一种切圆燃烧锅炉消旋装置的制作方法

1.本实用新型涉及锅炉设备技术领域，具体为一种切圆燃烧锅炉消旋装置。


背景技术：

2.对于切圆燃烧锅炉，从四角燃烧器喷口喷出的射流沿错动的燃烧器喷口轴线进入炉膛后，在上游环流作用下向水冷壁偏转，此偏转射流尾端受下游邻角射流的拦截而弯曲，形成炉内旋转气流。随着燃烧器喷口一层层的上移，逐层切向进入炉内各次风的射流加速了炉内气流的旋转过程，并在顶层燃烧器喷口截面处炉内气流旋转动量达到峰值。这种切圆锅炉固有的速度偏差常引起过、再热器热力偏差，导致受热面超温、爆管，严重威胁着机组安全与经济运行。
3.公布号为cn208312426u的实用新型专利申请公开了一种锅炉煤粉的气流消旋装置。该申请通过消旋叶片组的外轮廓与主煤粉喷口的内壁贴合设置，有效避免煤粉消旋叶片组的外轮廓与主煤粉喷口的内壁之间形成间隙，从而保证对煤粉的消旋效果，避免煤粉在炉内卷吸扩散，使得煤粉气流下冲能力增强。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于：如何在切圆燃烧锅炉内实现安全消旋。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种切圆燃烧锅炉消旋方法及装置，包括锅炉、二次风喷口、二次风大风箱、sofa风喷口、sofa风大风箱、sofa风减压阀、空气预热器、送风机、一次风机；
7.所述送风机通过空气预热器与二次风大风箱的输入端连通，所述二次风大风箱的输出端与二次风喷口连通，多个所述二次风喷口分别安装在锅炉的主燃烧区域的侧壁上；
8.所述一次风机依次通过空气预热器和sofa风减压阀与sofa风大风箱的输入端连通，所述sofa风大风箱的输出端与sofa风喷口连通，多个所述sofa风喷口安装在锅炉的主燃烧区域上方的侧壁上，且位于所述二次风喷口的上方。
9.优点：本实用新型通过送风机、空气预热器、二次风大风箱和二次风喷口后引出切圆气流，通过一次风机、空气预热器、sofa风大风箱和sofa风喷口引出消旋风气流，两者之间相互独立，从而提高sofa风压力，增强炉内消旋强度，降低切圆锅炉自水平烟道的烟气流量偏差，避免水平烟道两侧受热面吸热不均导致的一侧过热器超温、主蒸汽温度欠温等现象，消除切圆锅炉的固有缺陷，提高机组运行的安全性。
10.优选地，还包括热二次风道母管和热一次风道母管；
11.所述空气预热器与二次风大风箱之间通过热二次风道母管连通；
12.所述空气预热器与sofa风大风箱之间通过热一次风道母管连通，所述sofa风减压阀安装在热一次风道母管中。
13.优选地，各所述sofa喷口能够各自做
±
10
°
水平摆动和
±
30
°
垂直摆动。
14.优选地，所述二次风大风箱及sofa风大风箱均围绕切圆锅炉炉膛的四周布置；并
在炉前、炉后位置各布置一根烟道，分别使二次风大风箱与热二次风道母管相连，sofa风大风箱与热一次风道母管相连。
15.优选地，所述sofa风大风箱设置有多个，多个所述sofa风大风箱单独设置。
16.优选地，所述sofa风大风箱的风压维持在600-2000pa。
17.优选地，所述sofa风大风箱产生的消旋风总风量不高于二次风总风量的1/5。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将sofa风大风箱单独设置，提高sofa风压力，同时通过调节sofa风大风箱压力，改变sofa风刚度，增强炉内消旋强度，降低四角切圆锅炉自水平烟道的烟气流量偏差，避免水平烟道两侧受热面吸热不均导致的一侧过热器超温、主蒸汽温度欠温等现象，消除切圆锅炉的固有缺陷，提高机组运行的安全性。
附图说明
19.图1为本实用新型的实施例的主视图；
20.图2为本实用新型的实施例的俯视图；
21.图中：1、锅炉；2、二次风喷口；3、二次风大风箱；4、热二次风道母管；5、sofa风喷口；6、sofa风大风箱；7、sofa风减压阀；8、热一次风道母管；9、空气预热器；10、送风机；11、一次风机；12、切圆气流；13、消旋风气流；14、残余旋转气流；101、主燃烧区域；102、水平烟道；103、尾部烟道。
具体实施方式
22.为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现结合说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。
23.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.参阅图1，本实施例公开了一种切圆燃烧锅炉1消旋装置，包括锅炉1、二次风喷口2、二次风大风箱3、sofa风喷口5、sofa风大风箱6、sofa风减压阀7、空气预热器9、送风机10和一次风机11。
25.送风机10通过空气预热器9与二次风大风箱3的输入端连通，二次风大风箱3的输出端与二次风喷口2连通，多个二次风喷口2分别安装在锅炉1的主燃烧区域101的侧壁上；一次风机11依次通过空气预热器9和sofa风减压阀7与sofa风大风箱6的输入端连通，sofa风大风箱6的输出端与sofa风喷口5连通，多个sofa风喷口5安装在锅炉1的侧壁上，且位于二次风喷口2的上方。
