一种带有三次风分离的乏气送粉锅炉燃烧系统的制作方法

本发明涉及一种乏气送粉锅炉或热风送粉改乏气送粉锅炉燃烧系统，具体涉及一种带有三次风分离的乏气送粉锅炉燃烧系统。

背景技术：

在中储仓式乏气送粉制粉系统广泛使用燃烧性能中等以下的贫煤和无烟煤，另外也有部分满足条件的烟煤锅炉采用该制粉系统。这种制粉系统由细粉分离器分离大部分的煤粉储存在粉仓中，并利用磨煤机废气作为一次风输送到炉内参与燃烧。当由于煤质变化或制粉系统出力等问题时，往往会造成乏气量过多，一次风风速过高，导致一次风着火推迟，使得炉内燃烧不稳定，不充分，降低锅炉效率，影响锅炉正常运行，同时导致锅炉尾部灰飞含量过高，氮氧化物排放过高等问题。

中储仓式热风送粉锅炉，因热风送粉可以提高煤粉的着火性能，因此广泛用于燃烧性能中等以下的贫煤和无烟煤，另外也有部分满足条件的烟煤锅炉采用该制粉系统。这种制粉系统由细粉分离器分离大部分的煤粉储存在粉仓中，并利用经空预器加热后的热空气作为一次风输送到炉内参与燃烧。该制粉系统可以使煤粉着火容易，燃烧稳定，炉内燃烧温度高，但是也由于这些导致该制粉系统下锅炉氮氧化物排放过高，不满足现行的环保要求，故为达到新的环保要求，改造为乏气送粉。但是当由于煤质变化或制粉系统出力等问题时，造成乏气风量过大，一次风风速过高，不能满足锅炉的正常运行时，会使得锅炉内燃烧不稳定，不冲分，降低锅炉效率，影响锅炉正常运行，同时导致锅炉尾部灰飞含量过高，氮氧化物排放过高等问题。

技术实现要素：

为了解决上诉乏气送粉锅炉或热风改乏气送粉锅炉在实际运行时，往往由于煤质或制粉系统的存在导致乏气风风量过大，一次风风速过高，造成锅炉内一次风着火推迟，炉内燃烧不稳定不充分，降低锅炉效率等问题，提出在保证一次风风量满足正常运行条件下，将多余出来的乏气做为三次风喷入炉膛，同时为了降低三次风对炉膛燃烧的影响和降低锅炉尾部氮氧化物的排放，进一步提出对这部分三次风进行分离的一种带有三次风分离的乏气送粉锅炉燃烧系统。

本发明为解决上述问题采用的技术方案是：

一种带有三次风分离的乏气送粉锅炉燃烧系统，它包括锅炉用水冷壁、旋风分离器、分离器入口用连通管、煤粉分配器、乏气管和一次风管；

旋风分离器包括主筒体、淡三次风管和浓三次风管，所述淡三次风管和浓三次风管从上到下依次布置在锅炉用水冷壁和主筒体之间，锅炉用水冷壁上布置有淡三次风喷口、浓三次风喷口、数个燃尽风喷口、数个一次风喷口和数个二次风喷口，所述淡三次风管的一端与主筒体相连通，所述淡三次风管的另一端与锅炉用水冷壁上的淡三次风喷口相连通，所述浓三次风管的一端与主筒体相连通，所述浓三次风管的另一端与锅炉用水冷壁上的浓三次风喷口相连通；

所述主筒体的顶部通过分离器入口用连通管与煤粉分配器相连通，煤粉分配器通过乏气管与一次风管相连通，一次风管与一次风喷口相连通。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明在保证一次风风量的基础上，将多余的乏气做为三次风通过分离器入口连通管、旋风分离器和锅炉用水冷壁上各喷口之间相互配合有效实现对锅炉三次风的有效分离。

2、本发明将经旋风分离器分离后的含三次风风量10-30％，且含粉量约为总三次风粉量80-90％的浓三次风依次通过浓三次风管和浓三次风喷口后集中喷入锅炉炉膛中，有利于煤粉的燃尽，减少锅炉尾部飞灰可燃物和炉渣可燃物的产生量。

3、本发明将经旋风分离器分离后的含三次风风量70-90％，且含粉量约为总三次风粉量10-20％的淡三次风依次通过淡三次风管和淡三次风喷口后上移喷入锅炉炉膛中，作为部分燃尽风使用，有效减少三次风对锅炉内主燃区组织燃烧的影响，有利于增强锅炉炉内燃烧的稳定性。

4、本发明结构布置合理且操作方便，配合锅炉实现安全且环保地运行方式。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图，图中一次风管14与一次风喷口9相连通，图中实心箭头表示三次风的进入方向，空心箭头表示一次风的进入方向；

图2是旋风分离器2的主视结构示意图；

图3是本发明中单角各层喷口布置示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式包括锅炉用水冷壁1、旋风分离器2、分离器入口用连通管3、煤粉分配器12、乏气管13和一次风管14；

旋风分离器2包括主筒体2-1、淡三次风管2-2和浓三次风管2-3，所述淡三次风管2-2和浓三次风管2-3从上到下依次布置在锅炉用水冷壁1和主筒体2-1之间，锅炉用水冷壁1上布置有淡三次风喷口7、浓三次风喷口10、数个燃尽风喷口8、数个一次风喷口9和数个二次风喷口11，所述淡三次风管2-2的一端与主筒体2-1相连通，所述淡三次风管2-2的另一端与锅炉用水冷壁1上的淡三次风喷口7相连通，所述浓三次风管2-3的一端与主筒体2-1相连通，所述浓三次风管2-3的另一端与锅炉用水冷壁1上的浓三次风喷口10相连通；

