专利名称：单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种属于煤粉燃烧装置的技术，具体涉及一种燃用无烟煤的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构。
背景技术：
中国已探明的煤炭储量约为6400亿吨，其中低挥发份无烟煤约占煤炭总储量的 14. 6%。我国火电厂燃用无烟煤约占发电用煤总量的3%，这一数字还在增加。无烟煤的挥发份含量低，含氢量低，着火温度高，火焰传播速度较慢，如燃烧组织得不好，易发生低负荷燃烧不稳定，煤质变差时锅炉高负荷容易熄火的情况，燃烧效率一般也较低。目前，国内外燃用无烟煤采用W火焰锅炉，四角切向燃烧锅炉，以及前后墙对冲旋流燃烧锅炉。W火焰锅炉最大容量为600MW等级，四角切向燃烧锅炉以及前后墙对冲旋流燃烧锅炉最大容量为300MW等级，还未有600MW及以上等级的四角切向燃烧无烟煤锅炉的设计和运行业绩。我国电站锅炉制造厂家从70年代初开始设计、制造专烧无烟煤的锅炉。随着机组容量发展到600MW 1300MW等级，锅炉的炉膛热力参数较125MW、300MW无烟煤锅炉有较大变化，首先是炉膛容积热负荷qv降低，煤粉在炉膛内停留时间延长，有利于无烟煤的燃尽。 但同时燃烧器区域壁面热负荷降低，虽然断面热负荷％有所升高，但是总的燃烧器区域水冷壁的吸热量是增加的，导致燃烧器区域的温度水平下降，对无烟煤的及时、稳定着火不利。特别是容量增加到800MW 1300MW等级后，由于受到单个煤粉喷嘴热功率的限制，单台磨煤机对应的煤粉喷嘴的数量相对于300MW 600MW锅炉需要增加50%到100%，由4个增加到6个或8个。比如1000MW超超临界锅炉，在配备6台中速磨或双进双出磨煤机情况下，单台磨煤机对应的煤粉喷嘴的数量为8个，总的煤粉喷嘴的数量达到48个。在采用直流燃烧器四角切圆布置的情况下，单角一次风煤粉喷嘴的数量为12个，再加上燃烧器在垂直方向上分为2到3组，这样导致燃烧器最上和最下2个一次风煤粉喷嘴的间距较大，燃烧器区域壁面热负荷Cfe较低，该区域燃烧温度较低，不利于无烟煤粉气流的及时、稳定着火及锅炉不投油低负荷稳燃。国内已经成功投运的大量50MW、125MW和300MW无烟煤锅炉，几乎全部采用中间仓储制热风送粉系统，该系统一次风粉混合温度可高达220 250° C，一次风比率14 15%， 并能够将含有水份的乏气从一次风中分离出来，从燃烧器上部送入炉膛，从而减少煤粉着火热，采用中间仓储制热风送粉系统，是在50 300MW锅炉上成功燃用无烟煤的关键。但是对于中间仓储制热风送粉系统，由于国产钢球磨出力最大约为50t/h，对600MW及以上机组，每台炉要布置6 8台磨，该系统本身较为复杂，再加上庞大的煤粉仓，使得设计院设计布置较为困难，占地也较大。因此在机组容量增大到600MW后，一般不再推荐采用该系统。如图1和图2所示，图中以1000MW超超临界塔式锅炉为例，说明了现有的燃烧器切圆布置方式。图2为图1的II -II剖视图，图1为图2的I - I剖视图。该种布置方式包括锅炉本体1，炉膛2，磨煤机3，煤粉管道4，一次风煤粉喷嘴5及二次风喷嘴6。每台锅炉1配置六台磨煤机3，编号分别为A、B、C、D、E、F。炉膛2由四面水冷壁7组成，在炉膛2 的每个角上布置有一组燃烧器8，四角燃烧器8的喷嘴中心线在炉膛2内形成假想切圆9。 