技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于一種與電站鍋爐配套用空氣噴嘴，特別是一種用于電站鍋爐爐膛側(cè)墻的既可向爐內(nèi)補(bǔ)氧、又可有效預(yù)防側(cè)墻水冷壁嚴(yán)重結(jié)焦及高溫腐蝕的空氣噴嘴。

背景技術(shù)

大型電站鍋爐爐膛、如600MW前后墻對(duì)沖燃燒鍋爐爐膛、“W”火焰爐爐膛等，其燃燒器及供氧用空氣噴嘴(亦稱OFA<燃盡風(fēng)>燃燒器)，均布置在爐膛前、后墻或前、后爐拱上，在爐膛側(cè)墻上均未設(shè)置任何空氣噴嘴及燃燒器。而在爐膛四周墻體(水冷壁)熱負(fù)荷方面，兩側(cè)墻水冷壁的平均負(fù)荷和局部最高熱負(fù)荷均高于前、后墻或前、后墻及其爐拱，同時(shí)在側(cè)墻水冷壁內(nèi)側(cè)面中間區(qū)域附近為高CO濃度及低O₂濃度區(qū)，呈現(xiàn)為明顯的還原性氣氛，造成該區(qū)域內(nèi)墻體水冷壁結(jié)焦且高溫腐蝕嚴(yán)重；此外，上述爐膛設(shè)于前、后墻或前、后爐拱上的OFA(燃盡風(fēng))燃燒器所提供的燃盡風(fēng)(空氣)極難滿足爐膛中心區(qū)供氧要求，從而也影響了鍋爐的燃燒效率。若將傳統(tǒng)的OFA(燃盡風(fēng))燃燒器增設(shè)于爐膛側(cè)墻，由于其結(jié)構(gòu)主要是滿足軸向、縱深送風(fēng)，其空氣流為直流，對(duì)側(cè)墻墻面的保護(hù)性差，難以有效防止?fàn)t膛運(yùn)行中兩側(cè)墻中心區(qū)域的嚴(yán)重結(jié)焦及高溫腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種電站鍋爐爐膛側(cè)墻用空氣噴嘴，達(dá)到有效防止?fàn)t膛運(yùn)行中側(cè)墻水冷壁嚴(yán)重結(jié)焦及高溫腐蝕，并向爐膛中心補(bǔ)氧，提高其燃燒效率，延長(zhǎng)使用壽命等目的。

本實(shí)用新型的解決方案是采用同心設(shè)置的三級(jí)噴管(流道)作為噴嘴的主體，其中：中心噴管提供直流空氣，用以提高爐膛中心區(qū)的補(bǔ)氧強(qiáng)度，而二、三級(jí)環(huán)形噴管提供旋流風(fēng)，并在其噴口部采用大角度喇叭口，使噴出的空氣盡量貼近爐膛側(cè)壁流動(dòng)、形成一空氣墊，在降低該側(cè)墻區(qū)域高熱負(fù)荷狀態(tài)的同時(shí)補(bǔ)氧，提高O₂濃度及燃燒效率，有效預(yù)防側(cè)墻水冷壁嚴(yán)重結(jié)焦及發(fā)生高溫腐蝕，從而實(shí)現(xiàn)其目的。因而，本實(shí)用新型包括設(shè)有壓力空氣噴管的噴嘴體，關(guān)鍵在于噴嘴體包括中心噴管及與該中心噴管同心設(shè)置的二、三級(jí)環(huán)形噴管，中心噴管的噴口為與其噴管等直徑的直口或小于噴管內(nèi)徑的束口，而二、三級(jí)噴管口均為30°～60°的喇叭口、且在兩噴管的環(huán)形流道內(nèi)均設(shè)有帶調(diào)節(jié)桿的空氣旋流發(fā)生器，而在各噴管的入口端均設(shè)有調(diào)節(jié)進(jìn)氣量大小的套筒式氣量調(diào)節(jié)環(huán)板；二、三級(jí)旋流發(fā)生器分設(shè)于第二、三級(jí)噴管中的錐環(huán)形腔體內(nèi)并分別滑動(dòng)式套于主噴管及二級(jí)噴管外壁上，而各進(jìn)氣量調(diào)節(jié)環(huán)板則滑動(dòng)式套于對(duì)應(yīng)的中心噴管及第二、三級(jí)噴管外壁上。

