一种调节四角切圆锅炉燃烧火焰切圆大小的系统和方法
阅读说明：本技术 一种调节四角切圆锅炉燃烧火焰切圆大小的系统和方法 (System and method for adjusting tangential circle size of combustion flame of boiler with tangential circles at four corners ) 是由 杜智华 姚伟 张喜来 杨忠灿 王桂芳 方顺利 郭洋洲 李兴智 李仁仪 屠竞毅 李 于 2021-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种调节四角切圆锅炉燃烧火焰切圆大小的系统和方法,包括切圆调节风喷口、水冷壁、锅炉主烧器区、热二次风母管、切圆调节风系统；所述切圆调节风喷口位于锅炉水冷壁主燃烧器区一次风喷口等高位置；所述切圆调节系统包含切圆调节风喷口；所述切圆调节风系统风源取自热二次风母管。本发明设计合理,结构简单,可以根据实际需求,利用引射气流灵活方便的快速调整炉内火焰切圆大小,达到优化锅炉燃烧的目标。同时具备安装工程简便,可灵活安排施工的特点,从根本上解决四角切圆锅炉炉内切圆调整不够灵活的问题。(The invention discloses a system and a method for adjusting the tangential circle size of combustion flame of a four-corner tangential boiler, and the system comprises a tangential circle adjusting air nozzle, a water-cooled wall, a main boiler area, a hot secondary air main pipe and a tangential circle adjusting air system; the tangent circle adjusting air nozzles are positioned at the equal height positions of primary air nozzles in a main combustor area of the water-cooled wall of the boiler; the circle-cutting adjusting system comprises a circle-cutting adjusting air nozzle; and the air source of the tangential adjusting air system is taken from a hot secondary air main pipe. The invention has reasonable design and simple structure, can flexibly and conveniently and quickly adjust the size of the flame tangent circle in the boiler by utilizing the injection airflow according to the actual requirement, and achieves the aim of optimizing the combustion of the boiler. Meanwhile, the method has the characteristics of simple and convenient installation engineering and flexible arrangement and construction, and fundamentally solves the problem that the adjustment of the tangent circle in the four-corner tangent circle boiler is not flexible enough.)
技术领域
本发明属于锅炉燃烧状态控制技术领域，具体涉及一种调节四角切圆锅炉燃烧火焰切圆大小的系统和方法。
背景技术
目前，火电厂采用四角切圆燃烧技术，是应用范围最广，研究最成熟的燃烧技术之一，四股气流具有“自点燃”作用，且炉内各处受热均匀、燃烧稳定性好，燃尽率高，污染物排放低等优点而广泛的应用于火电机组中。其中，炉内切圆大小对四角切圆锅炉的燃烧及运行状况至关重要。切圆大小不合理会引起一系列问题，如火焰刷墙、水冷壁结焦、高温腐蚀、超温等问题。因而，要充分结合电厂的实际运行情况选择合适的切圆大小。
研究表明切圆燃烧系统随着一次风假想切圆的减小，一、二次风实际切圆大小、贴壁风速及截面温度、CO浓度均有所降低；假想切圆变化不大时，主燃区燃烧状况及煤粉燃尽率无明显变化，但切圆过小会导致煤粉的着火距离明显增加，主燃区燃烧不充分，火焰中心上移、煤粉燃尽率明显降低。切圆过大会强化煤粉的着火，主燃区燃烧温度提高，上层燃烧器区容易出现结渣现象。
以往对一次风假想切圆大小的调整，必须经过停炉改造对主燃烧器角度做出一定调整。此从技术路线时间周期厂、施工成本高，大大降低切圆燃烧锅炉燃烧优化调整的灵活性。
发明内容