每组燃烧器8沿垂直方向又分为三组小的燃烧器，中间隔开一定的距离，每组小的燃烧器由四个一次风煤粉喷嘴5及六个二次风喷嘴6组成，即垂直方向间隔布置12个一次风煤粉喷嘴5及18个二次风喷嘴6，如1号角12个一次风煤粉喷嘴5的编号为A1-1，A1-2，B1-1， Bl-2，Cl-1，Cl-2，Dl-1，Dl-2，El-1，El-2，Fl-1，Fl_2，4 号角 12 个一次风煤粉喷嘴 5 的编号为 A4-1，A4-2，B4-1, B4-2，C4-1，C4-2，D4-1，D4-2，E4-1，E4-2，F4-1，F4-2。磨煤机 3 通过煤粉管道4与一次风煤粉喷嘴5相连接，每台磨煤机3出口有四根煤粉管道4，每根煤粉管道4通过一个煤粉分配器10与同一个角相邻标高的2个一次风煤粉喷嘴5连接，比如编号为A的磨煤机3与编号为Al-1，Al-2，A2-1，A2-2，A3-1，A3-2，A4-1，A4-2共八个一次风煤粉喷嘴5连接。可见，由于每组燃烧器8沿垂直方向间隔布置有12个一次风煤粉喷嘴5， 该布置方式燃烧器区域壁面热负荷Cfe较低，不能适应无烟煤燃烧的要求。
发明内容
本发明提供了一种单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，实现产生较高的燃烧器区域壁面热负荷(fc。为实现上述目的，本发明提供了一种单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，该结构包含
锅炉本体，其由四面水冷壁围绕组成，四面水冷壁围绕设置所形成的内部空间为锅炉本体的炉膛；
若干个燃烧器，其分别设置在水冷壁上，并穿过水冷壁与炉膛连通；燃烧器上设有朝向炉膛内设置的喷嘴； 煤粉管道；
浓淡分离器，其通过煤粉管道分别与若干个燃烧器连接；以及， 若干磨煤机，其通过煤粉管道与浓淡分离器连接； 每台锅炉本体至少设有一台磨煤机；
其特点是，上述的锅炉本体上设有八个燃烧器组，每个水冷壁上各设有两个燃烧器组， 每个燃烧器组中包含有若干个喷嘴朝向相同的燃烧器，八个燃烧器组上各喷嘴的中心线在炉膛内形成一个假想切圆。上述的锅炉本体四面水冷壁分别设为锅炉本体的前墙、后墙、左侧墙和右侧墙， 前墙与后墙相对设置，左侧墙与右侧墙相对设置；设置在前墙或后墙上燃烧器喷嘴的中心线与其所设处的水冷壁相交于一交点，该交点距离最近的相邻水冷壁连接处的距离为Li， 1/lOLw ^ Ll ^ 4/1 OLw, Lw为锅炉本体前墙与后墙之间的距离。设置在左侧墙或右侧墙上燃烧器的喷嘴的中心线与其所设处的水冷壁相交于一交点，该交点距离最近的相邻水冷壁连接处的距离为L2，l/10Ld彡L2彡4/10Ld，Ld为锅炉本体左侧墙和右侧墙之间的距离。燃烧器喷嘴的中心线与其所设处的水冷壁相交于一交点，以该交点与假想切圆的圆心连成一直线，该直线与该燃烧器喷嘴的中心线之间设有夹角a，0°彡a彡30°。每个上述的燃烧器组沿垂直方向分为两个小组，该两小组分别为第一燃烧器小组和第二燃烧器小组，第一燃烧器小组设置在水冷壁的下部，第二燃烧器小组设置在水冷壁的上部。上述的第一燃烧器小组包含一次风/浓煤粉燃烧器，该一次风/浓煤粉燃烧器上沿垂直方向至少设置有一个一次风/浓煤粉喷嘴和两个二次风喷嘴，该一次风/浓煤粉喷嘴与二次风喷嘴一一间隔设置。上述的第二燃烧器小组包含一次风/淡煤粉燃烧器，该一次风/淡煤粉燃烧器上沿垂直方向至少设置有一个一次风/淡煤粉喷嘴和两个二次风喷嘴，该一次风/淡煤粉喷嘴与二次风喷嘴一一间隔设置。每台上述的磨煤机的出口连接有若干根煤粉管道，每根煤粉管道通过所浓淡分离器分为浓煤粉管道和淡煤粉管道。上述的浓煤粉管道上设有煤粉分配器，并通过煤粉分配器分为若干根细的浓煤粉管道，分别与若干个所述的一次风/浓煤粉喷嘴连接；