所述主筒体2-1的顶部通过分离器入口用连通管3与煤粉分配器12相连通，煤粉分配器12通过乏气管13与一次风管14相连通，一次风管14与一次风喷口9相连通。

本发明中淡三次风管2-2与主筒体2-1相连通的一端为淡三次风的进风口，淡三次风管2-2与锅炉用水冷壁1上的淡三次风喷口7相连通的另一端为淡三次风的出风口。同理，所述浓三次风管2-3与主筒体2-1相连通的一端为浓三次风的进风口，浓三次风管2-3与锅炉用水冷壁1上的浓三次风喷口10相连通的另一端浓三次风的出风口。

本发明中的淡三次风管2-2和浓三次风管2-3分别用于导引淡三次风和浓三次风。

本发明中旋风分离器2为三次风超细煤粉分离器。

本发明中煤粉分配器12为已有产品。

本发明中淡三次风管2-2与淡三次风喷口7为一一对应关系，根据锅炉的型号确定具体设置淡三次风喷口7的个数以及布置位置。同理，浓三次风管2-3与浓三次风喷口10为一一对应关系，根据锅炉的类号确定具体设置浓三次风喷口10的个数以及布置位置。一个锅炉对应有多个旋风分离器2，具体的对应个数根据锅炉的型号确定。

具体实施方式二：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，本实施方式中所述浓三次风喷口10设置在一片锅炉用水冷壁1上，所述浓三次风喷口10靠近最上层一次风喷口9设置且其位于最上层一次风喷口9的正下方。

具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式一或二的进一步限定，本实施方式中所述淡三次风喷口7设置在一片锅炉用水冷壁1上，所述淡三次风喷口7靠近最下层燃尽风喷口8设置且其位于最下层燃尽风喷口8的正下方。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式中煤粉分配器12的进口连通有三次风管15，所述煤粉分配器12的出口与分离器入口用连通管3的进口相连通，分离器入口用连通管3的出口与主筒体2-1顶部的进口相连通。其他未提及的结构与连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中所述主筒体2-1包括第一节组成筒2-1-1和第二节组成筒2-1-2，所述第一节组成筒2-1-1和第二节组成筒2-1-2从上到下依次固定连通制为一体，第一节组成筒2-1-1和第二节组成筒2-1-2同轴设置，所述淡三次风管2-2与主筒体2-1相连通的一端穿过第二节组成筒2-1-2与第一节组成筒2-1-1的底部相连通，所述浓三次风管2-3与主筒体2-1相连通的一端穿过第二节组成筒2-1-2的底部与第二节组成筒2-1-2相连通。本实施方式中未提及的结构及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中分离器入口用连通管3倾斜设置在旋风分离器2的一侧，分离器入口用连通管3的中心轴线与旋风分离器2的中心轴线之间的夹角为α，所述夹角α的取值范围为15°～25°。

本实施方式中分离器入口用连通管3的下出风口为斜切向出风口，其倾斜角度为15°至25°，进口风速为25-33m/s，能有效降低对旋风分离器2的系统阻力。本实施方式中未提及的结构及连接关系与具体实施方式一或四相同。

本发明将在在乏气送粉锅炉中保证一次风风量下多余的乏气做为三次风，对这部分三次风进行浓缩分级，分成浓淡两股三次风，浓三次风风量下，粉量多代替一层二次风从锅炉的主燃区喷入锅炉的炉膛，使得三次风煤粉集中喷入炉膛而风量较小，减小三次风对锅炉的主燃区组织燃烧的影响，有利于锅炉稳定燃烧和降低锅炉尾部灰飞可燃物和大渣可燃物，淡三次风风量多粉量少，通过布置在紧靠最下层燃尽风喷口8的下面的淡三次风喷口喷入炉膛，即将这部分三次风做为燃尽风使用，使得锅炉的主燃区空气量减少，因此能有效的降低主燃区过量空气系数，使得煤粉在主燃区处于相对较强的还原性气氛中燃烧，强化空气深度分级燃烧，降低锅炉尾部氮氧化物的排放。

本发明的工作过程如下：

在中储仓式乏气送粉锅炉或者中储仓式热风送粉锅炉改造为乏气送粉锅炉时，一股来自制粉系统的乏气，进入煤粉分配器12中并在煤粉分配器12中分两股风流，一股保证一次风风量及一次风风速的乏气通过乏气管13与一次风管14携带煤粉通过一次风喷口9入炉膛。另外一股多余的乏气做为三次风通过分离器入口用连通管3的斜切向出口进入旋风分离器2中，在旋风分离器2的作用下，加强了三次风的离心效果，大量煤粉被甩至主筒体2-1的内壁面上，从而使得这股三次风有效的浓淡分离，经分安装在主筒体2-1尾部的浓三次风管2-3和淡三次风管2-2分别收集浓三次风和淡三次风，收集到的一股约占这部分多余乏气风量10-30％，粉量80-90％的浓三次风经浓三次风喷口10喷入炉膛使得三次风煤粉集中喷入炉膛而风量较小，减小三次风对锅炉的主燃区组织燃烧的影响，有利于锅炉稳定燃烧和降低锅炉尾部灰飞可燃物和大渣可燃物；另外一股约占这部分多余乏气风量70-90％，粉量10-20％的淡三次风淡三次风喷口7喷入炉膛，将这部分三次风做为燃尽风使用，使得锅炉的主燃区空气量减少，因此能有效的降低主燃区过量空气系数，使得煤粉在主燃区处于相对较强的还原性气氛中燃烧，强化空气深度分级燃烧，降低锅炉尾部氮氧化物的排放。