[发明专利]一种用于切圆煤粉锅炉宽负荷汽温优化调整的燃烧系统

说明书

本发明涉及一种用于切圆煤粉锅炉宽负荷汽温优化调整的燃烧系统，包括至少两台磨煤机，磨煤机进风口连接有一次风机，磨煤机出口设有煤粉管道,煤粉管道经煤粉分配器分叉为常规煤粉管道和调温层煤粉管道；常规煤粉管道连接常规煤粉燃烧器，常规煤粉燃烧器设于锅炉本体上；调温层煤粉管道连接调温层煤粉燃烧器，调温层煤粉燃烧器布置于锅炉本体的几层常规煤粉燃烧器之间。本发明在兼顾低负荷燃烧稳定性的前提下，能够使切圆煤粉锅炉在一个较宽的负荷范围内获得理想的汽温参数，从而有效提高机组运行的经济性。该系统结构简单，性能可靠，成本低，适宜大范围推广使用。

技术领域

本发明属于煤粉锅炉燃烧技术领域，尤其涉及一种用于切圆煤粉锅炉宽负荷汽温优化调整的燃烧系统。

背景技术

我国正处于传统化石能源和新能源并存的时代，随着电力需求的增长，电网负荷峰谷差不断变大。利用传统化石能源的可调控性、灵活性来弥补清洁能源的间歇性、波动性，逐步提升电网对可再生能源的消纳能力是我国电力系统发展的必然趋势。作为我国目前的主力机组，考虑到频繁启停对设备的损伤，煤电机组多需参与深度调峰。

煤电机组的调峰幅度主要由锅炉的性能决定。参照工程经验，切圆煤粉锅炉大多可在40％BMCR-100％BMCR负荷稳定运行。汽温异常是电站锅炉普遍存在的问题，从200MW老机组到主力600MW机组，再到最先进的1000MW超超临界机组，关于汽温异常的问题均有报道，多数表现为过热或再热汽温偏低，少数表现为再热汽温偏高(减温水量大)，且多数难以兼顾保证锅炉在整个调度负荷区间的汽温参数达到设计值。

“摆动火嘴+墙式再热器+屏式再热器”是切圆燃烧锅炉最常见的再热汽温调节方法，其原理是利用位于炉膛上部的墙式再热器和屏式再热器吸热量对炉膛火焰中心变化较敏感的特点，通过摆动火嘴改变火焰中心，进而调节再热汽温。燃烧器摆动时要求各层严格同步，否则将使炉内的空气动力场紊乱。而实际运行中，由于热态运行致使燃烧器销子断裂或机构卡死，上述要求常难以达到，这大大限制了汽温可调整范围。

以某600MW等级四角切圆燃烧锅炉为例。如图1所示，整个锅炉的燃烧系统由锅炉本体1、一次风机2、磨煤机3、煤粉管道4、一次风燃烧器6、二次风机5、大风箱7、二次风喷口8等组成。一次风机2产生的一次风，通过磨煤机3、煤粉输送装置9，携带煤粉，通过煤粉管道4、一次风燃烧器6进入炉膛燃烧，二次风机5形成的二次风，进入大风箱7，通过二次风喷口8进入炉膛辅助燃烧。

本例中，锅炉设有六台磨煤机，一台磨煤机配一层四只一次风燃烧器6。额定负荷，燃用设计煤种时，磨煤机五运一备；燃用校核煤种时，六台磨煤机全部运行。大负荷工况下，当锅炉再热蒸汽超过设计值(需投入再热蒸汽减温水)时，适当下摆燃烧器，压低火焰中心；如果仍存在再热汽温偏高的现象，则仍需投入再热蒸汽减温水，对过热汽温的控制同理。低负荷工况下，燃用设计煤种时，一般运行三或四台磨煤机，当锅炉再热蒸汽温度较低时，适当上摆燃烧器，抬高火焰中心；如果仍存在再热蒸汽温度偏低的问题，可尝试调整运行磨组合方式，但须综合兼顾燃烧稳定性和氮氧化物生成量的情况，对过热汽温的控制同理。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于切圆煤粉锅炉宽负荷汽温优化调整的燃烧系统，以使切圆煤粉锅炉在兼顾低负荷燃烧稳定性的前提下，在一个较宽的负荷范围内获得理想的汽温参数。

本发明提供了一种用于切圆煤粉锅炉宽负荷汽温优化调整的燃烧系统，包括至少两台磨煤机，磨煤机进风口连接有一次风机，磨煤机出口设有煤粉管道,煤粉管道经煤粉分配器分叉为常规煤粉管道和调温层煤粉管道；常规煤粉管道连接常规煤粉燃烧器，常规煤粉燃烧器设于锅炉本体上；调温层煤粉管道连接调温层煤粉燃烧器，调温层煤粉燃烧器布置于锅炉本体的几层常规煤粉燃烧器之间。

进一步地，与至少两台磨煤机出口相对应的调温层煤粉管道分别通过连通器(汇入各角的同一调温层煤粉管道，并连接调温层煤粉燃烧器。