本實用新型涉及一種鍋爐裝置,尤其是一種墻式燃燒鍋爐的燃盡風裝置。
背景技術:
目前,墻式燃燒鍋爐通常采用空氣分級燃燒技術來控制氮氧化物(NOX)的排放量,所謂空氣分級就是將鍋爐燃燒所需的空氣量在爐膛高度方向上分成兩級先后送入爐膛內,首先在布置有燃燒器的爐膛高度區域送入第一級空氣,該部分空氣量小于鍋爐完全燃燒所需的理論空氣量,由于送入該區域的空氣量小于鍋爐完全燃燒所需的空氣量,所以在該區域能夠較好地抑制NOX的產生;然后在燃燒器區域的上方通過燃盡風裝置將之前沒有從燃燒器區域處送入的空氣量送入到爐膛內,這部分風稱為燃盡風,由于爐膛內燃燒器區域處的初始NOX產生量已經得了較好地控制,所以當把鍋爐完全燃燒所需的燃盡風送入到爐膛內后,NOX的總生成量也能得到良好地控制,比不采用空氣分級燃燒技術可降低30%-50%的NOX排放量。
當墻式燃燒鍋爐需要在低負荷工況下運行時,為了保證燃燒經濟性,相應地需要將燃盡風的風量減少,而目前的燃盡風噴口尺寸在實際使用時是不能改變的,當燃盡風量減少后,按照額定負荷設計的燃盡風裝置的燃盡風噴口速度會降低,導致燃盡風的穿透力下降,從而不能保證燃盡風與從燃燒器區域送來的煙氣充分混合,這樣會出現在某些區域供氧不足而在某些區域供氧過多的情況,供氧過多的區域會產生較多的NOX,供氧不足的區域又會產生大量燃燒不完全的氣體(一氧化碳)或未完全燃燒的固體(對于燃用固體燃料的鍋爐而言),不僅導致NOX的排放量增加,而且還降低了鍋爐的燃燒效率。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種墻式燃燒鍋爐的燃盡風裝置,該燃盡風裝置可以調節燃盡風的噴口面積,從而確保燃盡風量發生變化時,能夠維持燃盡風的噴口速度,保證燃盡風具有足夠的穿透能力,使燃盡風與爐膛內的煙氣充分混合,從而降低NOX的排放量以及提高鍋爐的燃燒效率。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:墻式燃燒鍋爐的燃盡風裝置,包括風筒及設于風筒后端的隔板,所述風筒內設有能調節燃盡風噴口面積的控制裝置,所述的控制裝置包括至少一塊葉片,每一葉片通過與其對應的連接桿與拉桿連接,所述葉片沿著風筒的圓周方向于靠近燃盡風的噴口處可活動地布置在風筒內壁上,所述連接桿的兩端分別與葉片及所述拉桿的前端鉸接,拉桿沿著風筒的軸線布置于風筒中央,拉桿的后端穿過所述隔板并連接在該隔板上。
進一步地,所述拉桿后端與固定在所述隔板上的固定件螺紋連接并帶有操作部件。
進一步地,所述葉片的形狀為扇形,扇形葉片具有弧的一端為后端,具有尖部的一端為前端,葉片的后端通過一銷軸與固定在風筒內壁上的矩形固定塊鉸接,所述連接桿的兩端均通過一銷軸分別與葉片的中部和拉桿的前端鉸接。
進一步地,所述風筒內壁靠近所述固定塊處設有一擋環,所述擋環的寬度大于固定塊的厚度。這樣可以減少由于安裝扇形葉片2產生的間隙漏風。
進一步地,所述拉桿的前端設有一導向裝置。避免拉桿在前后運動過程中發生卡澀。
進一步地,所述導向裝置包括一個導向環和三根支撐桿,所述三根支撐桿設有調節螺栓的一端與所述風筒的內壁固定連接,另一端固定在所述導向環上,導向環和拉桿上還設有相互匹配的突條和凹槽。
進一步地,所述葉片的前端與燃盡風噴口之間的距離L為50~100mm。葉片前端與燃盡風噴口之間間隔合適的距離既可以確保扇形葉片對燃盡風噴口面積的調節效果,還能防止扇形葉片因離爐膛內的火焰過近而被燒壞。
進一步地,所述葉片和連接桿的數量相同并一一對應,葉片的塊數為3~15塊,連接桿的根數為3~15根。扇形葉片的塊數在3~15塊之間時能夠保證扇形葉片對燃盡風噴口面積具有良好地調節效果。
本實用新型的有益效果是:本實用新型的墻式燃燒鍋爐的燃盡風裝置可以在燃盡風量發生變化時,通過調節燃盡風的噴口面積,以維持燃盡風的噴口速度,保證燃盡風具有足夠的穿透能力,使燃盡風與爐膛內的煙氣充分混合,從而降低NOX的排放量以及提高鍋爐的燃燒效率。
附圖說明
圖1是本實用新型的燃盡風裝置的結構示意圖(僅示意1塊扇形葉片)。
圖2是圖1的左視圖。
圖3是導向裝置的結構示意圖。
