大比例掺烧高结焦高沾污准东煤的360MW等级亚临界锅炉的制作方法

本发明涉及锅炉领域，尤其涉及一种大比例掺烧高结焦高沾污准东煤的360mw等级亚临界锅炉。

背景技术：

准东煤的煤种主要是弱粘煤、不粘煤和长焰煤。准东煤储量丰富，但由于准东煤的高水分、高结渣和高沾污特性限制了该煤种在电厂的大量使用，人们认为准东煤不适合作为动力煤，导致了准东煤的价格极低。

准东煤具有水分高、发热值偏低、煤灰中碱性金属含量高的特点。煤种cao与so3高达66.71％，燃烧后会形成复合盐，受热面结渣会非常严重，na2o，k2o含量也高达5％，高温受热面容易发生高温腐蚀，沾污及堵灰。因此，急需要一种能够正常燃用准东煤的锅炉。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对上述存在的问题，提供了一种大比例掺烧高结焦高沾污准东煤的360mw等级亚临界锅炉，通过设置第一燃烧器和第二燃烧器到炉膛的四角，形成四角切圆布置，有利于煤粉的燃尽，降低炉膛结焦并且降低了nox的排放。

本发明采用的技术方案如下：一种大比例掺烧高结焦高沾污准东煤的360mw等级亚临界锅炉，包括炉膛，所述炉膛内上燃烧器装置和下燃烧器装置，所述上燃烧器装置的高度高于所述下燃烧器装置的高度，所述上燃烧器装置包括多个设置在所述炉膛四个角落的第一燃烧器，所述下燃烧器装置包括多个设置在所述第一燃烧器上方的第二燃烧器；所述第一燃烧器和第二燃烧器的结构相同，并且均设置有用于调节出焰角度的第一旋转装置；所述第一旋转装置能够调节所述第一燃烧器或第二燃烧器左右摆动。通过设置燃烧器到炉膛的四个角落，形成四角切圆布置，煤粉通过四角切圆的方式进行燃烧，能够保持炉内气流有足够的旋流强度，使炉膛内的气流有较好的后期混合，有利于煤粉的燃尽，同时也有利于降低nox。

优选的，所述炉膛内还设置有燃尽风装置，所述燃尽风装置高于所述第一燃烧器的高度，并且所述燃尽风装置包括多个燃尽风，所述燃尽风设置在炉膛的四个角落。

优选的，所述燃尽风上设置有用于调节喷射角度的第二旋转装置，所述第二旋转装置能够调节上下角度和左右角度。上下摆动能够调节与第二燃烧器的距离，既能调节锅炉nox的排放，左右摆动可调节炉膛出口两侧的烟气温度，尽可能缩小炉膛出口两侧的烟温偏差，避免烟气偏流冲刷水冷壁而结渣。

优选的，所述第二旋转装置调节的上下角度为±15°，左右角度为±15°。

优选的，还包括过热器组件、再热器组件、省煤器、脱硝装置和脱硫装置，所述炉膛产生的烟经过过热器组件、再热器组件和省煤器与水蒸汽进行热量交换，再经过脱硝装置和脱硫装置进行环保处理后排放。

优选的，还包括水冷壁，所述水冷壁内装设有水蒸气或水，用于吸收所述炉膛和烟的热量。

优选的，所述炉膛设置第一燃烧器和第二燃烧器的区域设置有第一吹灰器，所述炉膛的其余位置设置有第二吹灰器，所述第一吹灰器的设置密度大于所述第二吹灰器的设置密度。避免过度吹灰和欠吹灰，减少受热面寿命和浪费吹灰介质。

优选的，所述第一旋转装置的摆动角度为±30°。能够在锅炉符合和煤质变化时通过第一旋转装置摆动调节炉膛出口烟气温度和再热器气温，保证锅炉稳定运行。

优选的，所述炉膛的截面热负荷取下限临界值3817kw/m²，容积热负荷取下限临界值81.28kw/m³，燃烧器区域壁面热负荷取下限临界值1.15mw/m²。均选用标准推荐下限值，远低于统计等锅炉，能够有效缓解炉膛结渣。

优选的，所述燃烧器的一次风速为30m/s，拉长了煤粉的着火距离，避免煤粉在喷口附近燃烧而引起喷口区域结渣；二次风速为48m/s，使其具有较强的刚度，能够有效防止煤粉击穿二次风而冲刷水冷壁导致结渣。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明通过设置第一燃烧器和第二燃烧器到炉膛的四个角落，形成四角切圆布置，煤粉通过四角切圆的方式进行燃烧，能够保持炉内气流有足够的旋流强度，使炉膛内的气流有较好的后期混合，有利于煤粉的燃尽，同时也有利于降低nox。

