本发明提供了一种多级燃尽风布置方式，包括一次风煤粉喷嘴，二次风喷嘴，主燃烧器，低位分离燃尽风风箱，高位分离燃尽风风箱，在炉膛的每个角上布置有一组主燃烧器，分离燃尽风分为低位分离燃尽风和高位分离燃尽风。低位分离燃尽风风箱布置在炉膛的四个角上或四面墙上。高位分离燃尽风风箱布置在炉膛的四个角上或四面墙上。本发明能够在目前燃用烟煤和贫煤炉内整体空气分级技术控制NOx效果250～650mg/m3(烟气氧浓度6％时)基础上，实现NOx低排放，使NOx生成量再降低15％左右。解决炉内整体空气分级技术带来的飞灰可燃物高，炉膛出口的烟气速度和温度偏差大等问题，同时增加了针对不同煤种和负荷变化的运行调节性能。
1.一种多级燃尽风布置方式，包括锅炉本体(1)，炉膛(2)，磨煤机(3)，煤粉管道(4)，一次风煤粉喷嘴(5)，二次风喷嘴(6)，主燃烧器(8)，低位分离燃尽风风箱(10)，高位分离燃尽风风箱(16)及炉膛水平出口屏式过热器(18)，每台锅炉本体(1)配置至少二台磨煤机(3)，炉膛(2)由四面水冷壁(7)组成，在炉膛(2)的每个角上布置有一组主燃烧器(8)，每组主燃烧器(8)沿垂直方向间隔布置至少二个一次风煤粉喷嘴(5)和三个二次风喷嘴(6)，每个一次风煤粉喷嘴(5)的上下方各有一个二次风喷嘴(6)，主燃烧器(8)的一次风煤粉喷嘴(5)的中心线在炉膛(2)内形成假想切圆(9)，磨煤机(3)通过煤粉管道(4)与一次风煤粉喷嘴(5)相连接，每台磨煤机(3)出口有四根煤粉管道(4)与同一个标高的四个一次风煤粉喷嘴(5)连接，二次风从空气预热器(13)引出，一部分二次风通过第一二次风道(14)与主燃烧器(8)中的二次风喷嘴(6)以及一次风煤粉喷嘴(5)四周的间隙相连接，其特征在于，剩下的一部分二次风通过第二二次风道(15)与低位分离燃尽风风箱(10)连接，通过设置在低位分离燃尽风风箱(10)中的低位分离燃尽风喷嘴(12)喷入炉膛，剩下的另外一部分二次风通过第二二次风道(15)与高位分离燃尽风风箱(16)连接，通过设置在高位分离燃尽风风箱(16)中的高位分离燃尽风喷嘴(17)喷入炉膛(2)。
2.如权利要求1所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，所述低位分离燃尽风风箱(10)及所述高位分离燃尽风风箱(16)分别布置在炉膛(2)的四个角上或四面墙上，共布置四组所述低位分离燃尽风风箱(10)和四组所述高位分离燃尽风风箱(16)。
3.如权利要求1所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，所述低位分离燃尽风喷嘴(12)的中心线形成的低位假想切圆(19)的旋转方向与所述主燃烧器(8)的假想切圆(9)的旋转方向相同或相反，所述高位分离燃尽风喷嘴(17)的中心线形成的第一高位假想切圆(20)或第二高位假想切圆(21) 的旋转方向与所述主燃烧器(8)的假想切圆(9)的旋转方向相同或相反。
4.如权利要求1所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，布置在前后墙上的低位分离燃尽风喷嘴(12)或高位分离燃尽风喷嘴(17)的中心线与水冷壁(7)的交点距离最近的炉膛(2)的棱角处的距离为L1，1/10Lw≤L1≤5/10Lw，Lw为炉膛(2)的宽度，布置在左右侧墙上的低位分离燃尽风喷嘴(12)或高位分离燃尽风喷嘴(17)的中心线与水冷壁(7)的交点距离最近的炉膛(2)的棱角处的距离为L2，1/10Ld≤L2≤5/10Ld，Ld为炉膛(2)的深度。
5.如权利要求3所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，布置在四面墙上的高位分离燃尽风喷嘴(17)的中心线与水冷壁(7)有一个交点，连接该交点与第一高位假想切圆(20)或第二高位假想切圆(21)的圆心形成一直线，该直线与高位分离燃尽风喷嘴(17)的中心线的夹角为a，1°≤a≤80°。
