[发明专利]用于固体燃料燃烧器的喷嘴组件和操作用于固体燃料燃烧器的喷嘴组件的方法

说明书

提供了一种用于粉碎固体燃料燃烧炉的粉碎固体燃料管道喷嘴的喷嘴尖端。喷嘴尖端包括一次护罩，该一次护罩具有入口端和出口端；以及位于出口端处的出口，该出口用于使粉碎固体燃料进入炉中。该出口的面积能够选择性地调整以改变该粉碎固体燃料从该喷嘴尖端的出口速度。

背景技术

技术领域

本发明的实施方案大体上涉及用于与粉碎固体燃料燃烧器一起使用的燃烧系统，并且更具体地涉及用于此类燃烧系统的可调喷嘴组件。

领域的讨论

用于将粉碎固体燃料(例如，煤)输送到蒸汽发生器的系统通常包括多个喷嘴组件，煤粉通过这些喷嘴组件使用空气输送到蒸汽发生器的燃烧室中。喷嘴组件通常设置在风箱内，这些风箱可以位于蒸汽发生器的拐角附近。每个喷嘴组件包括喷嘴尖端，该喷嘴尖端突出到燃烧室中。每个喷嘴尖端将煤粉和空气的单个流或射流输送到燃烧室中。离开喷嘴尖端后，单个煤粉/空气射流分散在燃烧室中。

通常，喷嘴尖端被布置成向上和向下倾斜以调整火焰在燃烧室内的位置。在每个粉碎固体燃料喷嘴处产生的火焰通过全局传热和传质过程稳定。因此，居中位于炉中的单个旋转火焰包封(例如，“火球”)在整个炉中提供逐渐但彻底且均匀的粉碎固体燃料-空气混合。

尽管现有技术的粉碎固体燃料喷嘴尖端是出于其预期目的操作的，但是在现有技术中已经证明需要进一步改进此类粉碎固体燃料喷嘴尖端，特别是在可能燃烧的煤的品级方面追求更大的灵活性。特别地，典型的喷嘴尖端被构造成尽管它们可以向上或向下成角度，但喷嘴尖端的出口面积是不变的。这种无法改变喷嘴尖端出口面积意味着煤粉的出口速度同样不能改变，这限制了可以燃烧的煤类型的范围。这是因为具有不同挥发物含量的不同煤阶需要不同的煤粉出口速度才能达到最佳燃烧效果(即，高燃料转化效率和低NOx排放)。特别地，作为设计规则，用于低煤阶煤的燃烧器被设计成具有比高煤阶煤更低的煤粉出口速度，反之亦然。因此，每个燃烧器的喷嘴尖端被设计成提供针对特定煤阶和挥发物含量特别定制的出口速度。因此，不同于设计煤的煤阶不能在不进行耗时且昂贵的改造的情况下燃烧，以提供具有对应于煤粉的期望出口速度的出口面积的喷嘴尖端。

鉴于上述情况，需要具有可变或可调出口面积的煤粉喷嘴尖端，其允许根据燃烧的煤的品级来调整煤粉的出口速度。

发明内容

在实施方案中，提供了一种用于粉碎固体燃料燃烧炉的粉碎固体燃料管道喷嘴的喷嘴尖端。喷嘴尖端包括一次护罩，该一次护罩具有入口端和出口端；以及位于出口端处的出口，该出口用于使粉碎固体燃料进入炉中。出口的面积能够选择性地调整以改变粉碎固体燃料从喷嘴尖端的出口速度。

在另一实施方案中，提供了一种操作燃烧器的方法。该方法包括以下步骤：通过至少一个具有喷嘴尖端的燃料喷嘴组件向燃烧室供应燃料流，并且根据燃料的性质和/或燃烧器的操作要求中的至少一者改变燃料从喷嘴尖端的出口速度。

在又一实施方案中，提供了一种燃烧系统。燃烧系统包括燃烧室和喷嘴组件的喷嘴尖端，该喷嘴组件被构造成将燃料和一次空气的混合流引导到燃烧室中，该喷嘴尖端包括具有出口的一次护罩。出口的面积能够选择性地调整以改变燃料和一次空气的混合流从该喷嘴尖端的出口速度。

附图说明

通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述，将更好地理解本发明，其中：

图1是体现燃烧系统的粉碎固体燃料燃烧炉的垂直截面图的图解表示，其中可以利用根据本发明的固体燃料喷嘴尖端构造；

图2是根据本发明的实施方案的用于与图1的粉碎固体燃料燃烧炉一起使用的固体燃料喷嘴尖端的出口端透视图，示出了其中间出口面积位置。

图3是处于中间出口面积位置的图2的固体燃料喷嘴尖端的入口端透视图。

图4是处于中间出口面积位置的图2的固体燃料喷嘴尖端的前正视图。