一种侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧锅炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧锅炉，包括由前墙、后墙和相对两侧墙围合而成的锅炉本体，锅炉本体的前墙和后墙上对称设置有三层燃烧器，分别为顶层燃烧器、中层燃烧器和底层燃烧器，在顶层燃烧器的上方设置有上层燃尽风进风口，两侧墙上对应设有数层贴壁风送风装置和数层辅助切圆风送风装置，贴壁风送风装置设于底层燃烧器与上层燃尽风进风口之间，辅助切圆风送风装置设于中层燃烧器和上层燃尽风进风口之间，两侧墙上的辅助切圆风送风装置分别位于侧墙竖向中线的异侧，且两辅助切圆风送风装置在垂直方向上错位布置。本实用新型解决了高温腐蚀、飞灰含碳量及NOx排放高，以及炉膛偏烧的问题，设备成本低。
【专利说明】一种侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧锅炉
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种前后墙对冲燃烧锅炉，尤其涉及一种前后墙对冲燃烧锅炉侧 墙贴壁、辅助切圆风布置，俗语燃烧锅炉【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 前后墙对冲旋流燃烧技术由于单只燃烧器稳燃性好、易于调节和布置，炉膛热强 度小，NOx排放低，以及无旋转火球炉膛出口热偏差小等特点在国外电站锅炉上得到广泛的 应用。上世纪八、九十年代我国就陆续从国外引进100?300丽机组对冲燃烧锅炉技术， 国内各科研院所、锅炉制造厂分别在消化引进技术的基础上进行大量的工业试验和理论研 究，为大型对冲旋流燃烧电站锅炉的设计及运行积累了宝贵的经验和技术。2002年，从英 巴、日立引进600MW亚临界和超临界前后墙对冲旋流燃烧锅炉技术，前后墙对冲旋流燃烧 锅炉技术在我国得到迅猛的发展；目前，我国600MWU000MW机组电站锅炉大部份采用前后 墙对冲旋流燃烧技术，已有几百台锅炉投运。从已投运的对冲燃烧锅炉运行情况看，锅炉性 能均能达到设计要求，且具有低负荷稳燃强、调节性好等优点；但同时也存在高温腐蚀、炉 膛偏烧、飞灰含碳量及NOx排放高等一系列突出问题。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于：提供一种侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧 锅炉，解决现有前后墙对冲燃烧锅炉存在高温腐蚀、炉膛偏烧、飞灰含碳量及NOx排放高的 技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。
[0004] 本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现：一种侧墙贴壁、辅助切圆风布置 的前后墙对冲燃烧锅炉，包括由前墙、后墙和相对两侧墙围合而成的锅炉本体，锅炉本体的 前墙和后墙上对称设置有三层燃烧器，分别为顶层燃烧器、中层燃烧器和底层燃烧器，在顶 层燃烧器的上方设置有上层燃尽风进风口，两侧墙上对应设有数层贴壁风送风装置和数层 辅助切圆风送风装置，贴壁风送风装置设于底层燃烧器与上层燃尽风进风口之间，辅助切 圆风送风装置设于中层燃烧器和上层燃尽风进风口之间，两侧墙上的辅助切圆风送风装置 分别位于侧墙坚向中线的异侧，且两辅助切圆风送风装置在垂直方向上错位布置。
[0005] 作为优选方式，贴壁风送风装置为缩口风帽结构，在缩口的斜坡上开设有环型风 槽。
[0006] 作为优选方式，所述辅助切圆风送风装置的出风口为三个。
[0007] 作为优选方式，还包括设于总风箱上的风门，所述贴壁风送风装置和辅助切圆风 送风装置由总风门调节器调节。
[0008] 作为进一步优选方式，单层辅助切圆风送风装置设有对应的风门调节器。
[0009] 作为优选方式，所述侧墙上对应设有四层贴壁风送风装置和三层辅助切圆风送风 装直。
