一種用于鍋爐的燃盡風噴口及鍋爐制造技術

本實用新型專利技術涉及一種用于鍋爐的燃盡風噴口及鍋爐，燃盡風噴口包括內外相互套接的直流風噴口和旋流風噴口，所述旋流風噴口為環形噴口，且在所述環形噴口上間隔設有旋流葉片；所述直流風噴口的橫截面為所述旋流風噴口圓形截面的內接四邊形或多邊形結構，所述直流風噴口的縱向整體呈棱柱型的筒狀結構，且所述旋流風噴口和所述直流風噴口之間的區域設有冷卻風風道，形成在直流風噴口的外周自內向外依次同心設置的直流風風道、冷卻風風道和旋流風風道的三通道結構。本實用新型專利技術在相同燃盡風風量及風速的條件下，有效地增加了燃盡風直流風的射程且燃盡風直流風的剛性也得到增強，同時增強了燃盡的效果，保證了鍋爐燃燒的效率。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種鍋爐燃燒
的設備，特別是涉及一種用于鍋爐的燃盡風噴口及鍋爐。
技術介紹
空氣分級技術最早是由美國在上世紀50年代發展起來的。其原理是將燃料的燃燒過程分階段完成。在第一階段，將從主燃燒器供入爐膛的空氣量減少到總燃燒空氣量的7(Γ75%(相當于理論空氣量的80%)，使燃料先在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒。此時，主燃燒區內過量空氣系數α〈1，從而降低了燃燒區域內的燃燒速度和溫度水平，因此，其不僅延遲了燃燒過程，而且在還原性氣氛中降低了生成NOx的反應率，抑制了 NOx在這一區域的生成。完全燃燒所需的其余空氣在距主燃燒器上方一定距離處通過專門的空氣噴口——燃盡風噴口送入爐膛，與主燃燒區域產生的煙氣混合，在α>1的條件下完成全部燃燒過程。該技術的關鍵在于燃盡風風量和燃盡風噴口的設計。當燃盡風風量選取過低時，主燃燒器內的二次風風量就難以降低·至空氣分級燃燒所需數值，使燃燒器區域內的過量空氣系數仍舊接近1，不能達到良好的抑制氮氧化物生成的效果。當燃盡風風量足夠時，爐膛內主燃燒器對應的區域處于欠氧狀態，煤粉在這種條件下燃燒可大幅度抑制氮氧化物的生成。但是，由于沒有足夠的氧氣，燃料不能完全燃燒，使得飛灰可燃物含量增加。如果燃盡風噴口設計不當，主燃燒器區域內生成的未燃盡碳和CO氣體在爐膛燃盡區內不能與燃盡風充分摻混，從而影響了燃料的燃盡程度，致使未完全燃燒熱損失增加，最終導致鍋爐整體燃燒效率的降低。目前，300MW 600MW級別墻式燃燒煤粉鍋爐燃盡風噴口均為圓型噴口，燃盡風射入爐膛后，隨著溫度的提高，氣流的粘性增大，燃盡風動量降低，穿透力減弱，爐膛充滿度不強。主燃燒器區域生成的煙氣在向上運動過程中，由于燃盡風氣流穿透力不強，到達不了爐膛中心而使煙氣從爐膛中心“溜走”，致使燃盡風氣流與煙氣中未燃盡物質的混合程度下降，影響了鍋爐的燃燒效率。圖1為常規燃盡風噴口，分為直流風，旋流風(內二次風，外二次風)，其中直流風通過中間圓形噴口 I直接吹入爐膛。前、后墻直流燃盡風經對沖后，充滿爐膛中部。旋流風經過外圍環形噴口 2吹入爐膛，并通過調節旋流葉片3角度來調節燃盡風覆蓋面。在整體空氣分級燃燒技術中，需要增加燃盡風來降低主燃區過量空氣系數，控制NOx排放，燃盡風在燃燒后期起到了可燃物燃盡的作用。實際使用時，在墻式對沖旋流鍋爐中，發現圓形燃盡風噴口射流剛性不足，穿透力較差，致使飛灰含碳量及煙氣中可燃物含量增高；而橢圓型噴口剛性強于圓形噴口燃燒器剛性，穿透力較好，但制作工藝復雜，成本較高。由于燃盡風剛性不足，所以在鍋爐運行過程中，容易造成以下問題第一，由于燃盡風剛性不足會造成燃盡風爐膛充滿度不夠，燃盡效果差，導致飛灰含碳量增加，影響鍋爐效率。第二，煙氣中CO增加，導致未完全燃燒熱損失增加，鍋爐效率下降。現有技術中為了提高燃盡風剛性，主要采用的方案是調節風門擋板，提高燃盡風量，通過增加噴口流速使燃盡風獲得較大動量；或者增大噴口面積使出口獲得較大的動量。但是，上述現有技術當中提高噴口流速的方案還存在有如下的缺點1、燃盡風風量的提高受到風箱風道流動阻力的限制，并且，會增加送風機電耗；2、燃盡風噴口流速增加到一定程度后，受到燃盡風流通通道阻力的限制，很難進一步增大。而增大噴口面積會導致在實際運行的過程中燃盡風率較小的情況下噴口流速過低，動量不足，穿透力較差，燃盡效果不佳，鍋爐效率下降。
技術實現思路
