專利名稱：一種實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐。
背景技術(shù)：
煤粉是大多數(shù)工業(yè)和電站鍋爐的燃料，如圖1所示，相關(guān)的煤粉燃燒裝置
包括一個爐膛r ，在該爐膛r的側(cè)壁上縱向連通有多組平行設(shè)置的貫通口組
合體2'和二次風(fēng)口組合體5'，貫通口組合體2'和二次風(fēng)口組合體5'的數(shù)
量相同，且位置相對應(yīng)。每組貫通口組合體2'具有多個貫通口2r ，并縱向 分布在爐膛r的側(cè)壁上，每組二次風(fēng)口組合體5'具有多個二次風(fēng)口 5r ，
在相互對應(yīng)的貫通口組合體2'和二次風(fēng)口組合體5'中，每上下相鄰的兩個貫 通口 21，之間設(shè)有一個二次風(fēng)口 51，，每上下相鄰的兩個二次風(fēng)口 51，之間 設(shè)有一個貫通口21'，如圖2所示，此時上方的二次風(fēng)口 51，與下方的二次風(fēng) 口的總面積相等。
對于每組貫通口組合體2'而言，除最下方的貫通口21'之外的其它貫通 口中均連接煤粉輸送管道3'，煤粉輸送管道3'只用于將一次風(fēng)粉輸送到爐 膛；在最下方的貫通口21'中安裝了煤粉燃燒器4'，該煤粉燃燒器4'中設(shè) 置了點火裝置，該點火裝置將煤粉燃燒器4'內(nèi)的煤粉氣流點燃后噴入爐膛
r ，進(jìn)而將爐膛r內(nèi)的煤粉氣流點燃，二次風(fēng)通過二次風(fēng)口5r輸送到爐膛 內(nèi)，以補充爐膛內(nèi)的含氧量。
煤粉在燃燒過程中會產(chǎn)生相當(dāng)量的氮氧化物，包括一氧化氮(N0)、 二氧化 氮(N02)和氧化二氮(N20)，還有NxOy。在氮氧化物中，NO占有90%以上，二 氧化氮占5%-10%，產(chǎn)生機(jī)理一般分為如下三種
(a).熱力型。燃燒時，空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生，其中的生成過程是一 個不分支連鎖反應(yīng)。其生成機(jī)理可用捷里多維奇(Zeldovich)反應(yīng)式表示。隨著反應(yīng)溫度T的升高，其反應(yīng)速率按指數(shù)規(guī)律增加；當(dāng)T〈150(TC時，氮氧化物的 生成量很少，而當(dāng)T〉1500。C時，溫度T每增加100。C，氮氧化物反應(yīng)速率增大 6-7倍。
(b) .快速型。碳?xì)浠衔锶剂显谌紵^程中，當(dāng)燃料過濃時，在反應(yīng)區(qū)附 近會快速生成氮氧化物。由于燃料揮發(fā)物中碳?xì)浠衔锔邷胤纸馍傻腃H自由 基可以和空氣中氮氣反應(yīng)生成HCN和N，再進(jìn)一步與氧氣作用以極快的速度生 成氮氧化物，其形成時間只需要60ms，所生成的與爐膛壓力0.5次方成正比， 與溫度的關(guān)系不大。
上述兩種氮氧化物形成方式都不是燃燒過程中生成氮氧化物的主要來源， 主要是燃料型氮氧化物。
(c) .燃料型氮氧化物，其由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成，且主要是 在煤粉的著火階段生成的。由于燃料中氮的熱分解溫度低于煤粉燃燒溫度，在 600—80(TC時就會生成燃料型氮氧化物，它在煤粉燃燒氮氧化物產(chǎn)物中占60 — 80%。在生成燃料型氮氧化物過程中，首先是含有氮的有機(jī)化合物熱裂解產(chǎn)生 N， CN， HCN和等中間產(chǎn)物基團(tuán)，然后再氧化成氮氧化物。由于煤的燃燒過程 由揮發(fā)份燃燒和焦炭燃燒兩個階段組成，故燃料型的形成也由氣相氮的氧化(揮 發(fā)份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)兩部分組成。
