[实用新型]锅炉用燃烧器的稳燃体结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种尤其适用于富氧燃烧锅炉的燃烧器，尤其是一种锅炉燃烧器用稳燃体结构。

背景技术

二氧化碳因具有温室效应被普遍认为是导致全球气候变暖的重要原因之一，随着全球气候变暖，国际上碳减排的呼声日益高涨，中国政府面临极其巨大的减排压力，并对国际社会作出了碳减排的承诺。。中国的国情决定在相当长的时间内中国能源将来自化石燃料，化石能源利用是最重要的CO₂排放源，如果将全球温室气体排放量按行业统计，发电行业是最大的排放源，而燃煤发电又是发电行业中CO₂排放的最主要来。为实现CO₂减排，在常规空气燃烧技术的基础上研究了一种富氧燃烧技术，富氧燃烧是一种针对化石燃料发电的CO₂减排解决方案。

富氧燃烧是在现有电站锅炉系统基础上，用高浓度的氧代替常规的助燃空气，同时通过烟气再循环来获得富含80%以上体积浓度的CO₂烟气，以较小的代价冷凝压缩后实现CO₂的永久封存或资源化利用，较为容易实现大规模化CO₂富集和减排，并且由于这种新型燃烧方式与现有电站燃烧方式在技术具有良好的承接性，也容易被电力行业接受。这种燃烧方式的主要特点是采用烟气再循环，以烟气中的CO₂替代助燃空气中的氮气，与氧一起参与燃烧，这样可大幅度提高烟气中的CO₂浓度，CO₂无需额外分离即可利用和处理。该燃烧方式还具有高效脱硫脱硝的效能，可望形成一种污染物综合排放低的“无烟囱”的环境友好的发电方式。已有的分析表明，和其他碳捕获方式相比，富氧燃烧技术在投资成本、运行成本、CO₂减排成本、大型化和与现有技术的兼容度等方面都具有优越性。

在燃料的燃烧过程中，氮氧化物的生成是燃烧反应的一部分。燃烧生成的氮氧化物主要是NO和NO₂，统称为NOx。在锅炉燃料的燃烧过程中生成的NOx，其生成形式主要有热力型NOx、瞬时反应型NOx和燃料型NOx。对富氧燃烧锅炉而言，如果结构设计不合理，或系统配置不当，空气混入炉内，易出现热力型氮氧化物的产生；或者由于燃烧器配风不合理和炉内不合理的化学当量比也可能使得燃料氮在火焰前锋内就急剧转化为氮氧化物，即便在后期采用分级燃烧也无法有效降低氮氧化物的排放。

富氧燃烧由于采用锅炉排除的烟气进行再循环，并注入一定比如的纯氧作为燃煤的助燃剂，即烟气中80％的N₂被80％CO2所取代，而且CO₂具有明显的灭火特性，这使得煤的着火稳定性和燃尽性能在富氧条件比在常规空气燃烧条件下变得困难，火焰的传播速度也比在空气条件下变慢；同时由于烟气中的CO₂比重增加使得燃烧空气的理论燃烧最高温度偏低，这样极易造成富氧燃烧情况下火焰的不稳定。因此解决富氧条件下煤的着火稳定性和燃尽特性是发展富氧燃烧技术的关键。

而锅炉燃烧器用稳燃体结构，对着火稳定性和燃尽特性有着重要影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可改善在富氧燃烧工况下着火稳定性和燃尽特性的锅炉燃烧器用稳燃体结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：锅炉燃烧器用稳燃体结构，包括稳燃体，所述稳燃体的内轮廓面为球面，所述稳燃体的外轮廓面为与该球面同中心线的抛物面，稳燃体与氧气注入管连接并相对固定，所述氧气注入管的出口端与所述抛物面的中心线同轴，氧气注入管的出口采用喷射孔式结构，氧气注入管的氧气喷射孔布置于稳燃体内部因稳燃体而形成的回流区内，氧气注入管或稳燃体与平移驱动机构连接，所述平移驱动机构是沿所述抛物面的中心线所在方向在设定调节行程内调整氧气注入管和稳燃体相对于燃烧器出口的位置。

所述稳燃体的出口区域左右对称开有缺口，单个缺口弧长所对应的圆心角为30～70°，单个缺口在其中心线方向所对应的长度为稳燃体的全长的1/6～1/3。

所述氧气注入管的出口处设置有圆台形的喷孔板，氧气喷射孔分布在喷孔板上。

所述氧气喷射孔在喷孔板上均匀分布。

所述喷孔板的锥度在0.268～0.577之间。