上述的淡煤粉管道上设有煤粉分配器，并通过煤粉分配器分为若干根细的淡煤粉管道，分别与若干个一次风/淡煤粉喷嘴连接。设置在最上部的上述一次风/淡煤粉喷嘴与设置在最下部的上述一次风/浓煤粉喷嘴之间的间距在1米至2米之间。本发明单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构和现有技术相比，其优点在于
1、本发明通过每台磨煤机出口的煤粉气流与同一层共8只浓一次风/煤粉喷嘴，以及同一层共8只淡一次风/煤粉喷嘴相连接的布置方式，在满足整台锅炉热功率的前提下，增加了浓煤粉区域的煤粉浓度，使下部燃烧器区域壁面热负荷qHr较高，该区域燃烧温度能达到无烟煤着火稳燃的要求，保证无烟煤粉气流的及时着火及锅炉不投油低负荷稳燃；
2、八组燃烧器布置在锅炉四面水冷壁墙上，与四组燃烧器布置在四角相比，射流两侧的补气条件较好，不容易发生一次风煤粉贴墙的现象，有利于防止炉膛结渣和高温腐蚀，煤种变化的适应性较好；
3、八组燃烧器布置在锅炉四面水冷壁墙上，与四组燃烧器布置在四角相比，射流从喷嘴出口到达下游邻角气流的距离较短，这样可以采用较低的一次风煤粉气流速度，有利于无烟煤粉气流的及时着火及锅炉不投油低负荷稳燃，二次风速度也可降低，有利于降低火球的残余旋流强度和炉膛出口的烟温偏差；
4、八组燃烧器布置在锅炉本体的四面水冷壁墙上，与四组燃烧器布置在四角相比，喷嘴出口处的热流强度较高，通过对流和辐射换热量大大提高，有利于无烟煤粉气流的及时着火及锅炉不投油低负荷稳燃；
5、燃烧器最上部的一次风/淡煤粉喷嘴和最下部的一次风/浓煤粉喷嘴的间距控制在 ι到an内，在同样满足最上的一次风煤粉喷嘴到炉膛出口屏底间距和无烟煤燃烧效率的前提下，使得锅炉的总高度减少，大大降低了锅炉的制造成本，同时降低了锅炉氮氧化物的排放量。
图1为现有技术燃烧器布置方式的示意图，为图2的I - I剖视图；图2为现有技术燃烧器布置方式的示意图，为图1的II - II剖视图； 图3为本发明单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构的带煤粉浓淡分离装置的中速磨或双进双出直吹式制粉系统的结构示意图4为本发明单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构的示意图，为图5的
I- I剖视图5为本发明单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构的示意图，为图4的
II- II剖视图。
具体实施例方式以下结合
本发明的具体实施方式
。如图4所示，公开了一种燃用无烟煤的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构的实施例。每台锅炉包含有一个锅炉本体1，该锅炉本体1包含4面水冷壁9，该4面水冷壁9环绕设置围成了锅炉本体1，该4面水冷壁9围成的内部空间即形成锅炉本体1的炉膛2。该炉膛2的深度为Ld，炉膛2的宽度为Lw。每个锅炉本体1上设有8个燃烧器组， 该八个燃烧器组分别设置在锅炉本体1的4面水冷壁9上，每面水冷壁9上设有两个燃烧器组，每个燃烧器组里包含有若干垂直排列设置的燃烧器10。该八个燃烧器组以炉膛2的中心为中心环绕设置，其两两之间间隔角度相同。每个燃烧器10上都设有喷嘴，同一个燃烧器组中，燃烧器10的喷嘴的方向相同，八个燃烧器组内燃烧器10的喷嘴都朝向炉膛2内部设置，八个燃烧器组上各个喷嘴的中心线(即八个燃烧器组上各个喷嘴的喷射方向)在炉膛2的内部中心以逆时针方向(在俯视的形状下为逆时针方向)形成假想切圆11，该假想切圆11的圆心与炉膛2的中心重合。