而上述煤粉燃燒裝置在燃燒過程中，由于每組貫通口組合體2'的最下方 一個貫通口21，才安裝了煤粉燃燒器，每上下相鄰兩個貫通口 21'之間均只設(shè) 置一個二次風(fēng)口 51'，且每個二次風(fēng)口 51'的面積相等，使得上方的二次風(fēng)口 51'的總面積與下方的二次風(fēng)口的總面積相等，當(dāng)煤粉氣流從煤粉燃燒器中噴 入爐膛內(nèi)時，由于下方的二次風(fēng)口51'的面積較大，導(dǎo)致在爐膛l'燃燒初期 的二次風(fēng)輸送量較大，即提高了煤粉在爐膛內(nèi)燃燒初期的含氧量，大大增加了 煤粉點燃時的含氧量，因此很容易大幅增加燃料型氮氧化物；另外，煤粉點燃 時的含氧量的增加也使?fàn)t膛內(nèi)的溫度很容易達(dá)到150(TC以上，從而大大增加熱 力型氮氧化物的形成。這些氮氧化物對環(huán)境和人體將產(chǎn)生巨大的危害，表現(xiàn)在(1)參與形成光化學(xué)煙霧，形成酸雨，造成環(huán)境污染；(2)深入人體肺部，誘 發(fā)呼吸道疾?。?3)對人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等產(chǎn)生危害；(4)氧化 二氮是一種溫室氣體，會破壞臭氧層。
為了減少氮氧化物的排放量，現(xiàn)在各國均有制定了各燃燒裝置的氮氧化物 的排放量標(biāo)準(zhǔn)，為了符合排放量標(biāo)準(zhǔn)，上述煤粉燃燒裝置必須在尾部安裝脫硝 裝置?，F(xiàn)豐脫硝市場上應(yīng)用最廣泛的是煙氣催化劑脫硝系統(tǒng)(SCR)和低氮燃燒 器。選擇性催化劑法能夠達(dá)到80% 90%的氮氧化物的降低率，但系統(tǒng)龐大，初 投資大，催化劑容易"中毒"或受污染，運行中需要不斷地往煙氣中噴入氨氣， 運行成本很高；以一臺300MW機(jī)組鍋爐為例，SCR系統(tǒng)初投資為3000萬元，同 時運行費用極高，不斷地消耗氨氣， 一年運行費用高達(dá)2000萬元，另外還存在 催化劑中毒或受污染的問題，需要定期更換。低氮燃燒器主要通過設(shè)計特殊的 燃燒器結(jié)構(gòu)、改變?nèi)紵鞯娘L(fēng)煤比例，在煤粉的著火階段遏制燃料型氮氧化物 生成。其特點是初投資低，運行成本少，維護(hù)量小。但是氮氧化物的降低率一 般在50%左右，很難滿足日益嚴(yán)格的氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
因此，有必要提供一種新型的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，以克服上述缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是，提供一種實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，以降低氮氧 化物的排放量。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其 包括一個爐膛，該爐膛的側(cè)壁上設(shè)置有至少一組貫通口組合體，每組貫通口組 合體具有多個貫通口，且每組貫通口組合體縱向分布在該爐膛的側(cè)壁上，在每 組貫通口組合體中至少有二個貫通口安裝了煤粉燃燒器，每個煤粉燃燒器均設(shè) 有點火裝置；該裝置還包括至少一組二次風(fēng)口組合體，所述二次風(fēng)口組合體與 貫通口組合體的數(shù)量相同，且位置相對應(yīng)。以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，二次風(fēng)口組合體設(shè)置在爐膛的側(cè) 壁上，且每組二次風(fēng)口組合體具有多個二次風(fēng)口，各組二次風(fēng)口組合體的二次 風(fēng)口與相對應(yīng)的貫通口組合體的貫通口上下間隔設(shè)置。
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，每上下相鄰的兩個貫通口之間設(shè) 有一個二次風(fēng)口 ，每上下相鄰的兩個二次風(fēng)口之間設(shè)有一個貫通口 。
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，在每組二次風(fēng)口組合體中，上方 的二次風(fēng)口的總面積大于下方的二次風(fēng)口的總面積。
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，在至少一組二次風(fēng)口組合體中， 至少有兩個二次風(fēng)口插設(shè)在上下相鄰的兩個貫通口之間。
