[实用新型]一种用于前后墙对冲燃烧锅炉的可测控风量的燃尽风系统

说明书

本实用新型公开了一种用于前后墙对冲燃烧锅炉的可测控风量的燃尽风系统，该系统包括水冷壁、炉膛、燃尽风风箱、水冷套和直流燃尽风喷射器；直流燃尽风喷射器主体采用具有圆形横截面单通道特征的筒体结构，安装于燃尽风风箱和水冷套上，筒体的喷口指向炉膛，筒体末端开设有用于进风的槽口，筒体设置有调节风筒和风量调节杆，以及风速测量装置。本实用新型实现了对每支燃尽风喷射器风量的准确测量和调节控制，并强化燃尽风与未燃尽物质的混合传质和反应燃尽，辅助解决前后墙对冲燃烧锅炉炉膛出口烟温偏差和汽温偏差，降低高负荷下的炉膛出口烟气温度和排烟热损失，降低发电煤耗与碳排放，提升锅炉燃烧的科学智能化控制水平。

技术领域

本实用新型属于煤粉锅炉燃烧技术领域，具体涉及一种用于前后墙对冲燃烧锅炉的可测控风量的燃尽风系统。

背景技术

安全、高效、清洁、低碳、智能化是当前燃煤发电技术的发展方向。燃煤电站锅炉普遍采用分离燃尽风系统(SOFA)实现低氮燃烧。前后墙对冲燃烧方式是煤粉锅炉采用的两种主要燃烧组织方式之一。前后墙对冲燃烧锅炉的SOFA风布置在燃烧器上方的前后墙之上，使得一部分空气由燃尽风进入炉膛，从而使主燃烧器区域整体呈缺氧、低氮燃烧(过量空气系数小于1.0)，大幅度降低烟气NO_x浓度排放。锅炉的总风量一般根据负荷变化，按照总过量空气系数为1.15～1.4控制。锅炉总风量包括一次风、二次风，二次风分为主燃烧器区二次风(含贴壁风等辅助风)和燃尽风等。燃尽风占锅炉总风量的比率(即燃尽风率)直接关系NO_x浓度排放、煤粉燃尽效率，进而影响发电煤耗和环保成本。现有试验室大量科学试验已给出主燃烧器区域最佳过量空气系数为0.75～0.9，随煤种不同而存在区别。因此，依据该原理可以控制排烟氧量和燃尽风率来实现主燃烧器区域过量空气系数的优化控制。然而，现有技术在实现燃尽风乃至锅炉二次风的科学定量、智能优化控制方面存在巨大的技术不足。

锅炉一次风系统一般配置有较为准确的风量测量装置，然而对冲锅炉旋流煤粉燃烧器为实现稳燃，煤粉燃烧器的二次风均为旋流，不规则的气流运动是二次风量测量的技术瓶颈所在。而现有燃尽风量的控制主要是调节二次风箱两侧入口风门来相对调节燃尽风总风量。现有前后墙对冲燃烧锅炉的燃尽风系统普遍采用内直流外旋流的燃尽风喷燃器，这种结构使得每支燃尽风喷射器的风量无法测量与定量控制。锅炉的多只燃尽风喷射器各自风量大小、相对偏差处于未知状态，对于控制燃烧偏斜和汽温偏差极为不利。可以说，现有技术远未解决锅炉二次风量的定量分配问题，不利于实现燃烧的科学化、智能化控制。同时，更没有解决每支燃尽风风量的分配偏差与定量调控问题，现役对冲燃烧锅炉中存在大量因无法测、控单支燃烧器燃尽风量而无法有效调整炉膛出口烟温偏差的问题。

目前，高挥发分煤的资源储量、采用比例在不断增长，大多数高挥发分煤具有结渣、沾污性，为缓解燃煤的结渣、沾污影响，对冲燃烧锅炉煤粉燃烧器一般采用中等-弱的旋流强度，来推迟煤粉着火，抑制燃烧器喷口结渣。这种情况下，主燃烧器燃烧后形成未燃尽物质集中在前后墙对称面附近区域(炉膛中心面区域)。现有技术使用内直流、外旋流、大喷口的燃尽风喷射器，出射气流刚性弱，难以与中心区域未燃物质充分混合，燃尽效率低，烟气高温区向上延伸，不利于控制炉膛出口区域的受热面结渣沾污，同时排烟氧量高、排烟温度高，导致锅炉热损失增加，发电煤耗升高，且不利于降低碳排放量。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于前后墙对冲燃烧锅炉的可测控风量的燃尽风系统，实现对每支燃尽风喷射器风量的准确测量和调节控制，并强化燃尽风与未燃尽物质的混合燃尽，可解决前后墙对冲燃烧锅炉炉膛出口烟温偏差和汽温偏差，灵活高效调节。