四角切圆低氮帽式风包煤分级燃尽风器组合装置的制作方法-k8凯发

本发明涉及四角切圆锅炉低氮燃烧领域，尤其涉及四角切圆低氮帽式风包煤分级燃尽风器组合装置结构及功能，包括各级燃尽风器分级合围排布，作用与调整手段及效果。

背景技术：

1、中国是世界制造大国，对能源需求就不可缺少。即使绿色新能源不断壮大发展，燃煤火电机组对电网调峰及稳定是不能缺少的，燃煤火电依然是电网主力军。因此由煤炭燃烧所造成的大气污染就显得特别突出，例如，雾霾主要成分就是氮氧化物(nox)，是大气环境主要污染物之一，日常生活中出现雾霾现象就是nox聚集所致。为了实现煤炭清洁燃烧“双碳”目标，就需要对锅炉燃烧进行优化，从源头上减少nox生成，减少用氨量达到碳减排。

2、在火电行业中，四角切圆锅炉低氮燃烧改造后，少数锅炉的nox生成量在200mg/m3左右，说明低氮燃烧加装燃尽风是成功的。低氮燃烧成功大多是塔式炉，炉膛高大，有足够空间让未燃尽浓烈火焰烟气与燃尽风自然混合。但有相当一部锅炉改造后nox依然在400mg/m3以上，主要显现在π型炉，它的炉膛空间有限，仅靠自然混合是不能满足燃尽需求。有的还出现燃烧不良状态，存在着安全燃烧隐患。如果做好燃尽区域燃尽风充分混合及配备，消除未燃尽火焰烟气安全隐患，将nox生成控制在200mg/m3以下，那么脱硝用氨量大幅下降。假设每台炉每天少用一吨氨气，一年综合节电、节煤、减少排放经济效益十分可观，是一项利国利民举措。

3、锅炉燃烧俗称剩余氧量并不是真正意义上燃烧剩余氧量，是燃烧中氧量没有充分与碳的结合所致，精准用氧成为燃煤清洁燃烧的关键。影响锅炉效率主要因素是不完全燃烧和排烟损失，如果锅炉省煤器出口烟气含氧量还在4％以上，烟气中co就应当为零，飞灰可燃物就还有50％下降空间，nox生成同样还有50％下降空间。精准低氧燃烧，锅炉燃烧用风量减少，排烟损失就还能再下降，锅炉整体效率必然提升。精准用氧另一好处是在降低排烟损失同时，大幅降低了剩余氧量对氧化物生成影响，其中就包含so2、so3生成量。这对锅炉尾部设备保护，特别是空预器设备保护起到重要作用。燃烧中出现so2不可避免，出现so3危害就十分严重。在空预器冷端烟气中水分凝结成水汽，与so2结合，so2 h2o＝h2so3，亚硫酸腐蚀性相对较弱。但多余氧量再次引发生成就不可轻视2h2so3 o2＝2h2so4、2so2 o2＝2so3、so3 h2o＝h2so4。浓硫酸腐蚀性极强，对锅炉尾部设备影响极大，如空预器转热元件腐蚀堵塞，风机电耗上升，排烟温度上升等。低氮燃烧对节能减排降耗低碳目标大有可为。

4、四角切圆低氮帽式风包煤分级燃尽风器组合装置，在结构上创新，功能上实现风量按需按区域分配的精准划分，特别是能穿透炉膛燃烧火焰烟气膨胀阻力，能穿透到炉膛中心强燃烧欠氧区域，消除co及富燃料火焰烟气衍生出新问题。在短暂燃尽区域空间、时间，全方位为燃烧精准提供合适的氧量，维护锅炉安全燃烧，减小飞灰含碳量，消除燃烧不良衍生出的安全隐患，保持炉膛燃烧中o2、nox、co三者在最低平衡方式运行。

技术实现思路

1、本发明所要解决的是主燃烧区低氧燃烧后期，通过精准用风，风包煤在燃尽区域控制氮氧化物不再次大幅回升，同时消除富燃料火焰烟气中co飙升、未燃尽碳颗粒对水冷壁冲涮磨损、熔融状煤粉颗粒对水冷壁撞击粘结等问题，为了解决上述技术问题，本发明提供了四角切圆低氮帽式风包煤分级燃尽风器组合装置。

2、本发明四角切圆低氮帽式风包煤分级燃尽风器组合装置创新性在于，炉膛四角切圆各布置一组燃尽风器，每组燃尽风器分四层，各层燃尽风器结构不同，喷嘴射出燃尽风流向不同，风压不同，射程穿透力不同，划分区域不同，层层切圆风包煤混合燃烧，让燃尽风尽到燃尽职责。其特点是各层燃尽风喷嘴已做好射程、切圆大小、用风量等设置，不受通风量大小调整变化，实实在在对各级燃尽风实行划区域供风，让燃尽风与富燃料火焰烟气有良好混合空间，在有序风包煤切圆环境中燃尽。每组燃尽风器分四级供风，形成逐级逐层风包煤态势，像一顶帽子一样扣在炉膛燃尽区域，每一级燃尽风有针对性、有目的覆盖卷吸，不遗漏不重复，确保半秒间与火焰烟气混合充分，消除因低氮控氧衍生出不完全燃烧的安全隐患。