6.如权利要求1所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，低位分离燃尽风风箱(10)的中心与最上排一次风煤粉喷嘴(5)的中心的距离h1和最上排一次风煤粉喷嘴(5)的中心到炉膛水平出口屏式过热器(18)底部的距离H的比例为0.1∶1～0.5∶1，低位分离燃尽风喷嘴(12)通过的空气质量占锅炉燃烧总空气质量的比例为5％～25％。
7.如权利要求1所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，高位分离燃尽风风箱(16)的中心与低位分离燃尽风风箱(10)的中心的距离h2和最上排一次风煤粉喷嘴(5)的中心到炉膛水平出口屏式过热器(18)底部的距离H的比例为0.1∶1～0.3∶1，高位分离燃尽风喷嘴(17)通过的空气质量占锅炉燃烧总空气质量的比例为5％～25％。
8.如权利要求1所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，在所述低位分离燃尽风风箱(10)与高位分离燃尽风风箱(16)之间布置有中位分离燃尽风风箱(22)，中位分离燃尽风风箱(22)内布置有中位燃尽风喷嘴(23)。
9.如权利要求8所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，低位分离燃尽 风风箱(10)的中心与最上排一次风煤粉喷嘴(5)的中心的距离h1和最上排一次风煤粉喷嘴(5)的中心到炉膛水平出口屏式过热器(18)底部的距离H的比例为0.1∶1～0.5∶1，低位分离燃尽风喷嘴(12)通过的空气质量占锅炉燃烧总空气质量的比例为5％～25％。
10.如权利要求8所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，中位分离燃尽风风箱(22)的中心与低位分离燃尽风风箱(10)的中心的距离h3和最上排一次风煤粉喷嘴(5)的中心到炉膛水平出口屏式过热器(18)底部的距离H的比例为0.1∶1～0.3∶1，中位燃尽风喷嘴(23)通过的空气质量占锅炉燃烧总空气质量的比例为5％～25％。
11.如权利要求8所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，高位分离燃尽风风箱(16)的中心与中位分离燃尽风风箱(22)的中心的距离h4和最上排一次风煤粉喷嘴(5)的中心到炉膛水平出口屏式过热器(18)底部的距离H的比例为0.1∶1～0.3∶1，高位分离燃尽风喷嘴(17)通过的空气质量占锅炉燃烧总空气质量的比例为5％～25％。
12.一种多级燃尽风布置方式，包括锅炉本体(1)，炉膛(2)，磨煤机(3)，煤粉管道(4)，一次风煤粉喷嘴(5)，二次风喷嘴(6)，主燃烧器(8)，低位分离燃尽风风箱(10)，高位分离燃尽风风箱(16)及炉膛水平出口屏式过热器(18)，每台锅炉本体(1)配置至少二台磨煤机(3)，炉膛(2)由四面水冷壁(7)组成，在炉膛(2)的每面墙上布置有一组或两组主燃烧器(8)，共布置六组主燃烧器(8)，每组主燃烧器(8)沿垂直方向间隔布置至少二个一次风煤粉喷嘴(5)和三个二次风喷嘴(6)，每个一次风煤粉喷嘴(5)的上下方各有一个二次风喷嘴(6)，六组主燃烧器(8)的一次风煤粉喷嘴(5)的中心线在炉膛(2)内形成假想切圆(9)，磨煤机(3)通过煤粉管道(4)与一次风煤粉喷嘴(5)相连接，每台磨煤机(3)出口的煤粉管道(4)与同一个标高的六个一次风煤粉喷嘴(5)连接，二次风从空气预热器(13)引出，一部分二次风通过第一二次风道(14)与主燃烧器(8)中的二次风喷嘴(6)以及一次风煤粉喷嘴(5)四周的间隙相连接，其特征在于， 剩下的一部分二次风通过第二二次风道(15)与低位分离燃尽风风箱(10)连接，通过设置在低位分离燃尽风风箱(10)中的低位分离燃尽风喷嘴(12)喷入炉膛，剩下的另外一部分二次风通过第二二次风道(15)与高位分离燃尽风风箱(16)连接，通过设置在高位分离燃尽风风箱(16)中的高位分离燃尽风喷嘴(17)喷入炉膛。
