[发明专利]富氧燃烧锅炉

说明书

本申请实施例公开了一种富氧燃烧锅炉，包含炉膛，燃烧器，水冷壁，过热器，再热器和空气预热器。通过充分考虑炉膛容积热负荷、炉膛截面热负荷、受热面的烟气流速、水冷壁受热面积、燃烧器的高度比和喷口间距等锅炉特性参数，形成富氧燃烧锅炉的关键特征参数和结构构成，为大容量富氧燃烧锅炉的设计提供解决方案。

技术领域

本申请涉及锅炉技术领域，具体涉及一种富氧燃烧锅炉。

背景技术

我国是煤炭大国，以煤为基础能源的能源结构短期内难以改变。煤利用过程中的碳排放控制已成为我国可持续发展的重大挑战。而富氧燃烧凭借其近零排放以及和传统空气燃烧技术的良好衔接性的优点，已经成为国内外研究的重点。富氧燃烧是在现有燃煤发电技术基础上，用纯氧气或富氧气体混合物代替助燃空气，同时采用烟气循环调节锅炉的燃烧和传热特性，可获得高浓度的富含CO₂烟气，通过进一步的冷凝压缩纯化，可较容易实现大规模化CO₂富集和减排。但大容量高参数富氧燃烧锅炉的设计是富氧燃烧技术研发过程中面临的难点。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种富氧燃烧锅炉。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种富氧燃烧锅炉，包括炉膛和燃烧器，所述炉膛在富氧气氛燃烧下的炉膛容积热负荷为所述炉膛在空气气氛燃烧下的炉膛容积热负荷的94％～99％，所述炉膛在富氧气氛燃烧下的炉膛截面热负荷为所述炉膛在空气气氛燃烧下的炉膛截面热负荷的 94％～99％；所述燃烧器的高宽比范围为2～10，所述燃烧器的一次风喷口和二次风喷口的间距范围为2～6。

在一种可选的实施方式中，所述炉膛在富氧气氛燃烧下的炉膛容积热负荷为所述炉膛在空气气氛燃烧下的炉膛容积热负荷的 96％～99％，所述炉膛在富氧气氛燃烧下的炉膛截面热负荷为所述炉膛在空气气氛燃烧下的炉膛截面热负荷的96％～99％。

在一种可选的实施方式中，所述炉膛在富氧气氛燃烧下的炉膛容积热负荷为所述炉膛在空气气氛燃烧下的炉膛容积热负荷的 98％～99％，所述炉膛在富氧气氛燃烧下的炉膛截面热负荷为所述炉膛在空气气氛燃烧下的炉膛截面热负荷的98％～99％。

在一种可选的实施方式中，所述燃烧器的高宽比范围为3～9，所述燃烧器的一次风喷口和二次风喷口的间距范围为3～5。

在一种可选的实施方式中，所述燃烧器的高宽比范围为4～8，所述燃烧器的一次风喷口和二次风喷口的间距范围为3～4。

在一种可选的实施方式中，所述富氧燃烧锅炉还包含水冷壁，所述水冷壁在富氧气氛燃烧下的受热面积大于所述水冷壁在空气气氛燃烧下的受热面积。

在一种可选的实施方式中，相对于所述水冷壁在空气气氛燃烧下的受热面积，所述水冷壁在富氧气氛燃烧下的受热面积增加5％～15％。

在一种可选的实施方式中，相对于所述水冷壁在空气气氛燃烧下的受热面积，所述水冷壁在富氧气氛燃烧下的受热面积增加10％～12％。

在一种可选的实施方式中，所述富氧燃烧锅炉在富氧气氛燃烧下的受热面烟气流速为所述富氧燃烧锅炉在空气气氛燃烧下的受热面烟气流速的96％～99％。

在一种可选的实施方式中，所述富氧燃烧锅炉在富氧气氛燃烧下的受热面烟气流速为所述富氧燃烧锅炉在空气气氛燃烧下的受热面烟气流速的98％～99％。

本申请实施例的技术方案，通过充分考虑炉膛容积热负荷、炉膛截面热负荷、受热面的烟气流速、水冷壁受热面积、燃烧器的高度比和喷口间距等锅炉特性参数，形成富氧燃烧锅炉的关键特征参数和结构构成，为大容量富氧燃烧锅炉的设计提供解决方案。确保富氧燃烧系统的可靠经济稳定运行，从而提高其环境与经济效益。

附图说明