圖中標記為:1- 風筒,2-葉片,3-連接桿,4-拉桿,5-固定件,6-操作部,7-固定塊,8-擋環,9-導向環,10-銷軸,11-隔板,12-支撐桿,13-調節螺栓,14-突條,15-凹槽,α-扇形葉片與風筒軸線之間的銳角。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
如圖1、圖2所示,本實用新型的墻式燃燒鍋爐的燃盡風裝置,包括橫截面呈圓形的風筒1、與風筒1后端固定連接的隔板11及設于風筒1內用于調節燃盡風噴口面積的控制裝置,所述控制裝置包括扇形葉片2、與扇形葉片2一一對應的連接桿3及拉桿4,沿著所述風筒1的圓周方向于靠近燃盡風的噴口處可活動地設有至少三塊所述的扇形葉片2,扇形葉片2具有弧的一端為后端,具有尖部的一端為前端,扇形葉片2的后端通過一銷軸10與固定在風筒1內壁上的矩形固定塊7鉸接,這樣可以實現扇形葉片2的自由轉動;顯然,扇形葉片2的半徑、弧長及塊數均由風筒1的實際內徑決定,經發明人多次試驗發現,當扇形葉片2的塊數在3~15之間時,可以確保扇形葉片2對燃盡風的噴口面積具有良好的調節效果;前述的與扇形葉片2一一對應的連接桿3是指:一塊扇形葉片2對應一根連接桿3,每塊扇形葉片2均由一根連接桿3將其連接;然后將所述各連接桿3的兩端均通過一銷軸10分別和與其一一對應的各扇形葉片2的中部和所述拉桿4的前端鉸接,所述拉桿4沿著風筒1的軸線布置于風筒1中央,拉桿4的后端穿過預設在所述隔板11上的通孔后與一固定在該隔板11上的固定件5螺紋連接,拉桿4的后端設有螺紋,固定件5上設有與拉桿4螺紋相匹配的螺孔,拉桿4旋進固定件5上的螺孔并伸出到固定件5外,伸出到固定件5以外的拉桿4上還設有一操作部6,所述操作部6的一端穿過拉桿4的端部,另一端與拉桿4保持平行;通過操作部6、拉桿4以及連接桿3的相互作用可以實現對扇形葉片2的轉動,從而使扇形葉片2能夠改變燃盡風的噴口面積。
在所述風筒1內壁靠近矩形固定塊7處設有一個擋環8,該擋環8的寬度大于固定塊7的厚度。這樣可以減少由于安裝扇形葉片2產生的間隙漏風。
為了避免拉桿4在前后運動過程中發生卡澀,在所述拉桿4的前端設有一個導向裝置,該導向裝置包括一個導向環9和三根支撐桿12,所述三根支撐桿12設有調節螺栓13的一端與所述風筒1的內壁固定連接,設在支撐桿12上的調節螺栓13可以調整導向裝置和拉桿4之間的同心度,而三根支撐桿12的另一端則固定在所述導向環9上,導向環9和拉桿4上還設有相互匹配的突條14和凹槽15,以確保拉桿4和導向環9在前后運行時,拉桿4和導向環9不會發生偏移。
所述扇形葉片2的前端與燃盡風噴口之間的距離L為50~100mm。扇形葉片2前端與燃盡風噴口之間間隔前述的合適距離既可以確保扇形葉片2對燃盡風噴口面積的調節效果,還能防止扇形葉片2因離爐膛內的火焰過近而被燒壞。
所述風筒1的后端還設有風門調節裝置12。通過調節風門調節裝置12,可以使送入的燃盡風量與鍋爐的實際運行負荷相匹配。
本實用新型的燃盡風裝置的工作過程如下:
本實用新型的扇形葉片2的初始位置與風筒1的軸線平行,此位置也是燃燒鍋爐在額定負荷工況下運行時扇形葉片2的位置,因為當燃燒鍋爐在額定負荷工況下工作時,需要通過燃盡風裝置送入與鍋爐在額定工況下運行時相匹配的燃盡風量,而燃盡風裝置是按照鍋爐在額定負荷工況下運行時設計的,所以需要將燃盡風的噴口面積調到最大,即扇形葉片2需要與風筒1的軸線相平行;當燃燒鍋爐需要在低負荷工況下運行時,為了保證鍋爐的燃燒經濟性,需要減小燃盡風的送入量,以與減少之后的燃料相匹配,此時可以通過調節設在風筒1后端的風門調節裝置12來減少送入的燃盡風量,當燃盡風量減少后,為了保證燃盡風仍然具有足夠的穿透力,此時只需轉動操作部6以帶動拉桿4向后運動,拉桿4向后運動時會帶動連接桿3轉動,連接桿3轉動時會帶動扇形葉片2一起運動,使扇形葉片2與風筒1軸線之間的銳角α增大,以使燃盡風的噴口面積減小,從而使燃盡風的噴口速度基本保持不變,保證燃盡風仍然具有足夠的穿透力,最終確保送入爐膛的燃盡風與從燃燒器區域送來的煙氣充分混合,達到降低NOX的排放量以及提高鍋爐的燃燒效率的目的。