上述中心噴管的噴口為束口時(shí)，其噴口向噴管中心傾斜20°～30°(即：噴口內(nèi)錐環(huán)面與中心風(fēng)管軸截面的夾角為70°～60°)。

本實(shí)用新型由于在中心噴管口部采用直口或束口，向爐膛內(nèi)提供高速直流空氣，該部分氣流剛性大、擴(kuò)散衰減速度慢、穿透力強(qiáng)，可有效改善爐膛中部區(qū)域燃燒后期的補(bǔ)(供)氧條件；而二、三級(jí)環(huán)形噴管采用大角度喇叭口并向爐膛內(nèi)提供強(qiáng)旋流空氣，其氣流擴(kuò)散角大、剛性弱、衰減速度快，與主噴管氣流之間預(yù)混段短，所產(chǎn)生的強(qiáng)旋流空氣噴入爐膛后貼近側(cè)墻(水冷壁)流動(dòng)、在高溫?zé)煔馀c側(cè)墻之間形成一空氣墊，既降低了作用于側(cè)墻高溫區(qū)煙氣的溫度；又明顯提高了高溫?zé)煔庵械暮趿俊⑿纬裳趸瘹夥眨蟠蠼档土诉€原性氣體和腐蝕性氣體的濃度。從而可有效防止?fàn)t膛側(cè)墻嚴(yán)重結(jié)焦及高溫腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，提高燃燒效率、延長(zhǎng)側(cè)墻水冷壁的使用壽命等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.中心噴管，2.二級(jí)噴管，3.三級(jí)噴管、1～1.束口、2～1、3～1.喇叭口，1～2、2～4、3～4：進(jìn)氣量調(diào)節(jié)環(huán)板，1～3、2～5、3～5：進(jìn)氣量調(diào)節(jié)桿，2～2、3～2：旋流發(fā)生器，2～3、3～3：(旋流發(fā)生)調(diào)節(jié)桿；F₁.中心噴管進(jìn)氣口，F(xiàn)₂、F₃：二、三級(jí)噴管進(jìn)氣口。

具體實(shí)施方式

以前，后墻對(duì)沖燃燒鍋爐爐膛及“W”火焰鍋爐爐膛配套用空氣噴嘴為例：

噴嘴體總長(zhǎng)3397mm其中.中心噴管1長(zhǎng)3259mm、管體內(nèi)徑φ460mm，端部束口1～1內(nèi)徑φ438mm、束口軸向長(zhǎng)14mm，壁厚5mm；二級(jí)噴管2前端氣道長(zhǎng)1262mm，環(huán)腔大內(nèi)徑φ762mm，與旋流發(fā)生器2～2配合的錐環(huán)形腔體大(后)端直徑φ906mm，錐度19°，喇叭口2～1軸向長(zhǎng)86mm、錐度45°，旋流發(fā)生器2～2前、后端外徑分別為φ762mm及852mm，外環(huán)面錐度19°；三級(jí)噴管3前端氣道長(zhǎng)417mm，內(nèi)腔大徑φ887mm，與三級(jí)旋流發(fā)生器3～2配合的錐環(huán)形腔體后端直徑φ1143mm，錐度17°，前端喇叭口3～1軸向長(zhǎng)138mm、錐度45°，三級(jí)旋流發(fā)生器前、后端外徑分別為φ1012mm及1095mm、外環(huán)面錐度17°；風(fēng)量調(diào)節(jié)環(huán)板1～2、2～4及3～4均滑動(dòng)式套于對(duì)應(yīng)的噴管外壁上并通過(guò)對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣量調(diào)節(jié)桿1～3、2～5及3～5調(diào)節(jié)各噴管的進(jìn)氣量。