本技術的目的是提出一種能夠有效地提高燃盡風剛性、提高燃盡風爐膛充滿度、增強燃盡效果的用于鍋爐的燃盡風噴口。為實現上述目的，本技術提供了一種用于鍋爐的燃盡風噴口，包括內外相互套接的直流風噴口和旋流風噴口，所述旋流風噴口為環形噴口，且在所述環形噴口上間隔設有旋流葉片；所述直流風噴口的橫截面為所述旋流風噴口圓形截面的內接四邊形或多邊形結構，所述直流風噴口的縱向整體呈棱柱型的筒狀結構，且所述旋流風噴口和所述直流風噴口之間的區域設有冷卻風風道，形成在直流風噴口的外周自內向外依次同心設置的直流風風道、冷卻風風道和旋流風風道的三通道結構。優選地，所述直流風噴口的橫截面為所述旋流風噴口圓形截面的內接矩形結構。優選地，在所述燃盡風噴口的端面上，所述旋流風噴口內側的圓形截面和該圓形截面內接的直流風噴口矩形截面之間設有擋板。優選地，所述擋板上開有多個通風孔。優選地，所述擋板由鋼板制成。優選地，所述旋流葉片上設有角度調節機構。 優選地，旋流風噴口的內側和外側均為圓筒型結構。本技術的另一目的在于提供一種鍋爐，該鍋爐具有上述的燃盡風噴口。基于上述技術方案，本技術的優點是本技術在相同燃盡風風量及風速的條件下，有效地增加了燃盡風直流風的射程且燃盡風直流風的剛性也得到增強，同時增強了燃盡的效果，保證了鍋爐燃燒的效率。同時，在直流風風道外圍布置了冷卻風通道，可以直接用來冷卻燃盡風噴口，因此也大大地延長了燃盡風噴口的壽命。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本技術的進一步理解，構成本申請的一部分，本技術的示意性實施例及其說明用于解釋本技術，并不構成對本技術的不當限定。在附圖中圖1為現有技術中常規燃盡風噴口的結構示意圖；圖2為本技術一種實施例的結構示意圖；圖3為本技術另一種實施例的側視剖面圖；圖4為圖3中A — A向的剖面示意圖；圖5為本技術又一種實施例的結構示意圖。具體實施方式下面通過附圖和實施例，對本技術的技術方案做進一步的詳細描述。參見圖2 圖4，其中示出本技術一種用于鍋爐的燃盡風噴口的優選實施例，包括內外相互套接的直流風噴口 11和旋流風噴口 2，所述旋流風噴口 2為環形噴口，優選地，旋流風噴口 2的內側和外側均為圓筒型結構，如圖2所示；并且在所述環形噴口上間隔設有旋流葉片3，如圖2所示；本技術所述直流風噴口 11的橫截面為所述旋流風噴口 2圓形截面的內接四邊形或多邊形結構，在本實施例中，所述直流風噴口 11的橫截面優選為所述旋流風噴口 2圓形截面的內接矩形結構(例如可以為正方形結構)，所述直流風噴口 11的縱向整體呈棱柱型的筒狀結構，如圖3所示，在本實施例中，直流風噴口 11的縱向整體呈四棱柱型的方筒狀結構，且所述旋流風噴口 2和所述直流風噴口 11之間的區域設有冷卻風風道6，該冷卻風風道6內部的冷卻風可以直接用來冷卻燃盡風噴口，所以，此種結構能夠大大地延長了燃盡風噴口的壽命。由此，本技術形成了在直流風噴口 11的外周自內向外依次同心設置的直流風風道4、冷卻風風道5和旋流風風道5的三通道結構，如圖3所示。參見圖3，優選地，在所述燃盡風噴口的端面上，所述旋流風噴口 2內側的圓形截面和該圓形截面內接的直流風噴口 11矩形截面之間設有擋板7。進一步參見圖4所示的實施例,在該實施例中,所述擋板7上優選地開有多個通風孔8，此種結構可以保證冷卻風風道6內有足夠的冷卻風用以冷卻燃盡風噴口。優選地，所述的擋板7由鋼板制成，即擋板7為在鋼板上開具多個通風孔8的結構。如圖2所示，所述旋流葉片3上設有角度調節機構(圖中未示出)，通過該角度調節機構來調節旋流葉片3的角度，進而調節燃盡風的覆蓋面。具體地，本技術的工作原理和工作過程為參見圖2，本技術的燃盡風直流風經矩形的直流風噴口 11吹入爐本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于鍋爐的燃盡風噴口，包括內外相互套接的直流風噴口（11）和旋流風噴口（2），其特征在于：所述旋流風噴口（2）為環形噴口，且在所述環形噴口上間隔設有旋流葉片（3）；所述直流風噴口（11）的橫截面為所述旋流風噴口（2）圓形截面的內接四邊形或多邊形結構，所述直流風噴口（11）的縱向整體呈棱柱型的筒狀結構，且所述旋流風噴口（2）和所述直流風噴口（11）之間的區域設有冷卻風風道（6），形成在直流風噴口（11）的外周自內向外依次同心設置的直流風風道（4）、冷卻風風道（6）和旋流風風道（5）的三通道結構。

【技術特征摘要】
1.一種用于鍋爐的燃盡風噴口，包括內外相互套接的直流風噴口(11)和旋流風噴口 (2)，其特征在于所述旋流風噴口(2)為環形噴口，且在所述環形噴口上間隔設有旋流葉片(3);所述直流風噴口(11)的橫截面為所述旋流風噴口(2)圓形截面的內接四邊形或多邊形結構，所述直流風噴口(11)的縱向整體呈棱柱型的筒狀結構，且所述旋流風噴口(2) 和所述直流風噴口(11)之間的區域設有冷卻風風道(6)，形成在直流風噴口(11)的外周自內向外依次同心設置的直流風風道(4)、冷卻風風道(6)和旋流風風道(5)的三通道結構。2.根據權利要求1所述的燃盡風噴口，其特征在于所述直流風噴口(11)的橫截面為所述旋流風噴口(2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王志遠，李明，孫樹翁，林淑勝，劉欣，崔星源，王敏，蔡興飛，姬亞，甄曉偉，
申請(專利權)人：煙臺龍源電力技術股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：