[發(fā)明專利]智能型自適應(yīng)多煤種直流煤粉燃燒裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210222048.8
• 申請(qǐng)日: 2012-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102705820A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董信光;胡志宏;郝衛(wèi)東;李建生;何國(guó)亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東電力集團(tuán)公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): F23C7/00
• 分類號(hào): F23C7/00;F23N3/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直流煤粉燃燒裝置，尤其涉及一種智能型自適應(yīng)多煤種直流煤粉燃燒裝置。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，用電量逐年增加，但是電力煤炭供應(yīng)卻沒(méi)有同步相應(yīng)增加，使煤炭的供需產(chǎn)生較大矛盾，采購(gòu)難、煤價(jià)高成為電廠必須面對(duì)難題，這種現(xiàn)象直接導(dǎo)致各電廠煤炭采購(gòu)均以能買到煤即可或者為了降低采購(gòu)成本而不考慮是否適合本廠的鍋爐燃用，有的電廠進(jìn)煤雜亂達(dá)到80多種，甚至上百種之多，而且煤種特性差別較大，但是電站煤粉鍋爐都是針對(duì)特定煤種(稱為設(shè)計(jì)煤種)設(shè)計(jì)制造的，當(dāng)煤種偏離設(shè)計(jì)煤種時(shí)，對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生負(fù)面影響，嚴(yán)重的可導(dǎo)致鍋爐燃燒不穩(wěn)、鍋爐滅火等事故。

我國(guó)電站鍋爐從國(guó)產(chǎn)125?MW機(jī)組至進(jìn)口600?MW甚至1000MW機(jī)組，大部分均采用四角切圓燃燒技術(shù)，尤其是從70年代末300?MW、600?MW機(jī)組CE型鍋爐技術(shù)的引進(jìn)開(kāi)始，我國(guó)的四角切圓直流煤粉燃燒技術(shù)日趨成熟。可以預(yù)見(jiàn)，直流煤粉燃燒技術(shù)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，仍將是我國(guó)電站鍋爐采用的主要燃燒方式。由于煤種多變的原因?qū)е轮绷髅悍坼仩t燃燒不穩(wěn)、滅火的事故時(shí)有發(fā)生。華電集團(tuán)某發(fā)電有限公司#1和#2機(jī)組鍋爐為四角切圓直流燃燒方式，設(shè)計(jì)煤種為貧煤，但入廠煤達(dá)到125種，幾乎包括了從無(wú)煙煤到褐煤所有的煤種，而且煤場(chǎng)儲(chǔ)存空間有限，并且沒(méi)有大型混煤設(shè)備，使分類和混煤手段有限，直接結(jié)果就是入爐煤多變，甚至是突變，運(yùn)行人員根本沒(méi)有時(shí)間進(jìn)行觀察和調(diào)整，#1鍋爐在一個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)三次滅火，鍋爐飛灰含碳量達(dá)到20%，并出現(xiàn)結(jié)焦，停爐檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)多個(gè)燃燒器噴嘴被燒損，并有水冷壁出現(xiàn)了高溫腐蝕現(xiàn)象。