各个燃烧器10的喷嘴的中心线与该燃烧器10相对应的水冷壁9相交于一个交点，该交点与假想切圆11的圆心连接形成一直线，该直线与燃烧器10的喷嘴的中心线之间呈一夹角a，该夹角a的大小的取值范围是0°。本实施例中该夹角a的大小取为4度，即:a=4°。锅炉本体1的4面水冷壁9中相对的两面水冷壁9为锅炉本体1的前墙和后墙， 另一对相对的两面水冷壁9为锅炉本体1左侧墙和右侧墙，锅炉本体1的前墙与后墙之间的距离为炉膛2的深度Ld，锅炉本体1的左侧墙和右侧墙之间的距离为炉膛2的宽度Lw。分别布置在锅炉本体1前墙或后墙上的燃烧器10的喷嘴的中心线与该燃烧器10 所设位置的水冷壁9相交于一个交点，该交点距离最近的炉膛2的棱角处(该棱角处为相邻两面水冷壁9之间的连接处)的距离Li，其取值范围是1/lOLw ^ Ll ^ 4/10 Lw。本实施例中Ll取为炉膛2的宽度Lw的四分之一，即Ll=l/4Lw。同样，布置在锅炉本体1左侧墙和右侧墙上的燃烧器10的喷嘴的中心线与该燃烧器10所设位置的水冷壁9相交于一个交点。该交点距离最近的炉膛2的棱角处(该棱角处为相邻两面水冷壁9之间的连接处)的距离L2，其取值范围是l/10Ld彡L2彡4/10Ld。本实施例中L2取为炉膛2的深度Ld的四分之一，即L2=l/4Ld。如图5并结合图4所示，每个燃烧器组在垂直方向上分为两个小组，该两组分别为第一燃烧器小组和第二燃烧器小组，第一燃烧器小组设置在锅炉本体1侧壁的下部，第二燃烧器小组设置在锅炉本体1侧壁的上部。
第一燃烧器小组中的燃烧器10为一次风/浓煤粉燃烧器，该一次风/浓煤粉燃烧器上都设有喷嘴，喷嘴按照上述的结构要求朝向炉膛2内部设置，并与炉膛内部连通。该设置在一次风/浓煤粉燃烧器上的喷嘴包含有六个一次风/浓煤粉喷嘴6和七个二次风喷嘴 8，每个一次风/浓煤粉喷嘴6间隔设置在两个相邻的二次风喷嘴8之间。各个二次风喷嘴8都通过管路连接二次风大风箱，该二次风大风箱连接外接的二次风管道。为了保证燃烧的完全，通过二次风喷嘴8向锅炉内加入二次风。布置在前墙的两个燃烧器组的一次风/浓煤粉燃烧器上的十二个一次风/浓煤粉喷嘴 6 的编号分别为 A1-1-1，Al-1-2, B1-1-1, Bl-1-2，Cl-1-1，Cl-1-2，Dl-1-1，D1-1-2， E1-1-1，El-1-2，Fl-1-1，F1-1-2。布置在后墙的两个燃烧器组的一次风/浓煤粉燃烧器上的十二个一次风/浓煤粉喷嘴6的编号分别为A3-1-1，A3-1-2，B3-1-1，B3-1-2，C3-1-1， C3-1-2，D3-1-1，D3-1-2，E3-1-1，E3-1-2，F3-1-1，F3-1-2。布置在左侧墙的两个燃烧器组的一次风/浓煤粉燃烧器上的十二个一次风/浓煤粉喷嘴6的编号分别为A2-1-1，A2-1-2， B2-l-l，B2-l-2，C2-l-l，C2-l-2，D2-l-l，D2-l-2，E2-l-l，E2-l-2，F2-l-l，F2-l-2。布置在右侧墙的两个燃烧器组的一次风/浓煤粉燃烧器上的十二个一次风/浓煤粉喷嘴6的编号分别为 A4-1-1，A4-1-2，B4-1-1，B4-1-2，C4-1-1，C4-1-2，D4-1-1，D4-1-2，E4-1-1，E4-1-2， F4-1-1, F4-1-2。其中，编号为Α1-1-1、Α1-1-2、Α3-1-1、Α3-1-2、Α2-1-1、Α2-1-2、Α4-1-1、Α4-1-2 的一次风/浓煤粉喷嘴6相对应地设置在同一水平面上，为同一层的喷嘴。编号为B1-1-1、 Β1-1-2、Β3-1-1、Β3-1-2、Β2-1-1、Β2-1-2、Β4-1-1、Β4-1-2 的一次风 / 浓煤粉喷嘴 6 相对应地设置在同一水平面上，为同一层的喷嘴。