[发明专利]多煤种低氮直流煤粉燃烧装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤发电行业，具体的说是一种多煤种低氮直流煤粉燃烧装置。

背景技术

我国幅员辽阔，煤种地理分布复杂，成份涵盖范围广，不像欧美发达国家的煤种成份那样单一，而我国大陆区域现有的电站煤粉锅炉大都是通过引进技术消化吸收成型的，这类锅炉的燃烧器仅是针对某一煤种设计的，比如贫煤、次烟煤、烟煤、褐煤等均需对燃烧器进行针对设计，这样设计的结果就导致单一模式的燃烧器在煤种发生变化时无法达到预期的燃烧效果，煤种适应性很不广泛，同时锅炉受热面也无法达到最佳的换热效果。虽然，入炉煤种的组成成份变化可以通过联合调整燃烧和其它方式运行调整，但现有的燃烧器均不具备灵活独立的调节性。因此，基于电站锅炉稳定燃烧和安全运行为前提，合理组织调整燃烧就要求有更加灵活、独立调节性更强的煤粉燃烧装置。

目前电站煤粉切圆燃烧类型煤粉燃烧装置中通常在炉膛壁的四角或多角均布有角式喷燃器组，每个角式喷燃器组的一次风喷口及二次风喷口布置方式均对应相同，即设置两层或多层一次风喷口，一次风喷口上方和下方均布置有至少一层二次风喷口，利用一次风喷口喷出带有煤粉的一次风，利用二次风喷口使二次风形成CFS I或CFS II，角式喷燃器组中的一次风喷口之间是利用连杆带动其同时同向垂直摆动，而二次风喷口在设计初始时即定好其喷口水平位置偏转角度而无法实现控制摆动，这种设计的缺点是：(1)一次风喷口只能同向整体摆动，燃烧器内只能形成一个氧化区(即主燃区)和一个还原区(燃尽区)，在还原区未转化完全的氮元素进入氧化区后势必转化为氮氧化物从锅炉尾部排出，造成炉膛出口以后氮氧化物排放量过高，无法更进一步降低，为满足环保要求就需要进行烟气脱氮，而现有的脱氮技术(比如SCR和SNCR)投资及运行费用非常昂贵，并且此类方式运行，锅炉在不同负荷时q₄也有不同程度的增加，导致粉煤燃烧装置效率也相应降低；(2)由于主燃烧区的二次风喷口在水平方向固定不摆动且在垂直方向不能独立摆动，只能固定形成CFS I或CFS II，而无法在两者之间进行自由转换，也无法根据实际入炉煤种情况通过控制二次风水平和/或垂直摆动角度达到改变与一次风射流的混合时机及混合程度的目的。现有燃烧器设计针对煤粉的变化是通过一次风选取不同的风率、风速、燃烧器区域热负荷、切圆直径、以及为了组织炉内良好的燃烧工况选取合理的二次风速等方式进行设计，而当入炉煤种发生较大变化时，既使调节有关的各参数仍无法适应，使得炉膛结焦、不完全燃烧损失增大(即q₄高)、低负荷稳燃能力差等一些问题就随之而至，导致燃烧无法达到最佳燃烧状态。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供控制方法简单灵活、多煤种适应性广、更低NO_X排放、更低负荷稳燃、更低负荷保参数、更低q₄损失的多煤种低氮直流煤粉燃烧装置的喷口的控制方法。

本发明的另一目的是提供一种用于实现上述控制方法的多煤种低氮直流煤粉燃烧装置。

本发明多煤种低氮直流煤粉燃烧装置包括布置在炉膛水冷壁四角或多角上的角式喷燃器组，所述角式喷燃器组包括上下两个喷燃器组，每组包括至少一层一次风喷口，一次风喷口上方和下方均布置有至少一层二次风喷口，所述两组喷燃器组间设有1m～6m的间距。

所述一次风喷口为可垂直摆动的一次风喷口。

所述二次风喷口为可垂直和/或水平摆动的二次风喷口。

所述可垂直摆动的一次风喷口由执行机构的驱动杆经垂直摆动传动机构连接水平铰接在壳体上的喷口构成。

所述垂直摆动传动机构由转柄、转轴和曲柄构成，所述转柄一端套在转轴上、另一端与执行机构的驱动杆铰接；转轴安装在壳体上且与铰接点对应，曲柄一端套装在转轴上，另一端固定在喷口上。

所述二次风喷口为可垂直和水平摆动的二次风喷口，由水平铰接在壳体上的可垂直摆动的第一喷口、和垂直铰接在第一喷口上的可水平摆动的第二喷口构成；执行机构的活塞杆经垂直摆动传动机构连接所述第一喷口；控制机构的旋转轴经水平摆动传动机构连接所述第二喷口。

所述垂直摆动传动机构由转柄、夹板、转轴和曲柄构成，所述转柄一端套在转轴上、另一端与执行机构的驱动杆铰接；所述水平摆动传动机构为位于壳体内的拉杆，所述拉杆的一端经曲柄与转轴连接，另一端与第二喷口铰接。

所述上组喷燃器组上方还设有至少一组分离型燃尽风喷口组，每组包括至少一层二次风喷口。