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，相鄰二次風(fēng)口之間的距離大于相 鄰的二次風(fēng)口與貫通口之間的距離。
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，每組二次風(fēng)口組合體具有多個二 次風(fēng)口，每個二次風(fēng)口分別設(shè)置在每個煤粉燃燒器的靠近頭部的燃燒室中。
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，每個二次風(fēng)口具有內(nèi)、外雙層補 風(fēng)口。
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，該內(nèi)、外雙層補風(fēng)口中均設(shè)有調(diào) 節(jié)葉片，其用于調(diào)節(jié)二次風(fēng)的進(jìn)風(fēng)量。
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，上述煤粉燃燒器為等離子直流燃 燒器。
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，上述煤粉燃燒器為墻式旋流燃燒
器°
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，上述煤粉燃燒器包括復(fù)數(shù)級燃燒室。
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，上述二次風(fēng)口組合體還包括燃盡 風(fēng)口，該燃盡風(fēng)口設(shè)置在該爐膛的上方，且位于上述貫通口組合體的上方。
以上所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，在該爐膛的尾部安裝脫硝裝置。在優(yōu)選的實施方式中，在每個貫通口中均安裝了煤粉燃燒器。 本實用新型提出的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐的特點及優(yōu)點是-其通過使煤粉在煤粉燃燒器內(nèi)和爐膛內(nèi)的燃燒初期處于缺氧燃燒狀態(tài)，使
氮氧化物的生成量大大降低，且在燃燒后期對其燃燒進(jìn)行補風(fēng)，使co濃度不會
增加，不會引起飛灰含碳量的增加，符合許多區(qū)域的氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)。因此， 該實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐可以不安裝脫硝裝置，進(jìn)而大大降低燃燒裝置的 制造成本及運行費用，而且即便安裝了脫硝裝置，其相對于傳統(tǒng)的燃燒裝置而 言，其需要脫硝的量也少得多，也能很大程度降低燃燒裝置的制造成本及運行
費用；
由于各貫通口中均安裝了煤粉燃燒器，使煤粉進(jìn)行總體燃燒，如此既能保 證煤粉被順利點燃，又能保證煤粉在煤粉燃燒器內(nèi)和爐膛內(nèi)的燃燒初期處于缺 氧燃燒狀態(tài)；而背景技術(shù)中的煤粉燃燒裝置，如果要實現(xiàn)缺氧燃燒，必須提高 煤粉在一次風(fēng)粉中的含量，如此有可能會帶來一系列問題，例如由于一次風(fēng)粉 中含氧量的減少，煤粉可能難以被順利點燃。


以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新
型的范圍。其中，
圖1是相關(guān)的煤粉燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是相關(guān)的煤粉燃燒裝置的噴口排放示意圖3是本實用新型的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖4A是本實用新型的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐的其中一種噴口排放示
