[发明专利]采用缝隙式燃烧器的W火焰锅炉

说明书

采用缝隙式燃烧器的W火焰锅炉，本发明涉及一种采用灵活调峰技术的W火焰锅炉，本发明的目的是为解决传统W火焰锅炉采用油枪点火方式时锅炉负荷低于50％时，燃烧不稳定甚至灭火的情况发生，锅炉的灵活性调峰能力需达到满负荷的20％的锅炉，但现有技术中并未出现满足此条件的锅炉，它包括上炉膛、下炉膛、前炉拱、后炉拱、前墙、后墙、多个直流缝隙式燃烧器和多个分级风喷口；直流缝隙式燃烧器包括空心旋流调节拉杆、微油点火枪和煤粉导流体，微油点火枪安装在空心旋流调节拉杆内，空心旋流调节拉杆底端与煤粉导流体固定连接，空心旋流调节拉杆、微油点火枪和煤粉导流体安装在直流缝隙式燃烧器壳体内。本发明属于锅炉领域。

技术领域

本发明涉及一种采用灵活调峰技术的W火焰锅炉，具体涉及采用缝隙式燃烧器的W火焰锅炉。

背景技术

近些年，随着大规模可再生能源介入，中国的电力系统发生了巨大改变。可再生能源的发电容量在电网中所占比重与日俱增。然而，由于发电方式本身的局限性，可再生能源发电的出力不稳定性为电力系统的调节能力带来巨大挑战；此外，发电侧及需求侧的大量不确定因素也影响着电力系统的安全稳定运行。资料显示，2015年中国全年净增火电装机7202万千瓦(其中煤电5186万千瓦)，为2009年以来年度投产最多的一年。但是火电的发电量连续两年负增长，利用小时创1969年以来的新低。此外，近年来风电持续快速发展的同时，部分地区出现了严重的弃风问题，消纳已成为制约风电等新能源发展的关键因素。因此，为了适应可再生能源的高速发展，提高电力系统对可再生能源的消纳能力，确保电力系统的安全稳定运行，对煤电机组进行灵活性改造已势在必行。

火电灵活性包含运行灵活性和燃料灵活性两个方面。其中燃料灵活性是指利用已有的煤电设备，掺烧/混烧秸秆、木屑等生物质，实现生物质原料的清洁利用，减少大气污染。由于电站锅炉燃料消耗量巨大，锅炉日常燃用的煤质很大程度上受资源赋存状况和市场环境的限制，难以实现燃料灵活性。因此，运行灵活性改造是当前火电机组普遍采用的灵活性改造方式。

运行灵活性通常是指提升已有煤电机组包括纯凝机组与热电机组的调峰幅度，扩宽锅炉锅炉的负荷调整范围，为消纳更多波动性可再生能源，灵活参与电力市场创造条件。

作为燃煤电站锅炉的主要组成部分之一，W火焰锅炉是中国自二十世纪九十年代开始从北非和西欧等地区引进的一种专为燃用贫煤和无烟煤等低挥发分难燃煤种而设计的电站锅炉。由于无烟煤和贫煤的岩相结构紧密而稳定，孔隙率小，反应性较低，在实际燃用中，往往存在着火难、稳定燃烧难和燃尽难的问题，需要较高的着火温度和燃尽温度、煤粉燃尽时间较长。当锅炉在低负荷运行时，由于送入炉内的燃料量较少，一次风和二次风随之减少，热风温度下降。炉内的含氧量相对较多，加上汽化潜热增加，炉内的热负荷和炉膛温度较低。锅炉的燃烧稳定性将进一步变差，甚至引起灭火。因此，相对其它燃煤电站锅炉，W火焰锅炉低负荷运行时煤粉气流着火和稳定燃烧能力更弱。根据燃烧器形式的不同，W火焰锅炉可以分为采用直流燃烧器的W火焰锅炉和采用旋流燃烧器的W火焰锅炉。其中采用直流燃烧器的W火焰锅炉主要包括采用双旋风筒燃烧器的W火焰锅炉和采用缝隙式燃烧器的W火焰锅炉。