[发明专利]圆形燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来燃烧化石燃料的圆形燃烧器以及这种圆形燃烧器的运行方法。

背景技术

圆形燃烧器是除了通常具有矩形横截面的喷射燃烧器之外在燃烧化石燃料的大型发电设备的燃烧室中最常用的燃烧器。它们也常常被称为涡流式或涡旋式燃烧器，因为通常加入的氧化剂和/或加入的燃料要借助于涡旋装置产生涡旋或形成涡流，以便由此进行有效的燃烧。例如由VGB电站技术76(1996)第5册的文献“Entwicklung vonschadstoffarmen Staubfeuerungssystemen(低有害物质的灰粉燃烧系统的发展)”所知的这种圆形燃料器通常具有一芯部空气管(或者说芯部空气喷嘴)，它在外部被一燃料管(或燃料喷嘴)包围，该燃料管又在外部被二次空气管(或二次空气喷嘴)包围。二次空气管在外部又可以被一个三次空气管(或三次空气喷嘴)包围，其中，全部管子或喷嘴都同心布置，因此与相邻管子或喷嘴分别构成圆环形横截面。通过相应的各管子或喷嘴，将相应于管子或喷嘴的名称所表征的介质输入燃烧室中，以燃烧化石燃料，例如，通过二次空气喷嘴输入二次空气。燃料连同其载体介质、一次空气一起通过燃料喷嘴输入。

因为在借助于空气作为氧化剂燃烧化石燃料时已知向大气排放包含CO₂的烟气，而CO₂作为使气候变化之温室效应的可能的主要原因受到越来越严厉的公开批评，所以人们便提出了氧燃料过程(Oxyfuel-Prozess)，其中，代替空气，采用纯氧作为氧化剂来进行燃烧。通过采用从空气中获取的纯氧或者说O₂，可以不排放烟气而是提供一种高纯度CO₂流，它可以被分离和不影响气候地处置。例如由文献DE 103 56 703 A1已知这样的氧燃料(Oxyfuel)过程或者说这样的氧燃料(Oxyfuel)燃烧方法。

对于电站或燃烧器供应商和运行企业，由上述事实得到的结果是：一方面鉴于采用不同的化石燃料因为不同的氧化剂需要而造成不同的圆形燃烧器横截面，另一方面鉴于采用氧化剂，亦即空气或者是O₂，又造成不同的和有差别的圆形燃烧器横截面以及在气体类型方面有差别的气流，例如，代替在传统运行中的气流，在氧燃料运行(Oxyfuelbetrieb)时造成再循环气体流(循环烟气)。如果电站或燃烧器供应商在设计圆形燃烧器时确定了一种化石燃料和一种氧化剂，那么电站运行企业在以后更换燃料或从空气换成氧气作为氧化剂时，除了将圆形燃烧器(一个电站燃烧室通常具有大量这种圆形燃烧器)按新的状态或新的燃料改装外别无选择。这样要求的改装从很多方面来看是非常不利的，因为，为了进行改装，整个电站必须停止运行。在这个阶段例如由于不能发电会造成巨大的收入下降。此外，对于新的圆形燃烧器也需要支付可观的材料及安装费用。

发明内容

现在本发明的目的是，提供一种圆形燃烧器，它能在必要时燃烧不同的化石燃料，例如

-用空气燃烧干褐煤，或

-用O₂载体燃烧干褐煤，其中可以存在不同的O₂体积份量，或

-用空气燃烧生煤，或

-用O₂载体燃烧生煤，其中可以存在不同的O₂体积份量，

-用空气燃烧油/气，

-用O₂载体燃料油/气，其中可以存在不同的O₂体积份量，并且这里具有很大的调节范围。此外，在新提供的圆形燃烧器上，各种不同的气流或燃料流的排出速度不允许超过或低于规定的速度范围，因为否则便不再能保证加入的化石燃料的稳定燃烧，或对于不同气流所需要的鼓风机须大型化设计，这是不经济的。其次，本发明的目的是，提供这种圆形燃烧器的运行方法。