意圖4B是本實用新型的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐的另一種噴口排放示意
圖； 本實用新型的墻式旋流燃燒器的剖面示意圖；圖6是圖5的A向示意圖7是本實用新型的等離子直流燃燒器的剖面示意圖。
具體實施方式

為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附 圖說明本實用新型的具體實施方式
。
首先需要說明的是，"一次風(fēng)粉"一般是指煤粉和一次風(fēng)送粉介質(zhì)， 一次風(fēng) 送粉介質(zhì)可以是熱風(fēng)，也可以是熱風(fēng)和爐煙；"二次風(fēng)" 一般是指空氣。
實施方式l
如圖3、 4所示，本實用新型提出了一種實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其包 括一個爐膛1，該爐膛1的側(cè)壁上設(shè)置有至少一組貫通口組合體2，此處設(shè)置了 四組貫通口組合體2，并均布在爐膛1的側(cè)壁上。每組貫通口組合體2具有多 個貫通口21，且每組貫通口組合體2縱向(g卩，上下方向)分布在該爐膛l的 側(cè)壁上。該裝置還包括至少一組二次風(fēng)口組合體4，所述二次風(fēng)口組合體4與 貫通口組合體2的數(shù)量相同，且位置相對應(yīng)，在此處，二次風(fēng)口組合體4具有 四組，且與貫通口組合體2大致位于同一豎排上。在各貫通口 21中至少兩處安 裝了煤粉燃燒器3 (此處則是每個貫通口 21均安裝了煤粉燃燒器3)，每個煤粉 燃燒器3均設(shè)有點火裝置，煤粉在煤粉燃燒器3內(nèi)和爐膛1內(nèi)的燃燒初期均處 于缺氧燃燒狀態(tài)。
在整個鍋爐運行過程中，點火裝置始終處于點火工作狀態(tài)， 一次風(fēng)粉通過 煤粉燃燒器3送入爐膛1中，其煤粉氣流在煤粉燃燒器3中被點火裝置點燃， 而一次風(fēng)粉所攜帶的氧量有限(在一次風(fēng)粉中煤粉所占的比例一般為0.32 — 0.8;對褐煤而言，取該比例的低值；對劣質(zhì)貧煤和無煙煤而言，取該比例的高 值)，因而在煤粉燃燒器3這個有限的空間內(nèi)形成"富燃料燃燒"(即，缺氧燃 燒)，進(jìn)而大大降低燃料型氮氧化物的生成。
在本實施方式中，上述二次風(fēng)口組合體4設(shè)置在爐膛1的側(cè)壁上，每組二次風(fēng)口組合體具有多個二次風(fēng)口 41，各組二次風(fēng)口組合體4的二次風(fēng)口 41與 相對應(yīng)的貫通口組合體2的貫通口 21上下間隔設(shè)置，也就是說，在相互對應(yīng)的 二次風(fēng)口組合體4和貫通口組合體2中，二次風(fēng)口 41與貫通口 21上下間隔設(shè) 置。
其中，二次風(fēng)口41與貫通口21上下間隔設(shè)置可以具有下述兩種方式，且 以第二種方式為佳-
第一種方式，每上下相鄰的兩個貫通口 21之間設(shè)有一個二次風(fēng)口 41，每 上下相鄰的兩個二次風(fēng)口 41之間設(shè)有一個貫通口 21，每個二次風(fēng)口的面積M 相等，每個貫通口的面積N相等，如圖2所示，此時上方的二次風(fēng)口41的總面 積與下方的二次風(fēng)口 41的總面積大致相同；例如，此種方式中的貫通口的面積 N可例如為(如O. 125m2)， 二次風(fēng)口的面積M可例如為(如O. 125m2)。
第二種方式，使上方的二次風(fēng)口 41的總面積大于下方的二次風(fēng)口 41的總 面積，例如，減小下方的其中一個或多個二次風(fēng)口41的面積，同時增加上方的 其中一個或多個二次風(fēng)口的面積，而下方所減小的二次風(fēng)口的面積與上方所增 加的二次風(fēng)口的面積最好大致相同，圖4A所示的噴口排列中，下方有兩個二次 風(fēng)口的面積減小，分別為M-ml和M-m2，上方有兩個二次風(fēng)口的面積增加，分 別為M+m3和M+m4，其中ml、 m2、 m3、 m4為變化量，該二次風(fēng)口的改變量 (Ml + ;n2 + m3 + m4)最好小于25%;或者，將下方的一個或多個二次風(fēng)口 41移