附图说明

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的第一燃烧器的布置图。

主要元素符号说明：1、炉膛；2、过热器组件；3、再热器组件；4、省煤器；5、脱硝装置；6、脱硫装置；7、第一吹灰器；8、第二吹灰器；9、水冷壁；11、上燃烧器装置；12、下燃烧器装置；13、燃尽风装置。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图2，本实施例的一种大比例掺烧高结焦高沾污准东煤的360mw等级亚临界锅炉，包括炉膛1，炉膛1内上燃烧器装置11和下燃烧器装置12，上燃烧器装置11的高度高于下燃烧器装置12的高度，上燃烧器装置11包括多个设置在炉膛1四个角落的第一燃烧器，下燃烧器装置12包括多个设置在第一燃烧器上方的第二燃烧器；第一燃烧器和第二燃烧器的结构相同，并且均设置有用于调节出焰角度的第一旋转装置；第一旋转装置能够调节第一燃烧器或第二燃烧器左右摆动。通过设置燃烧器到炉膛1的四个角落，形成四角切圆布置，煤粉通过四角切圆的方式进行燃烧，能够保持炉内气流有足够的旋流强度，使炉膛1内的气流有较好的后期混合，有利于煤粉的燃尽，同时也有利于降低nox。

实施例2，请参阅图1和图2，炉膛1内还设置有燃尽风装置13，燃尽风装置13高于第一燃烧器的高度，并且燃尽风装置13包括多个燃尽风，燃尽风设置在炉膛1的四个角落。燃尽风上设置有用于调节喷射角度的第二旋转装置，第二旋转装置能够调节上下角度和左右角度。上下摆动能够调节与第二燃烧器的距离，既能调节锅炉nox的排放，左右摆动可调节炉膛1出口两侧的烟气温度，尽可能缩小炉膛1出口两侧的烟温偏差，避免烟气偏流冲刷水冷壁9而结渣。第二旋转装置调节的上下角度为±15°，左右角度为±15°。第一旋转装置的摆动角度为±30°。能够在锅炉符合和煤质变化时通过第一旋转装置摆动调节炉膛1出口烟气温度和再热器气温，保证锅炉稳定运行。可调节火焰中心位置，以此作为过热器和再热器的调温手段。此外，摆动燃烧器可有利于锅炉启动和运行的燃烧调整，有利于保护再热器，防止再热器超温。运行中也可随时调整燃烧，改变燃烧工况和燃烧器区域热负荷，减轻可能出现的结渣及超温现象。

实施例3，请参阅图1，还包括过热器组件2、再热器组件3、省煤器4、脱硝装置5和脱硫装置6，炉膛1产生的烟经过过热器组件2、再热器组件3和省煤器4与水蒸汽进行热量交换，再经过脱硝装置5和脱硫装置6进行环保处理后排放。还包括水冷壁9，水冷壁9内装设有水蒸气或水，用于吸收炉膛1和烟的热量。炉膛1设置第一燃烧器和第二燃烧器的区域设置有第一吹灰器7，炉膛1的其余位置设置有第二吹灰器8，第一吹灰器7的设置密度大于第二吹灰器8的设置密度。避免过度吹灰和欠吹灰，减少受热面寿命和浪费吹灰介质。对于易结渣部位，则可加强吹灰强度，避免结渣和积灰进一步烧结，其强度和粘附力增加而难以清除。

实施例4：本实施例的炉膛的截面热负荷取下限临界值3817kw/m²，容积热负荷取下限临界值81.28kw/m³，燃烧器区域壁面热负荷取下限临界值1.15mw/m²。均选用标准推荐下限值，远低于统计等锅炉，能够有效缓解炉膛结渣。本实施例的燃烧器的一次风速为30m/s，拉长了煤粉的着火距离，避免煤粉在喷口附近燃烧而引起喷口区域结渣；二次风速为48m/s，使其具有较强的刚度，能够有效防止煤粉击穿二次风而冲刷水冷壁导致结渣。

第一燃烧器和第二燃烧器设置为四角切圆，主要有以下优点：

1)、一次风粉混合物在离开第一燃烧器和第二燃烧器后，为受限空间射流，能够带走炉膛1内的高温烟气；

2)、一次风粉混合物射入炉内，受上方邻角的燃烧器横向扫来的高温火焰的直接冲击，着火条件优越，着火稳定性好；

3)、燃烧器形成的四角射流相互联系，一方面加强了一次风和二次风的混合，强化了燃烧效果，另一方面使燃烧中的煤粉颗粒外面包着的灰壳受撞击并脱落，加快了煤粉颗粒内部的燃烧，有利于煤粉的燃尽；

4)、能够产生旋转火球，使得煤粉在炉内旋转，使风粉混合得到了改善，煤粉颗粒有较长的行程和充分的时间燃尽；

5)、能够补偿风粉的不均匀性，保障锅炉的正常运行；

6)、四角切圆布置其四面水冷壁9的热负荷比较均匀，燃烧中心的火焰最高温度和最大热流密度较低，有利于降低nox；

7)、四角切圆燃烧器可采用偏置周界风及二次风大切圆的布置方式，在靠近水冷壁9区域形成氧化性气氛，可有效防止燃烧器区域水冷壁9结渣，根据试验测定，在氧化性气氛下煤的灰熔点比还原性气氛下要提高100～200℃。

本实施例在标准推荐基础上，适当提高对流受热面烟气流速，综合考虑受热面磨损与准东煤易沾污积灰的特性，减少受热面积灰，具体为，高温再热器烟气平均流速为11.4m/s，水冷管束烟气平均流速为12.6m/s，高温过热器烟气平均流速为12.3m/s，吊挂管烟气平均流速10m/s，垂直低温过热器烟气平均流速为11m/s，水平低温过热器烟气平均流速12.2m/s，省煤器一级烟气平均流速为9.7m/s。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。