编号为C1-1-1、C1-1-2、C3-1-1、C3-1-2、C2-1-1、 C2-1-2、C4-1-1、C4-1-2的一次风/浓煤粉喷嘴6相对应地设置在同一水平面上，为同一层喷嘴。编号为 Dl-l-l、Dl-l-2、D3-l-l、D3-l-2、D2-l-l、D2-l-2、D4-l-l、D4-l-2 的一次风/浓煤粉喷嘴6相对应地设置在同一水平面上，为同一层喷嘴。编号为Ε1-1-1、Ε1-1-2、 Ε3-1-1、Ε3-1-2、Ε2-1-1、Ε2-1-2、Ε4-1-1、Ε4-1-2的一次风/浓煤粉喷嘴6相对应地设置在同一水平面上，为同一层喷嘴。编号为 Fl-1-1、Fl-1-2、F3-1-1、F3-1-2、F2-1-1、F2-1-2、 F4-1-UF4-1-2的一次风/浓煤粉喷嘴6相对应地设置在同一水平面上，为同一层喷嘴。第二小组燃烧器小组中的燃烧器10为一次风/淡煤粉燃烧器，该一次风/淡煤粉燃烧器上都设有喷嘴，喷嘴按照上述的结构要求朝向炉膛2内部设置，并与炉膛内部连通。 该设置在一次风/淡煤粉燃烧器上的喷嘴包含六个一次风/淡煤粉喷嘴7和七个二次风喷嘴8，每个一次风/淡煤粉喷嘴7间隔设置在两个相邻的二次风喷嘴8之间。各个二次风喷嘴8都通过管路连接二次风大风箱，该二次风大风箱连接外接的二次风管道。为了保证燃烧的完全，通过二次风喷嘴8向锅炉内加入二次风。布置在前墙的两个燃烧器组的一次风/淡煤粉燃烧器上的十二个一次风/淡煤粉喷嘴 7 的编号为 Al-2-l，Al-2-2，Bl-2-l，Bl-2-2，Cl-2-l，Cl-2-2，Dl-2-l，Dl-2-2，El-2-l， El-2-2，Fl-2-l，Fl-2-2。布置在后墙的两个燃烧器组的一次风/淡煤粉燃烧器上的十二个一次风 / 淡煤粉喷嘴 7 的编号为 A3-2-l，A3-2-2，B3-2-l，B3-2-2，C3-2-l，C3-2-2，D3-2-l， D3-2-2，E3-2-1，E3_2_2，F3_2_l，F3-2-2。布置在左侧墙的两个燃烧器组的一次风/淡煤粉燃烧器上的十二个一次风/淡煤粉喷嘴7的编号为A2-2-1，A2-2-2，B2-2-1, B2-2-2, C2-2-1, C2-2-2, D2-2-1, D2-2-2，E2-2-1，E2-2-2，F2-2-1，F2-2-2。布置在右侧墙的两个燃烧器组的一次风/淡煤粉燃烧器上的十二个一次风/淡煤粉喷嘴7的编号为A4-2-1， A4-2-2，B4-2-1，B4-2-2，C4-2-1，C4-2-2，D4-2-1，D4-2-2，E4-2-1，E4-2-2，F4-2-1，F4-2-2。其中，编号为Α1-2-1、Α1-2-2、Α3-2-1、Α3-2-2、Α2-2-1、Α2-2-2、Α4-2-1、Α4-2-2 的一次风/淡煤粉喷嘴7相对应地设置在同一水平面上的同一层。编号为B1-1-1、B1-1-2、 Β3-1-1、Β3-1-2、Β2-1-1、Β2-1-2、Β4-1-1、Β4-1-2的一次风/淡煤粉喷嘴7相对应地设置在同一水平面上的同一层。编号为 C1-1-1、C1-1-2、C3-1-1、C3-1-2、C2-1-1、C2-1-2、C4-1-1、 C4-1-2的一次风/淡煤粉喷嘴7相对应地设置在同一水平面上的同一层。编号为D1-1-1、 Dl-l-2、D3-l-l、D3-l-2、D2-l-l、D2-l-2、D4-l-l、D4-l-2 的一次风 / 淡煤粉喷嘴 7 相对应地设置在同一水平面上的同一层。编号为Ε1-1-1、Ε1-1-2、Ε3-1-1、Ε3-1-2、Ε2-1-1、Ε2-1-2、 E4-1-UE4-1-2的一次风/淡煤粉喷嘴7相对应地设置在同一水平面上的同一层。