13.如权利要求12所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，低位分离燃尽风风箱(10)布置在炉膛(2)的四个角上或四面墙上，高位分离燃尽风风箱(16)布置在炉膛(2)的四个角上或四面墙上，如布置在四个角上，共布置四组低位分离燃尽风风箱(10)和四组高位分离燃尽风风箱(16)，如布置在四面墙上，共布置六组低位分离燃尽风风箱(10)和六组高位分离燃尽风风箱(16)。
14.一种多级燃尽风布置方式，包括锅炉本体(1)，炉膛(2)，磨煤机(3)，煤粉管道(4)，一次风煤粉喷嘴(5)，二次风喷嘴(6)，主燃烧器(8)，低位分离燃尽风风箱(10)，高位分离燃尽风风箱(16)及炉膛水平出口屏式过热器(18)，每台锅炉本体(1)配置至少二台磨煤机(3)，炉膛(2)由四面水冷壁(7)组成，在炉膛(2)的每面墙上布置有二组主燃烧器(8)，共布置八组主燃烧器(8)，每组主燃烧器(8)沿垂直方向间隔布置至少二个一次风煤粉喷嘴(5)和三个二次风喷嘴(6)，每个一次风煤粉喷嘴(5)的上下方各有一个二次风喷嘴(6)，八组主燃烧器(8)的一次风煤粉喷嘴(5)的中心线在炉膛(2)内形成假想切圆(9)，磨煤机(3)通过煤粉管道(4)与一次风煤粉喷嘴(5)相连接，每台磨煤机(3)出口的煤粉管道(4)与同一个标高的八个一次风煤粉喷嘴(5)连接，二次风从空气预热器(13)引出，一部分二次风通过第一二次风道(14)与主燃烧器(8)中的二次风喷嘴(6)以及一次风煤粉喷嘴(5)四周的间隙相连接，其特征在于，剩下的一部分二次风通过第二二次风道(15)与低位分离燃尽风风箱(10)连接，通过设置在低位分离燃尽风风箱(10)中的低位分离燃尽风喷嘴(12)喷入炉膛，剩下的另外一部分二次风通过第二二次风道(15)与高位分离燃尽风 风箱(16)连接，通过设置在高位分离燃尽风风箱(16)中的高位分离燃尽风喷嘴(17)喷入炉膛。
15.如权利要求14所述的一种多级燃尽风布置方式，其特征在于，低位分离燃尽风风箱(10)布置在炉膛(2)的四个角上或四面墙上，高位分离燃尽风风箱(16)布置在炉膛(2)的四个角上或四面墙上，如布置在四个角上，共布置四组低位分离燃尽风风箱(10)和四组高位分离燃尽风风箱(16)，如布置在四面墙上，共布置八组低位分离燃尽风风箱(10)和八组高位分离燃尽风风箱(16)。
一种多级燃尽风布置方式
技术领域
[0001] 本发明涉及一种多级燃尽风布置方式，属于燃烧装置技术领域。
背景技术
[0002] 氮氧化物(NOx，包括NO、NO2、N2O)是一类能造成大气环境严重污染的气体，被认为是大气污染的主要来源之一。每年在世界范围因燃烧化石燃料而排放的氮氧化物在所有氮氧化物排放中占有很大的比例。日益严格的环保法规要求研究开发先进的燃烧技术，以减少NOx等污染物的排放。目前我国的能源构成的最大特点是以煤炭为主，占70％以上，这将产生大量的氮氧化物气体，因此这样的能源结构对经济高效增长及生态环境都会产生负面影响。目前已有的控制常规燃煤电站锅炉NOx排放的技术措施可分为低NOx燃烧技术和烟气净化技术两类。烟气净化技术是通过脱除烟气中NOx来降低NOx的最终排放量。国外火电厂NOx减排主要通过先进的运行操作方式、低NOx燃烧技术与尾部烟气脱硝技术来实现。尾部烟气脱硝技术比较彻底，但其投资与运行维护费用昂贵。先进低NOx燃烧技术可降低
3
排放浓度到450～650mg/Nm 以下，而且随着炉内NOx生成量的减少，也会降低尾部脱硝装置的运行成本。低NOx燃烧技术的核心之一是分级燃烧技术，包括空气分级和燃料分级两种，燃料分级技术又称为燃料再燃(还原NO)技术。国内外煤粉锅炉采用最广泛、技术最为成熟的主流低NOx燃烧技术是空气分级技术，它在我国的电站锅炉已得到普遍采用。
[0003] 经对现有技术的文献检索发现，《低氮氧化物燃烧技术的发展状况》(毕玉森，热力发电，2000年02期)详细介绍了ABB-CE公司开发的四角切圆炉膛整体空气分级直流燃烧器、同轴燃烧系统(CFS I、CFS II)以及两者组合形式-低NOx同轴燃烧系统。炉膛整体空气分级是将燃烧所需的空气量分成两级送入，第一级燃烧区中为燃烧器提供的空气占煤粉完全燃烧所需要量的60％至90％，燃料先在缺氧的富燃料条件下燃烧。在二级燃烧区内，将燃烧用的空气的剩余部分以二次空气(燃尽风)输入，成为富氧燃烧区。在一、二级燃烧区的中间是氧浓度接近零的具有还原性气氛的还原区，这一区域的还原介质对于还原已经生成的NOx作用很明显。炉内整体空气分级技术可使NOx生成量降低30％～50％，空气分级的程度越大，即燃尽风所占的份额越大，NOx减排的程度越大。