[0010] 作为进一步地优选，所述辅助切圆风送风装置包括顶层辅助切圆风送风装置、中 层辅助切圆风送风装置和底层辅助切圆风送风装置，顶层辅助切圆风送风装置包括位于左 侧墙上的左侧顶层辅助切圆风送风装置，和位于右侧墙上的右侧顶层辅助切圆风送风装 置，左侧顶层辅助切圆风送风装置位于左侧墙坚向中线的左侧，右侧顶层辅助切圆风送风 装置位于右侧墙坚向中线的右侧；中层辅助切圆风送风装置包括位于左侧墙上的左侧中层 辅助切圆风送风装置，和位于右侧墙上的右侧中层辅助切圆风送风装置，左侧中层辅助切 圆风送风装置位于左侧墙坚向中线的右侧，右侧中层辅助切圆风送风装置位于右侧墙坚向 中线的左侧；底层辅助切圆风送风装置包括位于左侧墙上的左侧底层辅助切圆风送风装 置，和位于右侧墙上的右侧底层辅助切圆风送风装置，左侧底层辅助切圆风送风装置位于 左侧墙坚向中线的左侧，右侧底层辅助切圆风送风装置位于右侧墙坚向中线的右侧，且每 层左、右侧辅助切圆风处于同一标高位置。
[0011] 本实用新型中部分零件的作用如下：
[0012] 贴壁风送风装置：布置在两侧墙中部底层燃烧器与上层燃尽风的标高区间，使其 在高温腐蚀集中区域形成保护的贴壁风膜，防止煤粉气流冲刷水冷壁。
[0013] 辅助切圆风送风装置：在第二层燃烧器与上层燃尽风的标高区间呈左右水平、上 下垂直交叉错位的布置方式，使其在炉膛中心三个不同垂直高度上形成旋转方向相互更替 的旋转气流，既强化了燃烧的分级送风和煤粉气流的后期混合及燃烧，同时可以通过调节 左、右侧墙辅助切圆风量，改变旋转气流中心位置，改善炉膛偏烧。这种分层旋转方向相互 更替的布置方式较好的解决了单一旋转方向布置方式带来的锅炉热偏差大和单纯加大上 部燃尽风带来的减温水量大的问题。
[0014] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型侧墙贴壁、辅助切圆风布置 的前后墙对冲燃烧锅炉具备如下优点：
[0015] 1、解决高温腐蚀的问题：通过侧墙贴壁风的布置，在易发生高温腐蚀区域形成一 层富氧的空气保护膜，防止煤粉冲刷水冷壁，有效解决侧墙水冷壁高温腐蚀；
[0016] 2、解决飞灰含碳量及NOx排放高的问题：通过布置在侧墙上的辅助切圆风风，在 炉膛中心位置三个不同垂直高度上形成旋转方向相互更替的旋转气流，强化煤粉后期的混 合，延长煤粉在炉膛的停留时间，提高煤粉的燃尽率，降低飞灰含碳量；同时，增设侧墙辅助 切圆风相应的减少了直接通过燃烧器的风量，加强了分级燃烧，可有效降低NOx排放；
[0017] 3、解决炉膛偏烧的问题：通过调节左、右侧墙辅助切圆风量，改变炉膛旋转气流中 心位置，从而有效解决炉膛偏烧；
[0018] 4、设备成本低，通过布置侧墙燃尽贴壁风，取消了该附近区域的炉膛吹灰器，从而 降低锅炉设备成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是本实用新型前后墙对冲燃烧锅炉的结构示意图；
[0020] 图2为贴壁风和辅助切圆风的风向示意图；
[0021] 图3为贴壁风和辅助切圆风的风量控制示意图；
[0022] 图4是贴壁风覆盖区域的结构示意图；
[0023] 图5是辅助切圆风送风装置的结构示意图；
[0024] 图6的图5的侧面示意图；
[0025] 图7是贴壁风送风装置风帽的结构示意图；
[0026] 图8的图7的侧面示意图。
[0027] 图中：1-前墙，2-后墙，3-侧墙，4-燃烧器，41-顶层燃烧器，42-中层燃烧 器，43-底层燃烧器，5-上层燃尽风进风口，6-贴壁风送风装置，7-辅助切圆风送风 装置，8-总风门调节器，9-风门调节器，71-顶层辅助切圆风送风装置，72-中层辅助 切圆风送风装置，73-底层辅助切圆风送风装置，711-左侧顶层辅助切圆风送风装置， 712-右侧顶层辅助切圆风送风装置，721-左侧中层辅助切圆风送风装置，722-右侧中 层辅助切圆风送风装置，731-左侧底层辅助切圆风送风装置，732-右侧底层辅助切圆 风送风装置。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0029] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥 的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类 似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一 个实施例而已。
[0030] 实施例1，如图1-8所示：
