[发明专利]一种基于煤粉径向浓缩的直流稳燃燃烧器系统

说明书

本发明公开了一种基于煤粉径向浓缩的直流稳燃燃烧器系统，包括锅炉炉膛以及设置于锅炉炉膛上的若干燃烧器，其中，燃烧器内部安装有若干文丘里型煤粉浓缩器，燃烧器的一次风喷口处安装有楔形稳燃钝体，该系统能够实现低负荷稳燃，同时控制炉膛出口NO_x浓度。

技术领域

本发明属于火力发电设备领域，涉及一种基于煤粉径向浓缩的直流稳燃燃烧器。

背景技术

提高燃煤火电机组深度调峰能力主要包括以下三个方面的主要内容：1)提高锅炉低负荷稳燃能力；2)机组供热工况实现热电解耦；3) 提高机组主辅机及其环保装置低负荷下设备适应性。这其中最核心的就是提高锅炉低负荷稳燃能力，尤其是针对大部分纯凝机组。提高锅炉低负荷稳燃能力的主要技术措施有：适应于灵活性调峰的燃烧器改造，制粉系统改造，掺烧高挥发分煤质改造，以及等离子体、微油、富氧等助燃改造等。其中，掺烧高挥发分煤质改造受电厂煤质来源限制；等离子稳燃技术受阴极寿命限制，采用等离子长时间维持稳定燃烧不仅有损运行经济性，还可能引起燃烧器喷口烧损；微油稳燃及富养燃烧涉及到运行经济性与安全性等因素限制。

归根结底，在特定锅炉特征参数和燃煤情况下，低氮燃烧器系统稳燃性能成为决定锅炉低负荷稳燃能力的主要因素。综合以往研究成果，大多通过形成稳定回流区或者煤粉-空气浓淡分离来提高燃烧器稳燃性能。

各大燃煤电厂现用的直流煤粉浓缩器主要有弯管式、撞击块式以及百叶窗式。弯管式煤粉浓缩器借助一个弯头使得进入燃烧器前的煤粉分为浓淡两股，该燃烧器虽然结构简单，阻力相对较小，但是浓缩比仅为 2左右，在炉前布置困难，尤其是应用于四角切圆锅炉，从炉前引到各角燃烧器时，会造成锅炉中的2个角浓缩方向与假想切圆方向相反，导致高温腐蚀和NO_x污染。撞击块式煤粉浓缩器虽然布置简单方便，但是浓缩比有限。百叶窗式煤粉浓缩器借助布置于管道中的浓缩栅将一次风分为浓淡两股，该燃烧器的浓缩比通常可达3～9，阻力系数介于1.7～4，且布置方便，但通常部分栅片磨损严重，甚至是缺级运行。

此外，已然实现70％以上调峰能力的机组，为了确保负荷响应速率并防止给煤机突然断煤等意外情况，在20～30％机组额定出力下往往维持3台磨煤机同时运行，一次风管内煤粉浓度下降至0.3kg(煤粉)/kg (空气)甚至更低，这于低负荷稳燃和控制炉膛出口NO_x浓度均不利。

综合考虑深度调峰状态下锅炉稳定燃烧并控制炉膛出口NO_x浓度，现研发出基于煤粉径向浓缩的直流稳燃燃烧器。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于煤粉径向浓缩的直流稳燃燃烧器系统，该系统能够实现低负荷稳燃，同时控制炉膛出口NO_x浓度。

为达到上述目的，本发明所述的基于煤粉径向浓缩的直流稳燃燃烧器系统包括锅炉炉膛以及设置于锅炉炉膛上的若干燃烧器，其中，燃烧器内部安装有若干文丘里型煤粉浓缩器，燃烧器的一次风喷口处安装有楔形稳燃钝体。

各文丘里型煤粉浓缩器沿周向依次分布。

燃烧器为直流稳燃燃烧器。

还包括一次风机、空气预热器、磨煤机及煤粉管道；

一次风机的出口分为两路，其中，一路与空气预热器的入口相连通，另一路与冷一次风母管相连通，冷一次风母管与磨煤机的入口风道相连通；空气预热器的出口与热一次风母管的入口相连通，热一次风母管与各磨煤机的入口风道相连通，磨煤机的出口与燃烧器的入口相连通。

磨煤机的出口经煤粉管道与燃烧器相连通。

燃烧器分为2-3组，其中一组包括4支燃烧器。

文丘里型煤粉浓缩器及楔形稳燃钝体均采用耐磨材质制作而成。