[0004] 图1、图3和图4以某600MW超临界锅炉为例，说明了现有的燃尽风布置方式。图1为图3和图4的III-III剖视图，图3为图1的I-I剖视图，图4为图1的II-II剖视图。
[0005] 1是锅炉本体，2是炉膛，3是磨煤机，4是煤粉管道，5是一次风煤粉喷嘴，6是二次风喷嘴。每台锅炉1配置六台磨煤机3，编号分别为A、B、C、D、E、F。炉膛2由四面水冷壁7组成，在炉膛2的每个角上布置有一组主燃烧器8，每组主燃烧器8沿垂直方向间隔布置6个一次风煤粉喷嘴5，如1号角6个一次风煤粉喷嘴5的编号为A1，B1，C1，D1，E1，F1。每组燃烧器8沿垂直方向间隔布置7个二次风喷嘴6，每个一次风煤粉喷嘴5的上下方各有一个二次风喷嘴6。在每组主燃烧器8的最上端布置有一个紧凑燃尽风喷嘴11，通入部分二次风。四角燃烧器8的一次风煤粉喷嘴中心线在炉膛2内形成假想切圆9。磨煤机3通过煤粉管道4与一次风煤粉喷嘴5相连接，每台磨煤机3出口有四根煤粉管道4，与同一个标高的4个一次风煤粉喷嘴5连接，比如磨煤机A与编号为A1，A2，A3，A4共四个一次风煤粉喷嘴5连接。
[0006] 二次风从空气预热器13引出，通过第一第一二次风道14与主燃烧器8中的二次风喷嘴6、紧凑燃尽风喷嘴11，以及一次风煤粉喷嘴5四周的间隙相连接，这部分二次风加上一次风的总的燃烧空气量，小于通过一次风煤粉喷嘴5喷入炉膛2的煤粉完全燃烧所需要的理论空气量，也就是主燃烧器8区域的过量空气系数小于1.0。剩下的部分二次风通过第二第二二次风道15与分离燃尽风风箱10连接，通过设置在分离燃尽风风箱10中的低位分离燃尽风喷嘴12喷入炉膛，完成整个燃烧的过程。通过这样的燃烧组织方式，可以使得主燃烧器区域的过量空气系数小于1.0，降低氮氧化物(NOx)的生成量。
[0007] 布置在四角上的低位分离燃尽风喷嘴12的中心线，与水冷壁7有一个交点，连接该交点与低位假想切圆19的圆心形成一直线，该直线与低位分离燃尽风喷嘴12的中心线的夹角a为四度，即：a＝4°。
[0008] 分离燃尽风风箱10的中心与最上排一次风煤粉喷嘴5的中心的距离h1和最上排一次风煤粉喷嘴5的中心到大屏18底部的距离H的比例为0.3∶1。所述燃尽风喷嘴12通过的空气质量占锅炉燃烧总空气质量的比例为20％。
[0009] 在上述的设计例子中，燃尽风的比例对燃烧效率的影响较大的，通常燃尽风比例越高，燃烧效率越低，燃尽风的投运对炉膛出口烟温偏差的影响也较大，如何优化燃尽风的设计是亟待解决的问题。
发明内容
[0010] 本发明的目的是优化燃尽风的设计，提供一种具有低氮氧化物排放量、低飞灰含碳量和低炉膛出口烟温偏差的多级燃尽风布置方式。
[0011] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种多级燃尽风布置方式，包括锅炉本体，炉膛，磨煤机，煤粉管道，一次风煤粉喷嘴，二次风喷嘴，主燃烧器，低位分离燃尽风风箱，高位分离燃尽风风箱及炉膛水平出口屏式过热器，每台锅炉本体配置至少二台磨煤机，炉膛由四面水冷壁组成，在炉膛的每个角上布置有一组主燃烧器，每组主燃烧器沿垂直方向间隔布置至少二个一次风煤粉喷嘴和三个二次风喷嘴，每个一次风煤粉喷嘴的上下方各有一个二次风喷嘴，四角燃烧器的一次风煤粉喷嘴的中心线在炉膛内形成假想切圆，磨煤机通过煤粉管道与一次风煤粉喷嘴相连接，每台磨煤机出口有四根煤粉管道与同一个标高的四个一次风煤粉喷嘴连接，二次风从空气预热器引出，一部分二次风通过第一二次风道与主燃烧器中的二次风喷嘴以及一次风煤粉喷嘴四周的间隙相连接，其特征在于，剩下的一部分二次风通过第二二次风道与低位分离燃尽风风箱连接，通过设置在低位分离燃尽风风箱中的低位分离燃尽风喷嘴喷入炉膛，剩下的另外一部分二次风通过第二二次风道与高位分离燃尽风风箱连接，通过设置在高位分离燃尽风风箱中的高位分离燃尽风喷嘴喷入炉膛。
[0012] 本发明的有益效果是：