[0031] 本实用新型侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧锅炉，包括由前墙1、后 墙2和相对两侧墙3围合而成的锅炉本体，锅炉本体的前墙1和后墙2上对称设置有三层 燃烧器4,分别为顶层燃烧器41、中层燃烧器42和底层燃烧器43,在顶层燃烧器41的上方 设置有上层燃尽风进风口 5,该上层燃尽风进风口即是燃尽风标高线。两侧墙3上对应设有 四层贴壁风送风装置6和三层辅助切圆风送风装置7,通过贴壁风送风装置的风口往燃烧 锅炉内送入贴壁风，通过辅助切圆风送风装置的风口往燃烧锅炉内送入辅助切圆风。贴壁 风和垂直切圆风均为直流风，其风速选取较高以增强其刚性，有利于贴壁风的贴壁保护和 辅助切圆风的穿透能力。
[0032] 贴壁风送风装置6设于底层燃烧器43与上层燃尽风进风口 5之间，使其在高温腐 蚀集中区域形成保护的贴壁风膜，防止煤粉气流冲刷水冷壁。辅助切圆风送风装置7设于 中层燃烧器42和上层燃尽风进风口 5之间，两侧墙上的辅助切圆风送风装置7分别位于侧 墙坚向中线的异侧，且两辅助切圆风送风装置7在垂直方向上错位布置，使其在炉膛中心 三个不同垂直高度上形成旋转方向相互更替的旋转气流，既强化了燃烧的分级送风和煤粉 气流的后期混合及燃烧，同时可以通过调节左、右侧墙辅助切圆风量，改变旋转气流中心位 置，改善炉膛偏烧。这种分层旋转方向相互更替的布置方式较好的解决了单一旋转方向布 置方式带来的锅炉热偏差大和单纯加大上部燃尽风带来的减温水量大的问题。
[0033] 具体来说，辅助切圆风送风装置7的布置形式为：
[0034] 为了便于描述，将燃烧锅炉的侧壁分为左侧墙和右侧墙。辅助切圆风送风装置7 的三层结构分别为顶层辅助切圆风送风装置71、中层辅助切圆风送风装置72和底层辅助 切圆风送风装置73。这三层辅助切圆风均可在锅炉炉膛内形成旋转气流，如图1所示的圆 形旋转气流。顶层辅助切圆风送风装置71包括位于左侧墙上的左侧顶层辅助切圆风送风 装置711，和位于右侧墙上的右侧顶层辅助切圆风送风装置712,左侧顶层辅助切圆风送风 装置711位于左侧墙坚向中线的左侧，右侧顶层辅助切圆风送风装置712位于右侧墙坚向 中线的右侧。中层辅助切圆风送风装置72包括位于左侧墙上的左侧中层辅助切圆风送风 装置721，和位于右侧墙上的右侧中层辅助切圆风送风装置722,左侧中层辅助切圆风送风 装置721位于左侧墙坚向中线的右侧，右侧中层辅助切圆风送风装置722位于右侧墙坚向 中线的左侧。底层辅助切圆风送风装置73包括位于左侧墙上的左侧底层辅助切圆风送风 装置731，和位于右侧墙上的右侧底层辅助切圆风送风装置732,左侧底层辅助切圆风送风 装置731位于左侧墙坚向中线的左侧，右侧底层辅助切圆风送风装置732位于右侧墙坚向 中线的右侧，且每层左、右侧辅助切圆风处于同一标高位置。
[0035] 每侧墙的贴壁风送风装置6和辅助切圆风送风装置7由总风门调节器8调节；单 层辅助切圆风送风装置7设有对应的风门调节器9。这样既保证左右侧辅助切圆风量的灵 活调节，又能维持稳定的侧墙贴壁总风量。
[0036] 贴壁风有异于传统的扩口结构，风口设计为缩口风帽结构，在缩口的斜坡上开环 型风槽，贴壁风从环型风槽喷出，这样能解决扩口易烧损的问题。
[0037] 所述辅助切圆风送风装置的出风口为三个，三个喷口增大了与烟气的接触面积， 提高旋转气流强度和烟气混合效果。
[0038] 应用实施例：以600丽机组锅炉为例。
[0039] 1.风量计算：
[0040] 锅炉总风量为2170t/h，侧墙贴壁、辅助切圆风为300t/h，占总风量的13. 8%。其 中辅助切圆风量为200 t/h，贴壁风量为100t/h，辅助切圆风和贴壁风均为直流风，为了提 高辅助切圆风的刚性穿透力，贴壁风的刚性保护力，贴壁、辅助切圆风均选取较高的风速， 分别为65m/ s、50m/s。具体数据见表一：
[0041] ^ 项巨 丨单位I原来设计I设置贴壁辅助风 一次风量__t/h 460. 8__400. 8 ' 二次风量 ~t/h 1062 902 ' 燃尽风量 647.4 5S7.3 辅助切圆风量 ~ t/h / 200 贴壁凤量 t/h / 100 总凤量 _ t/h 2170.1 2170.1 - - 一次风速 ~^7^~ 22 22 -二次风速（内 /外） -m/s 26/35 26/35 燃尽凤速（直/?) m/s 50/40 50/40 -辅助切圆凤速（直） ro/s _ / 一 65 - 贴壁风速（直） | m/S | / 丨 -
[0042] 本实施例带来的有益效果：