對(duì)于非設(shè)計(jì)多煤種燃燒的問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外主要采用摻燒方法：方法有爐內(nèi)摻燒(即不同磨煤機(jī)分別磨制不同的煤種然后在在磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)層的燃燒器進(jìn)行燃燒，也稱為分倉(cāng)摻燒)和爐外摻燒(也稱為爐外摻混方式，指各煤種在進(jìn)入原煤倉(cāng)前就進(jìn)行摻混)。目前這方面的研究和應(yīng)用的文獻(xiàn)很多如：《煙煤鍋爐鍋爐兩種方式摻燒褐煤的工程應(yīng)用》、《大型電站鍋爐非設(shè)計(jì)煤種最佳摻燒方案》、《混煤摻燒技術(shù)在羅定電廠的應(yīng)用》，《Characterization?of?coal?blends?for?pulverized?fuel?combustion》等，這些研究文獻(xiàn)表明，無(wú)論哪種采用摻燒方式，都要面臨兩個(gè)難以克服的問(wèn)題：(1)、原煤處理的問(wèn)題，對(duì)于爐外摻燒由于沒(méi)有很好的摻配設(shè)備,難于摻混均勻;爐內(nèi)摻燒要求分倉(cāng)上煤對(duì)煤廠要求很嚴(yán)格難于實(shí)現(xiàn)，或者實(shí)現(xiàn)起來(lái)成本高昂；(2)、燃燒器由于不能適應(yīng)其他煤種，經(jīng)常發(fā)生滅火或燃燒器燒損的事故。為了適應(yīng)多煤種，目前在燃燒器方面的研究狀況：國(guó)外對(duì)燃燒器的設(shè)計(jì)理念完全是針對(duì)單一煤種進(jìn)行燃燒器設(shè)計(jì)或改進(jìn)；國(guó)內(nèi)對(duì)于能適應(yīng)或自動(dòng)多煤種的燃燒器的研究主要是采用濃淡分離技術(shù)或雙通道燃燒器，穩(wěn)燃腔燃燒器等，相關(guān)文獻(xiàn)有《百葉窗燃燒器在低質(zhì)無(wú)煙煤鍋爐的應(yīng)用》，《國(guó)產(chǎn)多通道燃燒器燃燒無(wú)煙煤的操作》，《穩(wěn)燃腔燃燒器在420t/h無(wú)煙煤鍋爐上的應(yīng)用》等，這些文獻(xiàn)中所述的燃燒器有一個(gè)共同特點(diǎn)是比較適合比設(shè)計(jì)煤種的點(diǎn)火性能和穩(wěn)燃性能稍差一些的煤種，有一定的穩(wěn)燃作用，但對(duì)于揮發(fā)份比較高、易著火的煤種來(lái)說(shuō)是不適合的，尤其是多通道燃燒器和穩(wěn)燃腔燃燒器，極易導(dǎo)致燃燒器噴口結(jié)焦而燒毀燃燒器噴口的事故，在一定程度說(shuō)，上述文獻(xiàn)介紹的燃燒器可以適應(yīng)一些著火性能比較差的煤種，反之則不可行；對(duì)于鍋爐能自動(dòng)適應(yīng)煤質(zhì)變化這方面的研究國(guó)內(nèi)外基本沒(méi)有。總的來(lái)說(shuō)關(guān)于能全面適應(yīng)或尤其自動(dòng)適應(yīng)多煤種的燃燒器這方面的文獻(xiàn)目前基本處于空白狀態(tài)。

????通過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)，能適應(yīng)多煤種燃燒器的相關(guān)專利如下：?

專利91100191.3多煤種燃燒器，這種燃燒器為旋流燃燒器不能用于直流燃燒鍋爐，基本原理其實(shí)是通過(guò)渦殼使一次風(fēng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，二次風(fēng)分級(jí)送入，同時(shí)為了增加穩(wěn)燃效果又加了一個(gè)預(yù)燃室。這個(gè)燃燒器在燒無(wú)煙煤等難于著火和穩(wěn)燃煤種優(yōu)勢(shì)明顯，但對(duì)于易燃、易著火的煙煤、褐煤等由于穩(wěn)燃室的存在和強(qiáng)烈的風(fēng)粉混合，噴口極易結(jié)焦，而且還有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是這個(gè)燃燒器由于其結(jié)構(gòu)和燃燒方式的限制其燃燒功率較小，不適合在大型電站鍋爐上應(yīng)用。

專利96247019.8和專利96122258.1寬調(diào)節(jié)比、多煤種、濃稀相煤粉旋流燃燒裝置，介紹了一種通過(guò)調(diào)節(jié)彎頭內(nèi)隔板來(lái)調(diào)節(jié)濃相和稀相的比例來(lái)適應(yīng)煤種變化的旋流燃燒器，首先這種燃燒器是旋流燃燒器不能用于直流燃燒鍋爐，再者雖然這種調(diào)節(jié)濃相和稀相比的方式使調(diào)節(jié)比比較大，但通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證僅靠改變濃稀相比適應(yīng)煤種變化，適應(yīng)的煤種變化范圍較窄，同時(shí)這種燃燒器不能自動(dòng)適應(yīng)煤種變化還要運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)節(jié)濃稀相的比例。