[0013] 1、本发明通过采用两段分离燃尽风布置方式，运行中通过调节主燃区、燃尽I区和燃尽II区的过量空气系数，在获得低的NOx生成量的同时，能将飞灰含碳量控制在合理的水平，与一段分离燃尽风布置方式相比，增加了现场调节的灵活性，能更好地适应煤种和负荷变化。
[0014] 2、本发明通过采用两段分离燃尽风布置方式，能够强化分离燃尽风与炉内高温烟气和未燃尽焦碳的湍流混合，提高燃烧效率。
[0015] 3、本发明通过采用两段分离燃尽风布置方式，能更有效地消除炉膛出口的烟气残余旋流强度，提高高温受热面的工作可靠性。
[0016] 总之，本发明能够在目前燃用烟煤和贫煤炉内整体空气分级技术控制NOx效果3
250～650mg/m(烟气氧浓度6％时)基础上，实现NOx低排放，使NOx生成量再降低15％左右。解决炉内整体空气分级技术带来的飞灰可燃物高，炉膛出口的烟气速度和温度偏差大等问题，同时增加了针对不同煤种和负荷变化的运行调节性能。
附图说明
[0017] 图1为现有的燃尽风布置方式的立面图；
[0018] 图2为本发明的一种多级燃尽风布置方式的立面图，主燃烧器采用四角切圆布置，低位分离燃尽风采用四角切圆布置，高位分离燃尽风采用四墙切圆布置，每面墙上的中心线上布置一组高位分离燃尽风风箱，共布置四组高位分离燃尽风风箱，为图3、图4、图5的III-III剖视图；
[0019] 图3为本发明的一种多级燃尽风布置方式的平面图，主燃烧器采用四角切圆布置，是图2的I-I剖视图；
[0020] 图4为本发明的一种多级燃尽风布置方式的平面图，低位分离燃尽风采用四角切圆布置，是图2的II-II剖视图；
[0021] 图5为本发明的一种多级燃尽风布置方式的平面图，高位分离燃尽风采用四墙切圆布置，是图2的IV-IV剖视图。
[0022] 图6为本发明的一种多级燃尽风布置方式的立面图，主燃烧器采用四角切圆布置，低位分离燃尽风采用四角切圆布置，高位分离燃尽风采用四墙切圆布置；
[0023] 图7为本发明的一种多级燃尽风布置方式的平面图，高位分离燃尽风采用四墙切圆布置，是图6的V-V剖视图；
[0024] 图8为本发明的一种多级燃尽风布置方式的立面图，主燃烧器采用四角切圆布置，低位分离燃尽风采用四角切圆布置，高位分离燃尽风采用四角切圆布置；
[0025] 图9为本发明的一种多级燃尽风布置方式的立面图，主燃烧器采用四角切圆布置，低位分离燃尽风采用四墙切圆布置，高位分离燃尽风采用四角切圆布置；
[0026] 图10为本发明的一种多级燃尽风布置方式的立面图，主燃烧器采用四角切圆布置，低位分离燃尽风采用四墙切圆布置，高位分离燃尽风采用四墙切圆布置；
[0027] 图11为本发明的一种多级燃尽风布置方式的立面图，主燃烧器采用四角切圆布置，低位分离燃尽风采用四角切圆布置，中位分离燃尽风和高位分离燃尽风采用四墙切圆布置；
[0028] 图12为本发明的一种多级燃尽风布置方式的立面图，主燃烧器采用四墙切圆布置，低位分离燃尽风采用四墙切圆布置，高位分离燃尽风采用四角切圆布置，是图13的III-III剖视图；
[0029] 图13为本发明的一种多级燃尽风布置方式的平面图，主燃烧器采用四墙切圆布置，是图12的I-I剖视图；
[0030] 图14为本发明的一种多级燃尽风布置方式的立面图，主燃烧器采用四墙切圆布置，低位分离燃尽风采用四墙切圆布置，高位分离燃尽风采用四角切圆布置，是图15、图16的III-III剖视图；
[0031] 图15为本发明的一种多级燃尽风布置方式的平面图，主燃烧器采用四墙切圆布置，每面墙上布置一到二组主燃烧器，共布置六组主燃烧器，是图14的I-I剖视图；
[0032] 图16为本发明的一种多级燃尽风布置方式的平面图，低位分离燃尽风采用四墙切圆布置，每面墙上布置一到二组低位分离燃尽风风箱，共布置六组低位分离燃尽风风箱，是图14的II-II剖视图；
[0033] 图17为本发明的一种多级燃尽风布置方式的立面图，主燃烧器采用四墙切圆布置，每面墙上布置二组主燃烧器，共布置八组主燃烧器，低位分离燃尽风采用四墙切圆布置，每面墙上布置二组低位分离燃尽风风箱，共布置八组低位分离燃尽风风箱，高位分离燃尽风采用四角切圆布置，是图18、图19的III-III剖视图；