[0043] 1)、根据已投运的600MW、1000MW锅炉的实际运行状况及高温腐蚀的主要区域，合 理布置侧墙贴壁风的方式和位置，有效解决锅炉高温腐蚀问题。
[0044] 2)、辅助切圆风在炉膛中心位置三个不同水平高度上形成旋转方向相互更替的旋 转气流，既强化了燃烧的分级送风和煤粉后期的混合及燃烧，同时可以通过调节左、右侧墙 辅助切圆风量，改变旋转气流中心位置，从而很好的解决炉膛偏烧、飞灰含碳量和NOx排放 高等一系列问题。另外这种分层旋转方向相互更替的布置方式，较好的解决了单一旋转方 向布置方式带来的锅炉热偏差大和单纯加大上部燃尽风带来的减温水量大的问题。
[0045] 3)、有别于传统扩口的缩口风帽结构和风量控制方式，既防止风口烧损、保证辅助 切圆风量的灵活调节，又能维持稳定的侧墙贴壁风量。
[0046] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧锅炉，包括由前墙（1)、后墙（2) 和相对两侧墙（3)围合而成的锅炉本体，锅炉本体的前墙（1)和后墙（2)上对称设置有三 层燃烧器（4)，分别为顶层燃烧器（41)、中层燃烧器（42)和底层燃烧器（43)，在顶层燃烧器 (41)的上方设置有上层燃尽风进风口（5)，其特征在于：两侧墙（3)上对应设有数层贴壁风 送风装置（6 )和数层辅助切圆风送风装置（7 )，贴壁风送风装置（6 )设于底层燃烧器（43 )与 上层燃尽风进风口（5)之间，辅助切圆风送风装置（7)设于中层燃烧器（42)和上层燃尽风 进风口（5)之间，两侧墙上的辅助切圆风送风装置（7)分别位于侧墙坚向中线的异侧，且两 辅助切圆风送风装置（7 )在垂直方向上错位布置。
2. 如权利要求1所述的侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在 于：贴壁风送风装置为缩口风帽结构，在缩口的斜坡上开设有环型风槽。
3. 如权利要求1所述的侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在 于：所述辅助切圆风送风装置的出风口为三个，其出风口为缩口风帽结构。
4. 如权利要求1所述的侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在 于：还包括设于总风箱上的风门，所述贴壁风送风装置（6)和辅助切圆风送风装置（7)由总 风门调节器（8)调节。
5. 如权利要求4所述的侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在 于：单层辅助切圆风送风装置（7)设有对应的风门调节器（9)。
6. 如权利要求1所述的侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在 于：所述侧墙（3)上对应设有四层贴壁风送风装置（6)和三层辅助切圆风送风装置（7)。
7. 如权利要求6所述的侧墙贴壁、辅助切圆风布置的前后墙对冲燃烧锅炉，其特征在 于：所述辅助切圆风送风装置（7)包括顶层辅助切圆风送风装置（71)、中层辅助切圆风送 风装置（72)和底层辅助切圆风送风装置（73)，顶层辅助切圆风送风装置（71)包括位于左 侧墙上的左侧顶层辅助切圆风送风装置（711)，和位于右侧墙上的右侧顶层辅助切圆风送 风装置（712)，左侧顶层辅助切圆风送风装置（711)位于左侧墙坚向中线的左侧，右侧顶层 辅助切圆风送风装置（712)位于右侧墙坚向中线的右侧；中层辅助切圆风送风装置（72)包 括位于左侧墙上的左侧中层辅助切圆风送风装置（721)，和位于右侧墙上的右侧中层辅助 切圆风送风装置（722)，左侧中层辅助切圆风送风装置（721)位于左侧墙坚向中线的右侧， 右侧中层辅助切圆风送风装置（722)位于右侧墙坚向中线的左侧；底层辅助切圆风送风装 置（73)包括位于左侧墙上的左侧底层辅助切圆风送风装置（731)，和位于右侧墙上的右侧 底层辅助切圆风送风装置（732)，左侧底层辅助切圆风送风装置（731)位于左侧墙坚向中 线的左侧，右侧底层辅助切圆风送风装置（732)位于右侧墙坚向中线的右侧，且每层左、右 侧辅助切圆风处于同一标高位置。
【文档编号】F23C5/32GK203893159SQ201420247054
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】敬大浩, 冉燊铭, 张秀昌, 马晓伟, 陈灿 申请人:东方电气集团东方锅炉股份有限公司