编号为 Fl-1-1、Fl-1-2、F3-1-1、F3-1-2、F2-1-1、F2-1-2、F4-1-1、F4-1-2 的一次风 / 淡煤粉喷嘴 7相对应地设置在同一水平面上的同一层。其中，每个燃烧器组内，设置在最上部的一次风/淡煤粉喷嘴7与设置在最下部的一次风/浓煤粉喷嘴6之间的间距在1米至2米之间。在同样满足最上的一次风煤粉喷嘴到炉膛出口屏底间距和无烟煤燃烧效率的前提下，使得锅炉的总高度减少，大大降低了锅炉的制造成本，同时降低了锅炉氮氧化物的排放量。每个锅炉还配置有六台磨煤机3，其分别为第一磨煤机A、第二磨煤机B、第三磨煤机C、第四磨煤机D、第五磨煤机E及第六磨煤机F。每台磨煤机3出口连接有四根煤粉管道5，每根煤粉管道5上设有一个煤粉的浓淡分离器4，浓淡分离器4将每根煤粉管道5分为一根浓煤粉管道和一根淡煤粉管道。每根浓煤粉管道上还设有一个煤粉分配器12，该煤粉分配器12将浓煤粉管道分为两根细的浓煤粉管道，分别与同一面水冷壁9上两个燃烧器组中各自的一次风/浓煤粉燃烧器的一次风/浓煤粉喷嘴6连接。各个磨煤机3与一次风/浓煤粉喷嘴6的连接关于如下
第一磨煤机 A 分别连接编号为 A1-1-1、Al-1-2、A2-1-1、A2-1-2、A3-1-1、A3-1-2、 A4-1-UA4-1-2的一次风/浓煤粉喷嘴6。第二磨煤机B 分别连接编号为 B1-1-1、Bl-1-2、B2-1-1、B2-1-2、B3-1-1、B3-1-2、 B4-1-1、B4-1-2的一次风/浓煤粉喷嘴6。第三磨煤机C 分别连接编号为 Cl-1-1、Cl-1-2、C2-1-1、C2-1-2、C3-1-1、C3-1-2、 C4-1-1、C4-1-2的一次风/浓煤粉喷嘴6。第四磨煤机D 分别连接编号为 Dl-l-l、Dl-l-2、D2-l-l、D2-l-2、D3-l-l、D3-l-2、 D4-1-1、D4-1-2的一次风/浓煤粉喷嘴6。第五磨煤机E 分别连接编号为 E1-1-1、El-1-2、E2-1-1、E2-1-2、E3-1-1、E3-1-2、 E4-1-1、E4-1-2的一次风/浓煤粉喷嘴6。第六磨煤机F 分别连接编号为 Fl-1-1、Fl-1-2、F2-1-1、F2-1-2、F3-1-1、F3-1-2、 F4-1-1、F4-1-2的一次风/浓煤粉喷嘴6。每根淡煤粉管道上设有一个煤粉分配器12，该煤粉分配器12将淡煤粉管道分为两根细的淡煤粉管道，分别与同一面水冷壁9上两个燃烧器组中各自的一次风/淡煤粉燃烧器的一次风/淡煤粉喷嘴7连接。
各个磨煤机3与一次风/淡煤粉喷嘴7的连接关于如下
第一磨煤机 A 分别连接编号为 A1-2-1、Al-2-2、A2-2-1、A2-2-2、A3-2-1、A3-2-2、 A4-2-UA4-2-2的一次风/淡煤粉喷嘴7。第二磨煤机B 分别连接编号为 B1-2-1、Bl-2-2、B2-2-1、B2-2-2、B3-2-1、B3-2-2、 B4-2-1、B4-2-2的一次风/淡煤粉喷嘴7。第三磨煤机C 分别连接编号为 Cl-2-1、Cl-2-2、C2-2-1、C2-2-2、C3-2-1、C3-2-2、 C4-2-1、C4-2-2的一次风/淡煤粉喷嘴7。第四磨煤机D 分别连接编号为 Dl-2-l、Dl-2-2、D2-2-l、D2-2-2、D3-2-l、D3-2-2、 D4-2-1、D4-2-2的一次风/淡煤粉喷嘴7。第五磨煤机E 分别连接编号为 E1-2-1、El-2-2、E2-2-1、E2-2-2、E3-2-1、E3-2-2、 E4-2-1、E4-2-2的一次风/淡煤粉喷嘴7。