動到上方，使得至少有兩個二次風(fēng)口 41的位置相鄰，如圖4B所示，此時更佳 地，相鄰的兩個二次風(fēng)口 41之間的距離H大于相鄰的二次風(fēng)口 41與貫通口 21 之間的距離h，以延遲對一次風(fēng)粉的補風(fēng)時間，更有利于降低氮氧化物的生成
在使用時，往煤粉燃燒器3中輸送一次風(fēng)粉，使煤粉在煤粉燃燒器3中處 于缺氧燃燒狀態(tài)，之后噴入爐膛l，爐膛1上設(shè)置二次風(fēng)口組合體4，以補充煤 粉進(jìn)一步燃燒所需要的風(fēng)量或氧量，而本實施方式中由于上方的二次風(fēng)口的總 面積大于下方的二次風(fēng)口的總面積，減小了下方的二次風(fēng)口 41的總面積，艮卩，使煤粉在爐膛l內(nèi)的燃燒初期處于缺氧燃燒的狀態(tài)，在此種狀態(tài)下，爐膛l內(nèi)
的溫度低于150(TC，而溫底低于150(TC時，氮氧化物的生成量很少，從而降低 了熱力型氮氧化物的生成；且此時，由于爐膛1內(nèi)處于缺氧的狀態(tài)，燃料型氮 氧化物的生成量仍舊很少。
實施方式2
本實施方式是對二次風(fēng)口組合體4進(jìn)行了改進(jìn)，在本實施方式中，二次風(fēng) 口組合體4包括二次風(fēng)口 41和燃盡風(fēng)口 42，該燃盡風(fēng)口 42設(shè)置在爐膛1的上 方，用于在煤粉燃燒的后期將燃盡風(fēng)送入爐膛l。
具體而言，在二次風(fēng)口組合體4中，上方的二次風(fēng)口 41的總面積大于下方 的二次風(fēng)口的總面積，即減小了下方的其中一個或幾個二次風(fēng)口41的面積，而 所減小的下方的二次風(fēng)口 41的面積，在實施方式1中是補充到上方的二次風(fēng)口 41中，在本實施方式中是一部分補充到上方的二次風(fēng)口 41中， 一部分形成燃 盡風(fēng)口42，或者是全部形成燃盡風(fēng)口42。
由于煤粉在煤粉燃燒器3和爐膛1內(nèi)的燃燒初期一直是處于缺氧燃燒狀態(tài)， 其不完全燃燒將會造成CO濃度急劇增加，從而大大增加化學(xué)未完全燃燒損失， 同時也會引起飛灰含碳量的增加，導(dǎo)致機(jī)械未完全燃燒損失增加，燃燒效率將 會降低，因此在煤粉燃燒后期往爐膛1內(nèi)送入燃盡風(fēng)，以補充沒有未燃盡氣體 和固體微粒燃盡所需的氧氣，從而克服了上述由于不完全燃燒而產(chǎn)生的各種問 題。
經(jīng)試驗證明，上述實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐的氮氧化物的排放量在 200mg/Ni^以下，已完全符合許多區(qū)域的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此可以不安裝脫硝裝置，
如此可大幅降低燃燒裝置的制造成本和運行費用。當(dāng)然，為了提高其適用性， 也可在爐膛1的尾部安裝脫硝裝置，以對爐膛1內(nèi)的即將排出物進(jìn)行脫硝處理， 從而進(jìn)一步減少氮氧化物的排放量，但即便如此，相對于傳統(tǒng)的燃燒裝置而言， 其制造成本和運行費用仍舊低得多。其中，脫硝裝置可為現(xiàn)有的各種適合的硝裝置，例如SCR系統(tǒng)，對其具體結(jié)構(gòu)及工作原理不再詳細(xì)描述。 實施方式3
本實施方式中的煤粉燃燒器為墻式旋流燃燒器，上述二次風(fēng)口組合體中的 二次風(fēng)口均是設(shè)置在墻式旋流燃燒器的靠近頭部的燃燒室中，在爐膛l的側(cè)壁 上則不需再設(shè)置二次風(fēng)口。
如圖5、 6所示，該墻式旋流燃燒器6包括復(fù)數(shù)級燃燒室，上述點火裝置 64從燃燒器的尾部的彎頭部分插入燃燒器內(nèi)。在本實施方式中，該墻式旋流燃 燒器6包括從尾部到頭部依次相連的第一、二、三級燃燒室61、 62、 63， 一次 風(fēng)從燃燒器的彎頭部分進(jìn)入第一級燃燒室61并被點火裝置64點燃，之后進(jìn)入 第二、三級燃燒室62、 63。
