专利名称：四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种锅炉技术领域的装置，具体是一种四角切圆燃煤锅炉的炉底
风喷口组。
背景技术：
目前，我国的煤炭发电量仍占总发电量的70%以上，如何进一步提高煤炭发电效 率，对于建设节能型社会有着积极的意义。四角切圆燃煤锅炉以其稳定的燃烧特性，在我国 燃煤发电机组中占有很大的比例。实际运行发现，四角切圆燃煤锅炉容易出现炉渣可燃物 含量偏高的现象。在有些电厂的实际运行过程中，炉渣可燃物含量高达20% ，炉渣可燃物含 量每降低1 % ，锅炉效率提高0. 0460% ，供电煤耗减少0. 184g/ (kW *h)。通过根本解决炉底 掉渣可燃物含量高的问题，可以进一步提高锅炉的发电效率。 在四角切圆气固两相冷态模型试验过程中发现，当底层一次风炉底风喷口给粉 时，冷灰斗便容易沉积大量的示踪颗粒。通过对底层一次风射流进行示踪观察，了解到底层 一次风射流在喷入炉膛后，通过射流发展，一部分气体会向下扩散。而作为托住底层一次风 的底层二次风并不能完全限制底层一次风的向下扩散趋势。通过示踪试验发现，燃烧器组 底层一、二次风炉底风喷口喷出的烟雾进入炉膛后，大部分气体贴着炉膛壁面进入冷灰斗， 然后进入炉膛底部中央，接着由炉膛底部向上运动。因此，传统四角切圆的炉内空气动力场 特性是造成炉渣可燃物的根本原因，即在实际锅炉运行中，直流燃烧器组的下层一次风中 的一部分煤粉由气流携带向下巻入温度较低的冷灰斗区域，进而掉入渣池，使这部分煤粉 燃尽程度很低，形成炉渣可燃物。虽然炉渣可燃物的含量高低还受到煤粉细度、炉内燃烧情 况等其它因素的影响，但是改变底层一次风大量流向冷灰斗底部的空气动力场结构，是根 本解决炉渣可燃物的方法。 经过对现有技术的检索发现，《四角切圆燃烧锅炉炉膛内流体流动的实验研究》 (由长福，工程热物理学报，2001年3期)介绍了实验中发现的下部燃烧器外旋气流沿壁面 向下流动的现象。《低氮氧化物燃烧技术的发展状况》(毕玉森，热力发电，2000年02期介 绍，主要通过底层的二次风托住上面的旋转煤粉气流，而该部分二次风气流并不能阻止下 层旋转气流向下运动的趋势。部分煤粉气流向下运动，使炉底可燃物含量升高。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口 组，通过在冷灰斗位置增加一系列炉底风喷口喷入二次风， 一次风或再循环烟气，使得冷灰 斗产生上升气流，阻止底层一次风向下发展，从而根本上解决炉底掉渣可燃物含量高的问 题。本发明即可提高锅炉效率，并且易于在现有锅炉上进行改造。 本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述的喷口组包括若干个分别位于冷 灰斗的前、后墙斜面以及冷灰斗侧墙的两个垂直面上的炉底风喷口，所述的炉底风喷口均
为矩形且长高比为3 : i i : i;
所述的炉底风喷口的个数为前、后墙斜面上各2 4个，每个垂直面上各1 2 个. 所述的炉底风喷口的高度设置为冷灰斗高度1/4至3/4之间；
所述的炉底风喷口的喷射范围为水平方向至垂直向上。 所述的喷口组的喷射速度为15m/s至60m/s，喷入空气量为锅炉燃煤量燃烧所需 总空气量的2% 12%。 本发明通过在冷灰斗位置加入炉底风，改变了炉膛底部的空气动力场结构，根本 性地解决了炉底掉渣可燃物的问题，是对现行四角切圆燃煤技术的一种重要创新，可有效 地提高锅炉的燃烧效率。
图1为炉底风原理图； 图2为实施例炉底风喷口布置主视图； 图3为实施例炉底风喷口布置俯视图； 图中1冷灰斗、2炉底风喷口、3部分一二次风、4主燃烧器组、5还原风喷口、6燃 尽风喷口、7主燃区、8还原区、9燃尽区、10烟气、11炉底风喷口布置区域。
具体实施例方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。 如图1所示，本实施例所述的喷口组包括若干个分别位于冷灰斗1的前、后墙斜面 以及两个垂直面上的炉底风喷口 2，所述的炉底风喷口 2均为矩形且长高比为2:1;