26.在一些实施例中，还包括热二次风道母管4和热一次风道母管8；空气预热器9与二次风大风箱3之间通过热二次风道母管4连通；空气预热器9与sofa风大风箱6之间通过热一次风道母管8连通，sofa风减压阀7安装在热一次风道母管8中。
27.对于切圆燃烧锅炉1，空气经送风机10加压后再通过空气预热器9加热后，二次风由热二次风道母管4进入二次风大风箱3中，并从二次风喷口2进入锅炉1炉膛的主燃烧区域
101与煤粉混合燃烧。空气经一次风机11加压后再通过空气预热器9加热后，一次风由热一次风道母管8进入一次风大风箱中，并从一次风喷口进入锅炉1炉膛中。
28.切圆锅炉1二次风在经过主燃烧区域101侧壁的二次风喷口2后，由于离心力沿着二次风喷口2方向在炉内形成了顺时针或逆时针的主燃烧区域101切圆气流12。sofa风作为助燃风及空气分级燃烧降低锅炉1整体氮氧化物排放的主要手段，经sofa风喷口5，由于离心力沿着sofa风喷口5方向在炉内形成了逆时针或顺时针的消旋风气流13，主燃烧区域101切圆气流12与消旋风气流13方向相反，抵消了绝大部分气流旋转后，炉内热烟气流在炉宽方向上以均匀的流速经水平烟道102进入尾部烟道103。
29.在一些实施例中，二次风大风箱3及sofa风大风箱6为围绕切圆锅炉1的炉膛四周布置，为保证热一次风及二次风进入大风箱的气压、气流均匀，在炉前、炉后位置各引一根烟道，分别使二次风大风箱3与热二次风道母管4相连，sofa风大风箱6与热一次风道母管8相连。因炉前、炉后各有一根烟道连接sofa风大风箱6与热一次风道母管8，故sofa风大风箱6减压阀在炉前炉后烟道上各有一个，分别控制炉前、炉后区域进入sofa风大风箱6的气压保持一致。
30.在一些实施例中，在锅炉1炉膛的上部区域有燃尽风(sofa)，有利于防止炉膛结焦、高温腐蚀、低nox排放和稳定燃烧。为了减弱炉膛内空气气流的残余旋转，减少炉膛出口两侧烟温偏差，各sofa风喷口5还可各自做
±
10
°
水平摆动和
±
30
°
垂直摆动。sofa风反切一定角度，使进入燃烧器上部区域气流的旋转强度得到减弱乃至被消除，减小烟温偏差。需要说明的是，上述水平摆动和垂直摆动的角度只是一个推荐值，根据不同的燃烧器，不局限于此处的规定值。
31.通过将sofa风大风箱6单独设置，提高sofa风压力，增强炉内消旋强度，降低四角切圆锅炉1自水平烟道102的烟气流量偏差，避免水平烟道102两侧受热面吸热不均导致的一侧过热器超温、主蒸汽温度欠温等现象，消除切圆锅炉1的固有缺陷，提高机组运行的安全性、经济型。
32.参阅图2，在本实施例的具体实现过程中，由燃用煤种的煤质计算出理论烟气量，再根据各受热面结构得到烟气流经各受热面的流速v。锅炉1额定工况下水平烟道102流速为v0，因切圆锅炉1在炉膛上部存在残余旋转气流14，在本实施例的主燃烧区域101切圆气流12为顺时针情况下，水平烟道102入口沿着炉宽方向的左侧烟气流速由于残余旋转气流14的叠加，其烟气流速v1大于v0，水平烟道102入口沿着炉宽方向的右侧烟气流速由于残余旋转气流14的抵消，其烟气流速v2小于v0，故水平烟道102烟气流速沿炉宽方向可能存在着流速不均。
33.为提升sofa风风压，提高sofa风刚性，增强sofa风消旋能力，降低水平烟道102入口残余旋转气流14动量，sofa风大风箱6与二次风大风箱3独立布置。sofa风直接引自热一次风道母管8，热风经热一次风道母管8进入sofa风大风箱6母管，经过sofa风大风箱6减压阀减压后进入sofa风大风箱6，再经过分配后，由sofa风喷口5喷入炉膛，由于离心力沿着sofa风喷口5方向在炉内形成了与主燃烧区域101切圆气流12方向相反的消旋风气流13，抵消了绝大部分气流旋转，避免或尽可能降低在炉膛上部形成的残余旋转气流14，使炉内热烟气流在炉宽方向上以均匀的流速经水平烟道102进入尾部烟道103。
34.通过改变sofa风大风箱6减压阀开度，控制sofa风大风箱6压力，从而调节消旋风
气流13刚度，控制消旋风的强弱，在机组不同负荷工况下，使水平烟道102入口左侧烟气流速v1等于或接近水平烟道102入口右侧烟气流速v2，确保进入水平烟道102的烟气流场均匀，避免水平烟道102两侧受热面吸热不均导致的一侧过热器超温爆管、另一侧主蒸汽温度欠温等现象。
35.本实施例中，通过改变sofa风大风箱6减压阀开度，使sofa风大风箱6风压维持在600-2000pa，高于二次风大风箱3风压，使消旋风气流13刚度强于主燃烧区域101切圆气流12刚度，更好的实现消旋功能。需要说明的是，sofa风大风箱6压力实际值应结合sofa的总风量和实际的消旋效果，此处给出的范围也是推荐值，面对不同的工作环境，可以做适应性调整，并不局限于此推荐值。
36.进一步的，由sofa风大风箱6产生的消旋风总风量不高于二次风总风量的1/5，避免影响炉膛整体空气分级燃烧状态及热一次风带粉能力，维持炉膛空气动力场平衡，保证锅炉1的安全性。
37.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
38.以上所述实施例仅表示实用新型的实施方式，本实用新型的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。