在較佳的實施方式中，該復(fù)數(shù)級燃燒室中的靠近頭部的最后一級燃燒室， 即第三級燃燒室63設(shè)有二次風(fēng)口 41，，每個二次風(fēng)口41，具有內(nèi)、外雙層補 風(fēng)口65、 66， 二次風(fēng)可從內(nèi)、外雙層補風(fēng)口65、 66中進(jìn)入第三級燃燒室63， 以補充煤粉進(jìn)一步燃燒所需的氧氣。另外，在該內(nèi)、外雙層補風(fēng)口65、 66中均 設(shè)有調(diào)節(jié)葉片67，其用于調(diào)節(jié)二次風(fēng)的進(jìn)風(fēng)量；當(dāng)然，更佳地，可使靠近上方 的煤粉燃燒器的二次風(fēng)的進(jìn)風(fēng)量大于靠近下方的煤粉燃燒器的二次風(fēng)的進(jìn)風(fēng)
在具體使用時，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)葉片67的角度，可使一次風(fēng)量占總風(fēng)量的 15%左右，內(nèi)二次風(fēng)占總風(fēng)量的35%左右，外二次風(fēng)占總風(fēng)量的50%左右。其運 行過程如下 一次風(fēng)從燃燒器的彎頭部分進(jìn)入第一級燃燒室61并被點火裝置 64點燃，之后進(jìn)入第二級燃燒室62，由于一次風(fēng)所攜帶的氧量有限，因此煤粉 在第一、二級燃燒室61、 62中處于缺氧燃燒狀態(tài)；接著進(jìn)入第三級燃燒室63， 不同旋轉(zhuǎn)強度的二次風(fēng)可以使風(fēng)量分級補入，并使得煤粉在第三級燃燒室63 中仍處于缺氧燃燒狀態(tài)，而由于外二次風(fēng)所占的比例較大，可以把燃燒中心富 燃料燃燒形成的還原性氧氣與爐墻水冷壁分隔開來，防止結(jié)渣和腐蝕；之后，將火焰噴入爐膛l。
根據(jù)對火焰溫度的測量結(jié)果，在距離噴口 L2m處的火焰溫度由160(TC降 低到140(TC，因而可抑制熱力型氮氧化物的生成。
本實施方式的其他結(jié)構(gòu)、工作原理和有益效果與實施方式1或2的相同， 在此不再贅述。
實施方式4
本實施方式是對實施方式2的墻式旋流燃燒器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。
本實施方式的墻式旋流燃燒器中，在第一級燃燒室61的中央軸向設(shè)有濃粉 引導(dǎo)管611，該濃粉引導(dǎo)管611與該第一級燃燒室61的外壁通過至少一個支撐 板612連接。濃粉引導(dǎo)管611將煤粉分成濃煤粉和淡煤粉兩股氣流，濃煤粉進(jìn) 入濃粉引導(dǎo)管611內(nèi)部并參與燃燒，淡煤粉則進(jìn)入濃粉引導(dǎo)管611與第一級燃 燒室61外壁之間的空間，且不參與燃燒，而能用于冷卻濃粉引導(dǎo)管611以避免 管壁過熱和掛焦。上述點火裝置64的噴嘴處于該濃粉引導(dǎo)管611內(nèi)，以對該濃 粉引導(dǎo)管611中的濃粉進(jìn)行點燃，提高點燃率。支撐板612較佳是呈弧型，這 是因為當(dāng)?shù)谝患壢紵?1內(nèi)高溫火焰使?jié)夥垡龑?dǎo)管611會受到橫向和縱向的受 熱膨脹，此時弧型設(shè)置的支撐板612可利用自身的變形消除應(yīng)力作用。
在第一級燃燒室61的外壁的頭部(靠近第二級燃燒室61處)設(shè)有濃淡分 離塊613，通過該濃淡分離塊613使得第一級燃燒室61內(nèi)的淡煤粉向中央靠攏。
在第二級燃燒室62中央軸向設(shè)有濃淡分離管621，該濃淡分離管621的后 端的直徑大于濃粉引導(dǎo)管611的直徑，該濃淡分離管621與第二級燃燒室62 的外壁通過至少一個筋板622連接。從濃粉引導(dǎo)管611中出來的煤粉噴入第二 級燃燒室62的濃淡分離管621內(nèi)，濃淡分離管621內(nèi)的煤粉被點燃，同時，濃 粉引導(dǎo)管611與第一級燃燒室61外壁之間的淡煤粉也有一部分進(jìn)入濃淡分離管 621，另一部分則從濃淡分離管621與第二級燃燒室62外壁之間的空隙貼壁流 入下一級，如此，既有利于第二級燃燒室的點火，又冷卻了其壁面。其中，上述筋板622也可呈弧型設(shè)置，并具有同上述支撐板612相同的作用。
在第二級燃燒室62的濃淡分離管621內(nèi)的頭部位置設(shè)有擾流環(huán)623，該擾
流環(huán)623能對迎面過來的氣流起強擾動作用，增強了氣流的橫向流動速度，在
單位長度上起到充分混合強化燃燒的作用。
