一种双燃烧室W火焰锅炉论文和设计

全文摘要

一种双燃烧室W火焰锅炉，本发明涉及一种煤粉锅炉，本发明为了解决W火焰锅炉炉内流场偏斜的问题，它包括上炉膛、下炉膛、前炉拱、后炉拱和多个煤粉燃烧器，多个煤粉燃烧器沿炉膛宽度方向安装在前炉拱上，多个煤粉燃烧器沿炉膛宽度方向安装在后炉拱上，它还包括中心墙，中心墙由并排布置的膜式水冷壁构成，中心墙沿炉膛宽度方向布置在左侧墙和右侧墙之间，且中心墙的一端与左侧墙固定连接，中心墙的另一端与右侧墙固定连接，中心墙的顶端高度位置位于下炉膛中部，中心墙的底端高度位置位于冷灰斗中部，属于锅炉燃烧技术领域。

主设计要求

1.一种双燃烧室W火焰锅炉，它包括上炉膛(1)、下炉膛(2)、前炉拱(3)、后炉拱(4)和多个煤粉燃烧器(5)，多个煤粉燃烧器(5)沿炉膛宽度方向安装在前炉拱(3)上，多个煤粉燃烧器(5)沿炉膛宽度方向安装在后炉拱(4)上，其特征在于：它还包括中心墙(8)和混合装置(10)，混合装置(10)包括中心墙出口集箱(11)和总混和器(12)，中心墙(8)沿炉膛宽度方向布置在左侧墙(6)和右侧墙(7)之间，且中心墙(8)的一端与左侧墙(6)固定连接，中心墙(8)的另一端与右侧墙(7)固定连接，中心墙(8)的顶端高度位置位于下炉膛(2)中部，中心墙(8)的底端高度位置位于冷灰斗(9)中部，中心墙(8)的入口端与锅炉下联箱(15)连通，中心墙(8)的出口端与中心墙出口集箱(11)的入口端连通，中心墙出口集箱(11)的出口端与总混和器(12)的入口端连通，总混和器(12)的出口端与上炉膛(1)水冷壁连通。

设计方案

2.根据权利要求1所述一种双燃烧室W火焰锅炉，其特征在于：中心墙(8)的长度为L，中心墙(8)的宽度为W，W的数值与水冷壁管的直径数值相等，中心墙(8)的高度为H，H的数值与下炉膛(2)高度数值的一半相等。

3.根据权利要求1或2所述一种双燃烧室W火焰锅炉，其特征在于：中心墙(8)由并排布置的膜式水冷壁构成。

设计说明书

技术领域

本发明涉及一种煤粉锅炉，具体涉及一种双燃烧室W火焰锅炉，属于锅炉燃烧技术领域。

背景技术

W火焰锅炉是一种专为燃用低挥发分煤而设计的锅炉，煤粉气流在炉内燃烧时形成“W”型火焰，这种独特的火焰下射式的燃烧方式可以延长煤粉颗粒在炉内停留的时间，有利于低挥发分煤的燃尽。燃烧器四周区域敷设有大量卫燃带，在炉拱下会形成高温的烟气回流，可以帮助煤粉气流着火和稳燃。炉内组织分级燃烧有利于减少NO_{x<\/sub>生成。然而，在实际运行过程中，W火焰锅炉存在下炉膛流场严重偏斜的现象，具体表现为：炉内前墙气流下冲深度较大，后墙气流下冲深度较小，迫使前墙气流挤压后墙气流。}

W火焰锅炉炉内流场偏斜对锅炉运行具有以下危害：(1)飞灰可燃物含量较高；(2)炉膛负压波动大，燃烧稳定性差，可能导致锅炉灭火。以上严重影响了W火焰锅炉的安全性和经济性。因此消除锅炉炉内流场偏斜是保证W火焰锅炉经济、安全运行的关键。

中国发明专利《一种对称燃烧的W型火焰锅炉》(公开日为2015年1月21日、申请号为201410543855.9、申请日为2014年10月15日，下称“文件一”)提出一种对称燃烧的W型火焰锅炉，两个炉拱靠近炉膛中心侧布置拱下连接墙，拱下连接墙由膜式水冷壁组成，风粉混合物的下行扩展限制在拱下区域进行，炉内煤粉气流燃烧较为对称。然而，“文件一”中的连接墙破坏了拱下回流区，不利于煤粉着火和燃尽，严重影响锅炉热效率。另外，“文件一”无法解决增设膜式水冷壁引起的水冷壁壁温偏差大的问题。

本发明提出了一种不同于“文件一”的W火焰锅炉，以期解决炉内流场偏斜的问题，保证锅炉安全、经济运行。

发明内容

本发明为了解决W火焰锅炉炉内流场偏斜的问题，进而提供一种双燃烧室W火焰锅炉。

本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：

它包括上炉膛、下炉膛、前炉拱、后炉拱和多个煤粉燃烧器，多个煤粉燃烧器沿炉膛宽度方向安装在前炉拱上，多个煤粉燃烧器沿炉膛宽度方向安装在后炉拱上，它还包括中心墙，中心墙由并排布置的膜式水冷壁构成，中心墙沿炉膛宽度方向布置在左侧墙和右侧墙之间，且中心墙的一端与左侧墙固定连接，中心墙的另一端与右侧墙固定连接，中心墙的顶端高度位置位于下炉膛中部，中心墙的底端高度位置位于冷灰斗中部。