[0034] 图18为本发明的一种多级燃尽风布置方式的平面图，主燃烧器采用四墙切圆布置，每面墙上布置二组主燃烧器，共布置八组主燃烧器，是图17的I-I剖视图；
[0035] 图19为本发明的一种多级燃尽风布置方式的平面图，低位分离燃尽风采用四墙切圆布置，每面墙上布置二组低位分离燃尽风风箱，共布置八组低位分离燃尽风风箱，是图17的II-II剖视图；
[0036] 图20表示了两段式空气分段的风量对NOx生成量和飞灰含碳量的影响的一个试验结果。
具体实施方式
[0037] 以下结合实施例来具体说明本发明。
[0038] 实施例1
[0039] 结合图2、图3、图4和图5说明本实施方式，图3为图2的I-I剖视图，图4为图2的II-II剖视图，图5为图2的IV-IV剖视图，图2为图3、图4和图5的III-III剖视图。
[0040] 本发明提供的一种多级燃尽风布置方式包括锅炉本体1，炉膛2，磨煤机3，煤粉管道4，一次风煤粉喷嘴5，二次风喷嘴6，主燃烧器8，低位分离燃尽风风箱10，高位分离燃尽风风箱16及炉膛水平出口屏式过热器18。每台锅炉1配置六台磨煤机3。炉膛2由四面水冷壁7组成，在炉膛2的每个角上布置有一组主燃烧器8，每组主燃烧器8沿垂直方向间隔布置六个一次风煤粉喷嘴5和七个二次风喷嘴6，每个一次风煤粉喷嘴5的上下方各有一个二次风喷嘴6。四角燃烧器8的一次风煤粉喷嘴5的中心线在炉膛2内形成假想切圆9。磨煤机3通过煤粉管道4与一次风煤粉喷嘴5相连接，每台磨煤机3出口有四根煤粉管道
4，与同一个标高的四个一次风煤粉喷嘴5连接。
[0041] 二次风从空气预热器13引出，通过第一二次风道14与主燃烧器8中的二次风喷嘴6，以及一次风煤粉喷嘴5四周的间隙相连接，这部分二次风加上一次风的总的燃烧空气量，小于通过一次风煤粉喷嘴5喷入炉膛2的煤粉完全燃烧所需要的理论空气量，也就是主燃烧器8区域的过量空气系数小于1.0。剩下的一部分二次风通过第二二次风道15与低位分离燃尽风风箱10连接，通过设置在低位分离燃尽风风箱10中的低位分离燃尽风喷嘴12喷入炉膛，低位分离燃尽风风箱10布置在炉膛2的四个角上。另外一部分二次风通过第二二次风道15与高位分离燃尽风风箱16连接，通过设置在高位分离燃尽风风箱16中的高位分离燃尽风喷嘴17喷入炉膛，完成整个燃烧的过程。高位分离燃尽风风箱16布置在炉膛2的四面墙的中心线上。
[0042] 布置在前后墙上的高位分离燃尽风喷嘴17的中心线与水冷壁7的交点，距离最近的炉膛2的棱角处的距离L1为炉膛2的宽度Lw的二分之一，即：L1＝1/2Lw，参见图4。同样，布置在左右侧墙上的高位分离燃尽风喷嘴17的中心线与水冷壁7的交点，距离最近的炉膛2的棱角处的距离L2为炉膛2的深度Ld的二分之一，即：L2＝1/2Ld。
[0043] 布置在前后墙上的高位分离燃尽风喷嘴17的中心线与水冷壁7有一个交点，连接该交点与第一高位假想切圆20的圆心形成一直线，该直线与高位分离燃尽风喷嘴17的中心线的夹角a为四度，即：a＝4°。
[0044] 布置在四角上的低位分离燃尽风喷嘴12的中心线与水冷壁7有一个交点，连接该交点与低位假想切圆19的圆心形成一直线，该直线与低位分离燃尽风喷嘴12的中心线的夹角a为四度，即：a＝4°。
[0045] 低位分离燃尽风风箱10的中心与最上排一次风煤粉喷嘴5的中心的距离h1和最上排一次风煤粉喷嘴5的中心到大屏18底部的距离H的比例为0.3∶1。低位分离燃尽风喷嘴12通过的空气质量占锅炉燃烧总空气质量的比例为15％。
[0046] 高位分离燃尽风风箱16的中心与低位分离燃尽风风箱10的中心的距离h2和最上排一次风煤粉喷嘴5的中心到大屏18底部的距离H的比例为0.2∶1。高位分离燃尽风喷嘴17通过的空气质量占锅炉燃烧总空气质量的比例为15％。
[0047] 低位分离燃尽风喷嘴12和高位分离燃尽风喷嘴17均能左右水平摆动各25度。
[0048] 图20表示了两段式空气分段方式下各风量变化对NOx生成量和飞灰含碳量的影响的试验结果。在试验中，将炉膛分成三个区域：主燃区、燃尽I区和燃尽II区，主燃区过量空气系数SR1为0.72，燃尽II区过量空气系数SR3为1.20，将总的燃尽风分成100％和0％、80％和20％、50％和50％、20％和80％、0％和100％两段，分别送入燃尽I区和燃尽II区，以改变燃尽I区SR2的数值。不同试验工况的燃尽I区和II区风量的分配参见表1。