第六磨煤机 F 分别连接编号为 Fl-2-1、Fl-2-2、F2-2-1、F2-2-2、F3-2-1、F3-2-2、 F4-2-1、F4-2-2的一次风/淡煤粉喷嘴7。如图3并结合图5所示，本发明用无烟煤的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构采用“带煤粉浓淡分离装置的中速磨或双进双出直吹式制粉系统”，其主要原理是在磨煤机3出口连接的每根煤粉管道5上，增加一个煤粉的浓淡分离器4，将一次风/煤粉进行浓淡分离，分成一路80%的煤粉和50%的一次风/浓煤粉气流，和一路剩余的20%的煤粉和50%的一次风/淡煤粉气流，分别通过燃烧器组中的一次风/浓煤粉喷嘴6和一次风 /淡煤粉喷嘴7，送入炉膛2内部燃烧。一次风/浓煤粉喷嘴6所对应的炉膛2内部的区域为浓煤粉燃烧区，一次风/淡煤粉喷嘴7所对应的炉膛2内部的区域为淡煤粉燃烧区，该淡煤粉燃烧区位于浓煤粉燃烧区的上方。通过采用“带煤粉浓淡分离装置的中速磨或双进双出直吹式制粉系统”，使得浓一次风/煤粉的风粉比和一次风比率，均要优于中间仓储制热风送粉系统的相应参数，同时将含有一半水份的50% —次风分离出来，从燃烧器组中位于上部的一次风/淡煤粉喷嘴7 送入炉膛2，虽然一次风粉的混合温度，要比采用中间仓储制热风送粉系统的一次风粉的混合温度低，但是这样的设计，通过理论计算可知，与采用中间仓储制热风送粉系统相比，浓煤粉气流的着火热是基本一样的，从而保证了浓煤粉气流的稳定着火。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，该结构包含锅炉本体(1)，其由四面水冷壁(9)围绕组成，四面水冷壁(9)围绕设置所形成的内部空间为锅炉本体(1)的炉膛(2)；若干个燃烧器(10)，其分别设置在水冷壁(9)上，并穿过水冷壁(9)与炉膛(2)连通； 燃烧器(10)上设有朝向炉膛(2)内设置的喷嘴；煤粉管道(5);浓淡分离器(4)，其通过煤粉管道(5 )分别与若干个燃烧器(10 )连接；以及，若干磨煤机(3 )，其通过煤粉管道(5 )与浓淡分离器(4 )连接；每台所述的锅炉本体(1)至少设有一台所述的磨煤机(3)；其特征在于，所述的锅炉本体(1)上设有八个燃烧器组，每个所述的水冷壁(9)上各设有两个燃烧器组，每个燃烧器组中包含有若干个喷嘴朝向相同的燃烧器(10)，八个燃烧器组上各喷嘴的中心线在炉膛(2)内形成一个假想切圆(11)。
2.如权利要求1所述的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，其特征在于， 所述的锅炉本体(1)四面水冷壁(9)分别设为锅炉本体(1)的前墙、后墙、左侧墙和右侧墙， 前墙与后墙相对设置，左侧墙与右侧墙相对设置；设置在前墙或后墙上燃烧器(10)喷嘴的中心线与其所设处的水冷壁(9)相交于一交点，该交点距离最近的相邻水冷壁(9)连接处的距离为Li，1/lOLw ^ Ll ^ 4/10Lw, Lw为锅炉本体(1)前墙与后墙之间的距离。
3.如权利要求2所述的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，其特征在于， 设置在左侧墙或右侧墙上燃烧器(10)喷嘴的中心线与其所设处的水冷壁(9)相交于一交点，该交点距离最近的相邻水冷壁(9)连接处的距离为L2，l/10Ld彡L2彡4/10Ld，Ld为锅炉本体(1)左侧墙和右侧墙之间的距离。