本发明的有益效果：

本发明大幅度降低了飞灰可燃物含量。本发明通过在炉膛中心布置中心墙，消除了W火焰锅炉炉内流场偏斜的现象，解决了锅炉实际运行时炉内不对称燃烧的问题(后墙煤粉气流下射深度过小，前墙煤粉气流下冲深度过大)。本发明的前墙和后墙的煤粉气流在各级风的引射和携带作用下，下行至冷灰斗后，受到中心墙的阻隔后各自沿中心墙折转向上流动。由于中心墙的阻隔，前墙煤粉气流将无法压迫后墙煤粉气流，中心墙两侧的火焰形成对称的“W”型分布。本发明通过增设中心墙，解决了炉内流场偏斜的问题，能够有效增加后墙煤粉气流在下炉膛的行程，延长煤粉气流在炉内的停留时间，提高煤粉燃尽。同时，前、后炉拱下方均形成回流区，有利于煤粉着火和燃尽，同时提高了锅炉稳燃性能。

为了防止中心墙被高温的炉内气流冲刷磨损，最终被烧穿，所以中心墙采用膜式水冷壁。然而，采用膜式水冷壁后，易造成上炉膛温度偏差。因此，为了避免因安装中心墙造成的上炉膛水冷壁壁温温度偏差大，本发明安装了减小水冷壁温度偏差的混合装置。中心墙水冷壁工质流入中心墙出口集箱进行初步混合，混合后的工质流入总混和器，与下炉膛水冷壁内工质充分混合，混合后工质温度一致，流入上炉膛水冷壁中，从而避免了因增设中心墙而引起的上炉膛水冷壁壁温温度偏差大。

“文件一”通过在两个炉拱靠近炉膛中心侧设置拱下连接墙，将来自燃烧器的风粉混合物的下行扩展限制在拱下区域进行，使炉内前、后墙煤粉气流较为对称。但这种布置方式，连接墙破坏了拱下回流区，回流烟气无法有效加热煤粉气流，只有部分回流烟气能够加热煤粉气流，煤粉着火推迟，不利于燃尽。而本发明是布置的中心墙，有利于拱下回流区的形成，前、后墙都有独立、不相互干扰的稳定回流区，可以及时、充分的加热煤粉气流，有利于煤粉的着火与燃尽，可以更有效地降低飞灰可燃物含量。另外，“文件一”不能控制水冷壁偏差，本发明通过安装减小水冷壁温度偏差的混合装置，解决了增设膜式水冷壁引起的水冷壁壁温偏差大的问题。

附图说明

图1是本发明一种双燃烧室W火焰锅炉的结构示意图，图中箭头方向为喷入炉内气流的方向。

图2是图1的A-A视图，且A-A向视图中中心墙8与混合装置10和锅炉下联箱15连通，图中箭头方向为锅炉工质流动方向。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种双燃烧室W火焰锅炉，它包括上炉膛1、下炉膛2、前炉拱3、后炉拱4和多个煤粉燃烧器5，多个煤粉燃烧器5沿炉膛宽度方向安装在前炉拱3上，多个煤粉燃烧器5沿炉膛宽度方向安装在后炉拱4上，它还包括中心墙8，中心墙8沿炉膛宽度方向布置在左侧墙6和右侧墙7之间，且中心墙8的一端与左侧墙6固定连接，中心墙8的另一端与右侧墙7固定连接，中心墙8的顶端高度位置位于下炉膛2中部，中心墙8的底端高度位置位于冷灰斗9中部。

具体实施方式二：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种双燃烧室W火焰锅炉，中心墙8的长度为L，中心墙8的宽度为W，W的数值与水冷壁管的直径数值相等，中心墙8的高度为H，H的数值与下炉膛2高度数值的一半相等。其它方法与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种双燃烧室W火焰锅炉，它还包括混合装置10，混合装置10包括中心墙出口集箱11和总混和器12，中心墙8的入口端与锅炉下联箱15连通，中心墙8的出口端与中心墙出口集箱11的入口端连通，中心墙出口集箱11的出口端与总混和器12的入口端连通，总混和器12的出口端与上炉膛1水冷壁连通。中心墙8水冷壁工质流入中心墙出口集箱11进行初步混合，混合后的工质流入总混和器12，与下炉膛2水冷壁内工质充分混合，混合后工质温度一致，流入上炉膛1水冷壁中，从而避免了因增设中心墙8而引起的上炉膛1水冷壁壁温温度偏差大。其它方法与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种双燃烧室W火焰锅炉，中心墙8由并排布置的膜式水冷壁构成。中心墙8采用膜式水冷壁，能够止中心墙8被高温的炉内气流冲刷磨损，甚至被烧穿。其它方法与具体实施方式一或二相同。

设计图

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设计说明书

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