[0049] 表1不同试验工况的燃尽I区和II区风量的分配
[0050]风量(m3/h) 工况6 工况7 工况8 工况9 工况10
燃尽I区 11.01 8.808 5.505 2.202 0
燃尽II区 0 2.202 5.505 8.808 11.01
[0051] 调节各燃尽区的风量就是改变燃尽I区的过量空气系数，从图18中可以看出，工况6和10实际上就等同于一段式空气分段，两者的主燃区过量空气系数SR1为0.72，不同的是燃尽风喷入点的不同，工况10比工况6的主燃区停留时间要更长，更多的NOx被还原成了N2。从工况7到工况9燃尽I区的过量空气系数逐渐变小，炉膛出口的NOx生成量也随之减少，同时飞灰含碳量依次增大。可见与一段式空气分段相比，两段式空气分段方式可以采用更灵活的调配手段，兼顾氮氧化物排放与锅炉燃烧效率。
[0052] 实施例2
[0053] 结合图6和图7说明本实施方式，图7为图6的V-V剖视图，图6为图7的III-III剖视图。
[0054] 本实施例与实施例1的区别在于，布置在四墙上的高位分离燃尽风喷嘴17的中心线形成的第一高位假想切圆20的旋转方向与主燃烧器8的假想切圆9和低位分离燃尽风箱10的低位假想切圆19的旋转方向相反，参见图7。
[0055] 同时，布置在前后墙上的高位分离燃尽风喷嘴17的中心线与水冷壁7的交点距离最近的炉膛2的棱角处的距离L1为炉膛2的宽度Lw的四分之一，即：L1＝1/4Lw，参见图7。同样，布置在左右侧墙上的高位分离燃尽风喷嘴17的中心线与水冷壁7的交点距离最近的炉膛2的棱角处的距离L2为炉膛2的深度Ld的四分之一，即：L2＝1/4Ld。
[0056] 布置在前后墙上的高位分离燃尽风喷嘴17的中心线与水冷壁7有一个交点，连接该交点与第二高位假想切圆21的圆心形成一直线，该直线与高位分离燃尽风喷嘴17的中心线的夹角a为二十五度，即：a＝25°。同时，该直线与前后墙水冷壁7相垂直，即夹角b＝90°。
[0057] 其他结构及试验结果同实施例1。
[0058] 实施例3
[0059] 如图8所示，本实施例与实施例1的区别在于：高位分离燃尽风采用四角切圆布置。其他结构及试验结果同实施例1。
[0060] 实施例4
[0061] 如图9所示，本实施例与实施例1的区别在于，低位分离燃尽风采用四墙切圆布置，布置在四面墙的中心线上，高位分离燃尽风采用四角切圆布置。其他结构及试验结果同实施例1。
[0062] 实施例5
[0063] 如图10所示，本实施例与实施例1的区别在于，低位分离燃尽风采用四墙切圆布置，布置在四面墙的中心线上。其他结构及试验结果同实施例2。
[0064] 实施例6
[0065] 如图11所示，本实施例与实施例1的区别在于，分离燃尽风分为三级，分别为低位分离燃尽风、中位分离燃尽风和高位分离燃尽风。其中，低位分离燃尽风采用四角切圆布置，中位分离燃尽风和高位分离燃尽风采用四墙切圆布置，布置在四面墙的中心线上。
[0066] 低位分离燃尽风风箱10的中心与最上排一次风煤粉喷嘴5的中心的距离h1和最上排一次风煤粉喷嘴5的中心到炉膛水平出口屏式过热器18底部的距离H的比例为0.3∶1。低位分离燃尽风喷嘴12通过的空气质量占锅炉燃烧总空气质量的比例为10％。
[0067] 中位分离燃尽风风箱22的中心与低位分离燃尽风风箱10的中心的距离h2和最上排一次风煤粉喷嘴5的中心到炉膛水平出口屏式过热器18底部的距离H的比例为0.1∶1。布置于中位分离燃尽风风箱22中的燃尽风喷嘴23通过的空气质量占锅炉燃烧总空气质量的比例为10％。
[0068] 高位分离燃尽风风箱16的中心与中位分离燃尽风风箱19的中心的距离h3和最上排一次风煤粉喷嘴5的中心到炉膛水平出口屏式过热器18底部的距离H的比例为0.1∶1。高位分离燃尽风喷嘴17通过的空气质量占锅炉燃烧总空气质量的比例为10％。
[0069] 其他结构及试验结果同实施例1。
[0070] 实施例7