4.如权利要求1所述的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，其特征在于，燃烧器(10)喷嘴的中心线与其所设处的水冷壁(9)相交于一交点，以该交点与假想切圆(11)的圆心连成一直线，该直线与该燃烧器(10)喷嘴的中心线之间设有夹角a， 0° ^ a ^ 30°。
5.如权利要求1所述的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，其特征在于， 每个所述的燃烧器组沿垂直方向分为两个小组，该两小组分别为第一燃烧器小组和第二燃烧器小组，第一燃烧器小组设置在水冷壁(9)的下部，第二燃烧器小组设置在水冷壁(9)的上部。
6.如权利要求5所述的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，其特征在于， 所述的第一燃烧器小组包含一次风/浓煤粉燃烧器，该一次风/浓煤粉燃烧器上沿垂直方向至少设置有一个一次风/浓煤粉喷嘴(6)和两个二次风喷嘴(8)，该一次风/浓煤粉喷嘴(6)与二次风喷嘴(8)—一间隔设置。
7.如权利要求6所述的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，其特征在于， 所述的第二燃烧器小组包含一次风/淡煤粉燃烧器，该一次风/淡煤粉燃烧器上沿垂直方向至少设置有一个一次风/淡煤粉喷嘴(7)和两个二次风喷嘴(8)，该一次风/淡煤粉喷嘴(7)与二次风喷嘴(8)—一间隔设置。
8.如权利要求7所述的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，其特征在于， 每台所述的磨煤机(3)的出口连接有若干根煤粉管道(5)，每根煤粉管道(5)通过所述的浓淡分离器(4)分为浓煤粉管道和淡煤粉管道。
9.如权利要求8所述的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，其特征在于， 所述的浓煤粉管道上设有煤粉分配器(12)，并通过煤粉分配器(12)分为若干根细的浓煤粉管道，分别与若干个所述的一次风/浓煤粉喷嘴(6)连接；所述的淡煤粉管道上设有煤粉分配器(12)，并通过煤粉分配器(12)分为若干根细的淡煤粉管道，分别与若干个所述的一次风/淡煤粉喷嘴(7)连接。
10.如权利要求7所述的单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，其特征在于， 设置在最上部的所述一次风/淡煤粉喷嘴(7)与设置在最下部的所述一次风/浓煤粉喷嘴 (6)之间的间距在1米至2米之间。
全文摘要
本发明公开了一种单火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置结构，其锅炉本体上设有八组燃烧器，每个水冷壁上各设有两组燃烧器，每组燃烧器中包含有若干个喷嘴朝向相同的燃烧器，八组燃烧器上各喷嘴的中心线在炉膛内沿相同切向形成一个假想切圆。本发明采用八组燃烧器布置在锅炉四面水冷壁墙上，增加了浓煤粉区域的煤粉浓度，使下部燃烧器区域壁面热负荷qHr较高，该区域燃烧温度能达到无烟煤着火稳燃的要求，射流从喷嘴出口到达下游邻角气流的距离短，可采用较低的一次风煤粉气流速度，喷嘴出口处的热流强度高，提高通过对流和辐射换热量，保证无烟煤粉气流的及时着火及锅炉不投油低负荷稳燃。
文档编号F23D1/00GK102563634SQ20111035827
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者张建文, 李江涛, 肖琨, 陈飞 申请人:上海锅炉厂有限公司