如图2和图3所示，所述的炉底风喷口 2在前、后墙斜面上各3个，在每个垂直面 上各l个； 所述的炉底风喷口 2的安装高度设置为冷灰斗1高度的1/2 ; 所述的位于冷灰斗1的前，后墙斜面的炉底风喷口 2的喷射方向垂直于冷灰斗1
的前、后墙斜面，位于冷灰斗1的垂直面的炉底风喷口 2的喷射方向为水平方向。 所述的喷口组的喷射速度为15m/s至60m/s，喷入空气量为锅炉燃煤量燃烧所需
总空气量的10%。 本实施例适用于火电厂四角切圆燃煤锅炉，冷灰斗位置布置适当的炉底风喷口，
喷入炉底风，使得冷灰斗中心产生上升气流，一方面可以补充四角主切圆大涡产生的炉膛
底部中心负压，减少底层一、二次风向下运动的动力，另一方面上升的气流可以抬升向下运
动的底层一、二次风，阻止其向冷灰斗底部运动，转而流向炉膛底部中央，并折转向上流动。 本实施例布置的炉底风喷口位置高度离冷灰斗底部1/2高度，离炉膛底部以及底
层燃烧器有一定的距离，这样可以使得炉膛及部分冷灰斗被充分利用，提高炉内燃烧容积。
离冷灰斗底部有一定的距离，这样可以使射流保持较强的刚性，强有力地引射向下运动的
部分一、二次风射流，并且通过它来充分补充炉膛底部中心处的流动死滞区。 本实施例布置的炉底风喷口角度范围从垂直向上到接近水平的角度，在这个角度范围内，可以形成较好的上升气流。结合实际炉内的情况，可以设计出适合不同锅炉的具体 角度。以合适的角度喷入，可以防止炉底风和向下运动的一次风对冲，保持炉底风刚性，在 冷灰斗形成向上进入炉膛底部的主气流。另一方面，可以防止对面的炉底风对冲导致的气 流刚性减弱，并且防止向上的分速度减小，不利于形成向上气流，引射向下运动的部分燃烧 器组的底层一、二次风。因此，本实施例设定的垂直向上至接近水平的角度范围，是一个比 较有利于实现炉底风作用的一个角度范围。 本实施例的炉底风技术，即可以防止部分底层一、二次风向冷灰斗底部运动，减少 炉渣可燃物含量，又可以提高炉膛充满度，更好地组织冷灰斗，炉膛底部中央参与整体燃烧。
权利要求
一种四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组，其特征在于，包括若干个分别位于冷灰斗的前、后墙斜面以及冷灰斗侧墙的两个垂直面上的炉底风喷口；所述的炉底风喷口均为矩形且长高比为3∶1～1∶1；炉底风喷口的个数为前、后墙斜面上各2～4个，每个垂直面上各1～2个。
2. 根据权利要求l所述的四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组，其特征是，所述的炉底 风喷口的安装高度设置为冷灰斗高度1/4至3/4之间。
3. 根据权利要求1所述的四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组，其特征是，所述的炉底 风喷口的喷射范围为水平方向至垂直向上。
4. 根据权利要求l所述的四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组，其特征是，所述的炉 底风喷口组的喷射速度为15m/s至60m/s，喷入空气量为锅炉燃煤量燃烧所需总空气量的 2% 12%。
全文摘要
一种锅炉燃烧技术领域的四角切圆燃煤锅炉的炉底风喷口组，所述的炉底风喷口组包括若干个分别位于冷灰斗的前、后墙斜面以及冷灰斗侧墙的两个垂直面上的炉底风喷口，所述的炉底风喷口均为矩形且长高比为3∶1～1∶1。本发明通过在冷灰斗位置增加一系列炉底风喷口喷入炉底风，使得冷灰斗产生上升气流，阻止底层一次风向下发展，从而根本上解决炉底掉渣可燃物含量的问题。本发明既可提高锅炉效率，并且易于在现有锅炉上进行改造。
文档编号F23L1/02GK101699166SQ20091030978
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者李友谊, 范卫东 申请人:上海交通大学