[0071] 结合图12和图13说明本实施方式。本实施例与实施例4的区别在于，主燃烧器8采用四墙切圆布置，每面墙上布置一组主燃烧器，共布置四组主燃烧器8。
[0072] 布置在前后墙上的主燃烧器8中的一次风煤粉喷嘴5的中心线与水冷壁7的交点距离最近的炉膛2的棱角处的距离L1为炉膛2的宽度Lw的二分之一，即：L1＝1/2Lw，参见图13。同样，布置在左右侧墙上的主燃烧器8中的一次风煤粉喷嘴5的中心线与水冷壁7的交点距离最近的炉膛2的棱角处的距离L2为炉膛2的深度Ld的二分之一，即：L2＝
1/2Ld。
[0073] 布置在前后墙上的一次风煤粉喷嘴5的中心线与水冷壁7有一个交点，连接该交点与假想切圆9的圆心形成一直线，该直线与一次风煤粉喷嘴5的中心线的夹角a为四度，即：a＝4°。
[0074] 其他结构及试验结果同实施例4。
[0075] 实施例8
[0076] 结合图14、图15和图16说明本实施方式。本实施例与实施例4的区别在于，主燃烧器8采用四墙切圆布置，在炉膛2的前后墙上各布置二组主燃烧器8，在炉膛2的侧墙上各布置一组主燃烧器8，共布置六组主燃烧器8。每台磨煤机3出口有六根煤粉管道4，与同一个标高的六个一次风煤粉喷嘴5连接。
[0077] 布置在前后墙上的主燃烧器8中的一次风煤粉喷嘴5的中心线与水冷壁7的交点距离最近的炉膛2的棱角处的距离L1为炉膛2的宽度Lw的六分之一，即：L1＝1/6Lw，参见图15。布置在左右侧墙上的主燃烧器8中的一次风煤粉喷嘴5的中心线与水冷壁7的交点距离最近的炉膛2的棱角处的距离L2为炉膛2的深度Ld的二分之一，即：L2＝1/2Ld。
[0078] 布置在四面墙上的一次风煤粉喷嘴5的中心线与水冷壁7有一个交点，连接该交点与假想切圆9的圆心形成一直线，该直线与一次风煤粉喷嘴5的中心线的夹角a为四度，即：a＝4°。
[0079] 同时，低位分离燃尽风风箱10采用四墙切圆布置，在炉膛2的前后墙上各布置二组低位分离燃尽风风箱10，在炉膛2的侧墙上各布置一组低位分离燃尽风风箱10，共布置六组低位分离燃尽风风箱10。
[0080] 布置在前后墙上的低位分离燃尽风风箱10中的低位分离燃尽风喷嘴12的中心线与水冷壁7的交点，距离最近的炉膛2的棱角处的距离L1为炉膛2的宽度Lw的六分之一，即：L1＝1/6Lw，参见图16。布置在左右侧墙上的低位分离燃尽风风箱10中的低位分离燃尽风喷嘴12的中心线与水冷壁7的交点距离最近的炉膛2的棱角处的距离L2为炉膛2的深度Ld的二分之一，即：L2＝1/2Ld。
[0081] 布置在四面墙上的低位分离燃尽风喷嘴12的中心线与水冷壁7有一个交点，连接该交点与第一高位假想切圆20的圆心形成一直线，该直线与低位分离燃尽风喷嘴12的中心线的夹角a为四度，即：a＝4°。
[0082] 其他结构及试验结果同实施例4。
[0083] 实施例9
[0084] 结合图17、图18和图19说明本实施方式。本实施例与实施例8的区别在于，主燃烧器8采用四墙切圆布置，在炉膛2的四面墙上各布置二组主燃烧器8，共布置八组主燃烧器8。每台磨煤机3出口有四根煤粉管道4，通过四个煤粉分离器21与同一个标高的八个一次风煤粉喷嘴5连接。
[0085] 布置在前后墙上的主燃烧器8中的一次风煤粉喷嘴5的中心线与水冷壁7的交点距离最近的炉膛2的棱角处的距离L1为炉膛2的宽度Lw的四分之一，即：L1＝1/4Lw，参见图18。布置在左右侧墙上的主燃烧器8中的一次风煤粉喷嘴5的中心线与水冷壁7的交点距离最近的炉膛2的棱角处的距离L2为炉膛2的深度Ld的四分之一，即：L2＝1/4Ld。
[0086] 同时，低位分离燃尽风风箱10采用四墙切圆布置，在炉膛2的四面墙上各布置二组低位分离燃尽风风箱10，共布置八组低位分离燃尽风风箱10。
[0087] 布置在前后墙上的低位分离燃尽风风箱10中的低位分离燃尽风喷嘴12的中心线与水冷壁7的交点距离最近的炉膛2的棱角处的距离L1为炉膛2的宽度Lw的四分之一，即：L1＝1/4Lw，参见图19。布置在左右侧墙上的低位分离燃尽风风箱10中的低位分离燃尽风喷嘴12的中心线与水冷壁7的交点距离最近的炉膛2的棱角处的距离L2为炉膛2的深度Ld的四分之一，即：L2＝1/4Ld。
[0088] 其他结构及试验结果同实施例8。