在第三級燃燒室63的內(nèi)部也可設(shè)置上述擾流環(huán)。
本實施方式的其他結(jié)構(gòu)、工作原理和有益效果與實施方式3的相同，在此 不再贅述。
實施方式5
本實施方式中的煤粉燃燒器是等離子直流燃燒器7。
如圖7所示，該等離子直流燃燒器7包括復(fù)數(shù)級燃燒室，煤粉氣流經(jīng)過濃 縮環(huán)71的濃縮之后，濃相煤粉進(jìn)入一級燃燒室72，在一級燃燒室72里濃煤粉 被等離子火炬點燃，并形成一個低氧燃燒區(qū)，大大抑制氮氧化物的生成；被點 燃的煤粉氣流進(jìn)入二級燃燒室73,在二級燃燒室73里，稀相煤粉氣流被點燃， 同樣，這也是一個低氧燃燒區(qū)；然后在燃燒器的噴口處從二次風(fēng)口74處引入二 次風(fēng)形成風(fēng)膜，補充煤粉燃燒所需的氧氣，同時冷卻燃燒器噴口避免燒壞，還 能增強火焰的剛性，避免刷墻造成水冷壁結(jié)焦；二次風(fēng)口 74中也可設(shè)置用于調(diào) 節(jié)二次風(fēng)的進(jìn)風(fēng)量的調(diào)節(jié)葉片。
當(dāng)然，等離子直流燃燒器7中的一、二級燃燒室也可采用實施方式3、 4 中的結(jié)構(gòu)。
本實施方式的其他結(jié)構(gòu)、工作原理和有益效果與實施方式3的相同，在此 不再贅述。
以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新 型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提 下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1、一種實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其包括一個爐膛，該爐膛的側(cè)壁上設(shè)置有至少一組貫通口組合體，每組貫通口組合體具有多個貫通口，且每組貫通口組合體縱向分布在該爐膛的側(cè)壁上，其特征在于在每組貫通口組合體中至少有二個貫通口安裝了煤粉燃燒器，每個煤粉燃燒器均設(shè)有點火裝置；該裝置還包括至少一組二次風(fēng)口組合體，所述二次風(fēng)口組合體與貫通口組合體的數(shù)量相同，且位置相對應(yīng)。
2、 如權(quán)利要求l所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于在每個 貫通口中均安裝了煤粉燃燒器。
3、 如權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于上述二 次風(fēng)口組合體設(shè)置在爐膛的側(cè)壁上，且每組二次風(fēng)口組合體具有多個二次風(fēng)口 ， 各組二次風(fēng)口組合體的二次風(fēng)口與相對應(yīng)的貫通口組合體的貫通口上下間隔設(shè) 置。
4、 如權(quán)利要求3所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于每上下 相鄰的兩個貫通口之間設(shè)有一個二次風(fēng)口，每上下相鄰的兩個二次風(fēng)口之間設(shè) 有一個貫通口。
5、 如權(quán)利要求3所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于在每組 二次風(fēng)口組合體中，上方的二次風(fēng)口的總面積大于下方的二次風(fēng)口的總面積。
6、 如權(quán)利要求5所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于在至少 一組二次風(fēng)口組合體中，至少有兩個二次風(fēng)口插設(shè)在上下相鄰的兩個貫通口之 間。
7、 如權(quán)利要求6所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于相鄰二次風(fēng)口之間的距離大于相鄰的二次風(fēng)口與貫通口之間的距離。
8、 如權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于每組二次風(fēng)口組合體具有多個二次風(fēng)口 ，每個二次風(fēng)口分別設(shè)置在每個煤粉燃燒器的 靠近頭部的燃燒室中。
