，旋轉氣流仍能在一定程度上保持貼近爐膛內壁運動，這有利于提高靠近爐膛內壁的氣流量，利于壁面附近的上升煙氣與更多的二次風混合進行充分燃燒。當采用旋流器作為氣流散流裝置時，所述旋流器的位置可沿風道軸向調節。采用該方案可以對外圈噴口中的氣流擴散位置進行調節，從而改變離開旋流器進入爐膛的氣流的聚散程度，以應對不同工況。更佳的，所述旋流器的導流葉片為弧形導流葉片，所述弧形導流葉片順著二次風流向往偏離二次風噴口軸線的方向彎曲。該方案下，弧形導流葉片能將外圈噴口中噴出的旋轉氣流導向更貼近于爐膛內壁的位置。更佳的，所述弧形導流葉片的切線與二次風噴口軸線的夾角為45～55°。采用該角度設置的弧形導流葉片不會對氣流造成太大的阻力，保證了噴出的氣流的速度不會受到太大影響，同時也能保證旋轉氣流能夠被導向離爐膛內壁較近的位置。作為本技術的進一步改進，所述中央噴口或/和外圈噴口內部設置有用于控制風流量的風門，通過調節機構可控制風門的開度。本方案通過風門對通過上層二次風噴口的中央噴口和外圈噴口的風流量的比例進行調節，主要目的是可以根據爐膛內物料的燃燒情況來控制氣流的分配，工況適應性大大提高，進一步促進爐膛內物料的充分燃燒。作為本技術的進一步改進，所述下層二次風噴口采用固定流量高速直流噴口并對應于密相區送風。爐膛內部位于下層二次風噴口以下的區域為密相區，密相區為燃料大顆粒沉積區域，特定的鍋爐的密相區對二次風流量的需求較為穩定，不需要對風流量進行調節，因此下層二次風噴口可采用結構簡單的固定流量噴口，以簡化整個二次風布置結構。作為本技術的進一步改進，所述各上層二次風噴口與下層二次風噴口的軸線與水平面的夾角為28～32°。實驗測得，二次風以30°左右的角度噴入爐膛，可最大程度避免出現氣流死角，更利于氣流與爐膛內物料進行充分混合。本技術的有益效果是：1）通過下層直流風，上層直流加旋流風的送風形式達到增強混合，實現降低氮氧化物排放的同時提高燃盡的目的；2）二次風布置結構簡單，易于實施。附圖說明圖1是本技術示意圖。圖2是上層二次風噴口示意圖。圖3是圖2的Q向視圖。圖4是圖3的M向剖視圖。圖中標記為：1-下層二次風噴口，2-上層二次風噴口，3-中央噴口，4-外圈噴口，5-風門，7-氣流散流裝置，8-爐膛，9-風管，10-風箱。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本技術進一步說明。如圖1～圖4所示，本技術的循環流化床鍋爐二次風布置結構，包括固定在爐膛水冷壁上的下層二次風噴口1與上層二次風噴口2，各二次風噴口通過風管9與風箱10相連；所述下層二次風噴口1為固定流量高速直流噴口并對應于密相區送風；所述上層二次風噴口2為內外層結構，分為中央噴口3和外圈噴口4；所述中央噴口3為高速直流噴口，所述外圈噴口4為設置有具有弧形導流葉片的旋流器的散流噴口，旋流器的位置可沿風道軸向調節；所述弧形導流葉片順著風流方向往偏離二次風噴口軸線的方向彎曲，弧形導流葉片的切線與上層二次風噴口軸線的夾角為50°；所述中央噴口3和外圈噴口4內部設置有用于控制風流量的風門5，通過調節機構可控制風門5的開度；所述各上層二次風噴口與下層二次風噴口的軸線與水平面的夾角為30°。 當循環流化床鍋爐工作時，物料在爐膛內本文檔來自技高網...

【技術保護點】
循環流化床鍋爐二次風布置結構，包括固定在爐膛水冷壁上的下層二次風噴口（1）與上層二次風噴口（2），各二次風噴口通過風管（9）與風箱（10）相連；其特征在于：所述下層二次風噴口為高速直流噴口，所述上層二次風噴口為內外層結構，分為中央噴口（3）和外圈噴口（4），所述中央噴口為高速直流噴口，所述外圈噴口為設置有氣流散流裝置（7）的散流噴口。

【技術特征摘要】
1.循環流化床鍋爐二次風布置結構，包括固定在爐膛水冷壁上的下層二次風噴口（1）與上層二次風噴口（2），各二次風噴口通過風管（9）與風箱（10）相連；其特征在于：所述下層二次風噴口為高速直流噴口，所述上層二次風噴口為內外層結構，分為中央噴口（3）和外圈噴口（4），所述中央噴口為高速直流噴口，所述外圈噴口為設置有氣流散流裝置（7）的散流噴口。2.根據權利要求1所述的循環流化床鍋爐二次風布置結構，其特征在于：所述氣流散流裝置（7）的結構為，設置于中央噴口與外圈噴口之間的風道內的具有導流葉片的旋流器。3.根據權利要求2所述的循環流化床鍋爐二次風布置結構，其特征在于：所述旋流器的位置可沿風道軸向調節。4.根據權利要求2或3所述的循環流化床鍋爐二次風布置結構，其特征在于：所述旋流器的導流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：謝佳，
申請(專利權)人：東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司，
類型：新型
國別省市：四川;51