为解决现有技术中缺少运行调整四角切圆锅炉实际燃烧切圆直径手段的问题，本发明提供了一种调节四角切圆锅炉燃烧火焰切圆大小的系统和方法。本发明通过对切圆锅炉增加墙式调节风，利用引射气流，高效、灵活调控炉内火焰实际切圆大小。防止切圆过小时，导致的煤粉燃烧不充分，火焰中心上移、煤粉燃尽率明显降低；防止切圆过大时，主燃区燃烧温度提高，上层燃烧器区容易出现结渣现象。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：
一种调节四角切圆锅炉燃烧火焰切圆大小的系统，包括切圆调节风喷口、锅炉水冷壁、主燃烧器区、热二次风母管和切圆调节风系统；
所述切圆调节风喷口设置在锅炉水冷壁上；所述切圆调节风系统设置在锅炉主燃烧器区；所述切圆调节风系统一端与热二次风母管连接，另一端分别连接一个切圆调节风喷口。
本方法进一步的改进在于，所述切圆调节风喷口与水冷壁侧壁垂直设置。
本方法进一步的改进在于，所述切圆调节风喷口设置于水冷壁的侧壁中心位置。
本方法进一步的改进在于，所述切圆调节风喷口设置于主燃烧器区上层一次风喷口等高位置。
本方法进一步的改进在于，所述切圆调节风喷口为长方形喷口。
本方法进一步的改进在于，所述切圆调节风系统分2层4面墙布置总共有8只切圆调节风喷口。
本方法进一步的改进在于，所述数只切圆调节风喷口具有摆动机构，摆动机构左右±15°摆动。
一种调节四角切圆锅炉燃烧火焰切圆大小的系统的方法，包括以下步骤：
通过切圆调节风系统将取自风源热二次风母管的热二次风，再通过水冷壁还原区设置切圆调节风喷口喷入炉膛，对切圆锅炉增加墙式调节风。
本方法进一步的改进在于，所述切圆调节风喷口风速采用40m/s风速。
本方法进一步的改进在于，所述切圆调节风系统总风量占锅炉总风量3％。
本发明至少具有如下有益的技术效果：
本发明通过在主燃烧器区设置切圆调节风喷口，利用引射气流调控炉内火焰实际切圆大小。防止切圆过小时，煤粉燃烧不充分，火焰中心上移、煤粉燃尽率明显降低；防止切圆过大时，主燃区燃烧温度提高，上层燃烧器区容易出现结渣现象。切圆调节风喷口制作为为左右摆动式可以保证切圆大小调整的灵活性。本发明设计合理，结构简单，可以根据实际需求灵活方便的快速调整炉内火焰切圆大小，达到优化锅炉燃烧的目标。同时具备安装工程简便，可灵活安排施工的特点，从根本上解决四角切圆锅炉炉内切圆调整不够灵活的问题。
附图说明
图1为本发明一种调节四角切圆锅炉燃烧火焰切圆大小的系统的平面图。
图2为图1的立体视图。
图3为图1的主视图。
附图标记说明：
其中，1-切圆调节风喷口；2-锅炉水冷壁；3-主燃烧器区；4-热二次风母管；5-防结渣风系统。
具体实施方式
为了使本发明的目的和技术方案更加清晰和便于理解。以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
如图1至3所示，本发明一种调节四角切圆锅炉燃烧火焰切圆大小的系统和方法，包括切圆调节风喷口1、锅炉水冷壁2、主燃烧器区3、热二次风母管4和切圆调节风系统5；
所述切圆调节风喷口1位于锅炉水冷壁2的主燃烧器区3一次风喷口等高位置；所述切圆调节系统5包含8只切圆调节风喷口1；所述切圆调节风系统5风源取自热二次风母管4。
本发明原理为：通过在水冷壁2还原区设置切圆调节风喷口1，通过切圆调节风系统5将取自风源热二次风母管4的热二次风喷入炉膛。切圆调节风系统5通过对切圆锅炉增加墙式调节风，利用引射气流，高效、灵活调控炉内火焰实际切圆大小。防止切圆过小时，导致的煤粉燃烧不充分，火焰中心上移、煤粉燃尽率明显降低；防止切圆过大时，主燃区燃烧温度提高，上层燃烧器区容易出现结渣现象。切圆调节风喷口1制作为摆动式可以保证切圆大小调整的灵活性。
本发明的系统是一种成本低廉、简便灵活调整四角切圆锅炉实际燃烧切圆直径，排除锅炉炉墙结渣风险，提高系统安全运行状态。
具有如下结构：
(1)切圆调节风喷口1位于锅炉水冷壁2主燃烧器区3一次风喷口等高位置；切圆调节风系统5包含8只切圆调节风喷口1；8只切圆调节风喷口1分2层4面墙布置；切圆调节风系统5风源取自热二次风母管4。
(2)数只切圆调节风喷口1为矩形喷口，布置于水冷壁中心位置。数只切圆调节风喷口风速采用30m/s风速，可做左右±15°的摆动。
(3)防结渣风系统5总风量，占锅炉总风量2％。
进一步，所述切圆调节风喷口1设置在锅炉水冷壁2主燃烧器区3，墙式调节风，利用引射气流，高效、灵活调控炉内火焰实际切圆大小。防止切圆过小时，导致的煤粉燃烧不充分，火焰中心上移、煤粉燃尽率明显降低；防止切圆过大时，主燃区燃烧温度提高，上层燃烧器区容易出现结渣现象。达到四角切圆锅炉炉内切圆灵活调整的目的。
优选的，所述切圆调节风喷口1与水冷壁2侧壁垂直设置。所述切圆调节风喷口1设置于水冷壁2的侧壁中心位置。
其中，所述切圆调节风喷口1设置于主燃烧器区3上层一次风喷口等高位置。作为本发明优选实施例，所述切圆调节风喷口1为长方形喷口。
作为本发明优选实施例，所述切圆调节风系统5分2层4面墙布置总共有8只切圆调节风喷口1。
可选的，所述数只切圆调节风喷口1具有摆动机构，摆动机构左右±15°摆动。
本发明另一个目的是提供一种调节四角切圆锅炉燃烧火焰切圆大小的系统的方法，包括以下步骤：
通过切圆调节风系统5将取自风源热二次风母管4的热二次风，再通过水冷壁2还原区设置切圆调节风喷口1喷入炉膛，对切圆锅炉增加墙式调节风。
优选的，所述切圆调节风喷口1风速采用40m/s风速。
优选的，所述切圆调节风系统5总风量占锅炉总风量3％。
本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。
上述实施例只为说明本发明的技术构思和特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
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