9、 如權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于每個二次風(fēng)口具有內(nèi)、外雙層補風(fēng)口。
10、 如權(quán)利要求9所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于該內(nèi)、外雙層補風(fēng)口中均設(shè)有調(diào)節(jié)葉片，其用于調(diào)節(jié)二次風(fēng)的進(jìn)風(fēng)量。
11、 如權(quán)利要求8、 9或10所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于上述煤粉燃燒器為等離子直流燃燒器。
12、 如權(quán)利要求8、 9或10所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于上述煤粉燃燒器為墻式旋流燃燒器。
13、 如權(quán)利要求10所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于上述煤粉燃燒器包括復(fù)數(shù)級燃燒室。
14、 如權(quán)利要求1一10任一項所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征 在于上述二次風(fēng)口組合體還包括燃盡風(fēng)口，該燃盡風(fēng)口設(shè)置在該爐膛的上方， 且位于上述貫通口組合體的上方。
15、 如權(quán)利要求ll所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于上述 二次風(fēng)口組合體還包括燃盡風(fēng)口，該燃盡風(fēng)口設(shè)置在該爐膛的上方，且位于上 述貫通口組合體的上方。
16、 如權(quán)利要求12所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于上述 二次風(fēng)口組合體還包括燃盡風(fēng)口，該燃盡風(fēng)口設(shè)置在該爐膛的上方，且位于上 述貫通口組合體的上方。
17、 如權(quán)利要求1-IO任一項所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于在該爐膛的尾部安裝脫硝裝置。
18、 如權(quán)利要求ll所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于在該 爐膛的尾部安裝脫硝裝置。
19、 如權(quán)利要求12所述的實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其特征在于在該爐膛的尾部安裝脫硝裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐，其包括一個爐膛，該爐膛的側(cè)壁上設(shè)置有至少一組貫通口組合體，每組貫通口組合體具有多個貫通口，且每組貫通口組合體縱向分布在該爐膛的側(cè)壁上，在每組貫通口組合體中至少有二個貫通口安裝了煤粉燃燒器，每個煤粉燃燒器均設(shè)有點火裝置；該裝置還包括至少一組二次風(fēng)口組合體，所述二次風(fēng)口組合體與貫通口組合體的數(shù)量相同，且位置相對應(yīng)。該實現(xiàn)低氮氧化物排放的鍋爐通過使煤粉在煤粉燃燒器內(nèi)和爐膛內(nèi)的燃燒初期處于缺氧燃燒狀態(tài)，在燃燒后期對其燃燒進(jìn)行補風(fēng)的方式，使氮氧化物的生成量大大降低，且不會增加CO濃度，不會引起飛灰含碳量的增加，符合許多區(qū)域的氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號F23C7/02GK201363716SQ20082023387
公開日2009年12月16日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者張照軍, 濱 李, 趙虎軍 申請人:北京光耀電力設(shè)備股份有限公司