3、下面具体对本发明创新独特性进一步详细介绍。

4、一种四角切圆低氮帽式风包煤分级燃尽风器组合装置，包括：四组燃尽风器，每组燃尽风器分别布置在炉膛四角，每组燃尽风器有四路进风道，四路进风道对应四级燃尽风，每一路进风道的进风面积决定了每一级燃尽风的进风量，第一级燃尽风与第四级燃尽风各占燃尽风量的30％，第二级燃尽风与第三级燃尽风各占燃尽风量的20％。

5、第一路进风道设置有第一级燃尽风喷嘴，第一级燃尽风喷嘴口装有导流板，引到燃尽风流向与对角线切圆夹角为α1，35°≤α1≤40°，第一级燃尽风喷嘴的形状为扁矩形，竖直矩形宽幅对着水冷壁，吹扫卷吸水冷壁附近未燃尽煤粉颗粒。

6、第二路进风道设置有第二级燃尽风喷嘴，第二级燃尽风喷嘴口装有导流板，第二级燃尽风喷嘴口导流板与对角线夹角为α2，25°≤α2≤35°，第二级燃尽风喷嘴的形状为常规型。

7、第三路进风道设置有第三级燃尽风喷嘴，第三级燃尽风喷嘴口装有导流板，第三级燃尽风喷嘴口导流板与对角线夹角为α3，15°≤α3≤25°，第三级燃尽风喷嘴的形状为常规型。

8、第四路进风道设置有第四级燃尽风喷嘴，第四级燃尽风喷嘴口装有导流板，第四级燃尽风喷嘴口导流板与对角线夹角为α4，10°≤α4≤15°，第四级燃尽风喷嘴的形状为收缩圆柱型，用于提升燃尽风喷射出风速，高流速有利穿透炉膛中心火焰，减少中途扩散耗氧，将氧量送至炉膛中心区域，形成炉膛中心切圆风包煤分级燃烧。

9、第一路进风道还接有一次风导入管，用于利用少量一次风动压，强化第一级燃尽风喷嘴的射程力度，从而依据燃烧情况，当炉膛水冷壁有灰渣粘结或一次风粉冲涮现象，第一级燃尽风可吹扫卷吸水冷壁外表，对未燃尽碳颗粒进行燃尽并保护水冷壁不受冲涮磨损。

10、第四路进风道还接有一次风导入管，用于引入一次风动压，强化第四级燃尽风喷嘴的射程穿透力，形成炉膛中心火焰切圆燃烧，改变原来燃尽风风压只有一次风风压的1/3状态，满足炉膛中心富燃料燃烧用风。

11、第一级燃尽风到第四级燃尽风从下到上排布，或，第一级燃尽风到第四级燃尽风从上到下排布。

12、本发明在炉膛四角布置有对应四组燃尽风器装置，每一组燃尽风器分为四级供风。第一级燃尽风喷嘴为扁矩形，形成是最大直径切圆燃烧，引入了一次风风压的燃尽风，对炉膛水冷壁附近未燃尽风粉及co进行吹扫卷吸，扁矩形喷嘴替代贴壁风保护水冷壁，是第一级风包煤，负责第一区域富燃料火焰燃尽。第二级燃尽风喷嘴为普通形，风包煤形态区域面积减小，需用风的量也减少，是第二级风包煤，负责第二区域富燃料火焰燃尽。第三级燃尽风喷嘴是普通形，风包煤形态区域面积再度缩小，是第三级风包煤，负责第三区域富燃料火焰燃尽。第四级燃尽风喷嘴是收缩圆柱形，虽然切圆面积最小，可炉膛中心区域燃烧火焰富燃料最浓，膨胀阻力最大，因为二次风风压只有一次风风压的1/3，燃尽风是难以穿透切圆燃烧。同样引入一次风，借助一次风风压高特点，用少量一次风带动燃尽风向炉膛中心穿透形成切圆燃烧。炉膛中心聚集着浓烈富燃料火焰烟气，也需要足够的风量燃烧，是第四级风包煤，负责第四区域富燃料火焰燃尽。四级燃尽风形成四层风包煤切圆燃烧，形同一个圆弧顶帽子扣在炉膛将其封闭，又均衡划分区域供风量，使得炉膛燃尽区域富燃料火焰烟气不存在逃逸现象，消除低氧低氮燃烧安全隐患。

13、四角切圆低氮帽式风包煤分级燃尽风器组合装置结构创新，增加了燃尽风器调节功能，炉膛风量分布有序均衡，有效消除co飙升，又通过控氧有效降低nox生成，对富燃料火焰烟气中未燃尽碳颗粒也在层层燃尽风风包煤状态下有序燃尽，完善燃尽风燃尽职责，真正意义上起到燃尽作用。

14、本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。