[發(fā)明專利]半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310067292.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN103115353A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章禮道
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 章禮道
• 主分類號(hào): F23C5/32
• 分類號(hào): F23C5/32;F23C7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐涉及一種火電站使用的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的具有超臨界蒸汽參數(shù)的電站鍋爐的新爐型。

(二)背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)的火電站使用的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的電站鍋爐的典型爐型是“W”火焰燃燒鍋爐，具有亞臨界蒸汽參數(shù)或者超臨界蒸汽參數(shù)；具有超臨界蒸汽參數(shù)的“W”火焰燃燒鍋爐的下爐膛水冷壁無一例外使用了低質(zhì)量流速技術(shù)，下爐膛水冷壁沿爐寬方向過大的熱偏差將導(dǎo)致正向流動(dòng)自補(bǔ)償特性的喪失，危及下爐膛水冷壁運(yùn)行安全。

“W”火焰燃燒鍋爐的燃燒器全部布置在前、后墻狹窄的拱頂上，布置在拱頂?shù)娜紵飨蛳聡娚涿悍蹥饬骷安糠荻物L(fēng)，其火焰射向爐膛中心轉(zhuǎn)折向上，前后的“U”形火焰構(gòu)成“W”火焰；下爐膛的前、后墻布置有二次風(fēng)和三次風(fēng)噴口。現(xiàn)有技術(shù)“W”火焰燃燒鍋爐的燃燒器有縫隙式燃燒器(直流式燃燒器)和弱旋流式燃燒器兩大類。“W”火焰燃燒鍋爐通常選用很高的下爐膛容積熱負(fù)荷，設(shè)置大面積衛(wèi)燃帶。

現(xiàn)有技術(shù)大、中型“W”火焰燃燒鍋爐通常配用雙進(jìn)雙出鋼球磨正壓直吹制粉系統(tǒng)。

現(xiàn)有技術(shù)尚無設(shè)計(jì)、制造1000MW等級(jí)的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的具有超臨界蒸汽參數(shù)的電站鍋爐的業(yè)績(jī)。

現(xiàn)有技術(shù)的火電站燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的電站鍋爐也有使用前后墻對(duì)沖、四角切圓燃燒方式的成功案例，但低負(fù)荷穩(wěn)燃性能較差。

(三)發(fā)明內(nèi)容：

所要解決的技術(shù)問題：

“W”火焰燃燒鍋爐的燃燒器全部布置在前、后墻狹窄的拱頂上，燃燒器區(qū)壁面熱負(fù)荷非常高，下爐膛容積熱負(fù)荷也很高，使下爐膛燃燒中心區(qū)的火焰溫度水平很高，NOx生成量比前后墻對(duì)沖燃燒方式高出一倍以上。

“W”火焰燃燒鍋爐的燃燒器全部布置在前、后墻狹窄的拱頂上與磨煤機(jī)的匹配變得非常困難，特別是部分磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)，工作燃燒器沿爐膛寬度方向的均勻性和對(duì)稱性難以保證；在超臨界“W”火焰燃燒鍋爐啟動(dòng)過程中，下爐膛水冷壁管的爐側(cè)熱偏差增大，水循環(huán)可靠性變差。

“W”火焰燃燒鍋爐的燃燒器全部布置在前、后墻狹窄的拱頂上熱煙氣回流效應(yīng)較差，風(fēng)、粉早期混合較差，為控制飛灰含碳量，在下爐膛設(shè)置大面積衛(wèi)燃帶以輻射熱點(diǎn)燃煤粉，在鍋爐啟動(dòng)和低負(fù)荷需耗用大量燃油用以加熱下爐膛大面積衛(wèi)燃帶。

解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案：

本發(fā)明半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐采取與現(xiàn)有技術(shù)完全不同的技術(shù)路線，提供一種火電站使用的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的具有超臨界蒸汽參數(shù)的電站鍋爐的新爐型。

本發(fā)明半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐包括帶有前拱、后拱的下爐膛；下爐膛前拱、下爐膛后拱上各布置2列弱旋流式燃燒器；每列弱旋流式燃燒器與一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接；在下爐膛前墻、下爐膛后墻的偏下部位各布置1列雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器；每列雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器與一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接；在上爐膛前墻、上爐膛后墻距屏式過熱器底部8m至12m部位，設(shè)置有1層或者2層分離二次風(fēng)噴嘴，每一個(gè)分離二次風(fēng)噴嘴噴出的直流風(fēng)和旋流風(fēng)分別可調(diào)；在前、后拱的向火面設(shè)置有衛(wèi)燃帶；在雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器內(nèi)設(shè)置有煤粉氣流濃淡分離器；在雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器中心線上、下各2.5m的范圍內(nèi)設(shè)置有衛(wèi)燃帶；雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器為啟動(dòng)燃燒器。

由于布置在拱頂?shù)娜跣魇饺紵飨蛳聡娚涿悍蹥饬骷安糠荻物L(fēng)，其火焰射向爐膛中心轉(zhuǎn)折向上，前后的“U”形火焰構(gòu)成“W”火焰；水平布置在下爐膛前墻、下爐膛后墻的偏下部的雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器構(gòu)成倒“T”火焰，故本發(fā)明取名半“W”火焰燃燒超臨界電站鍋爐。

發(fā)明的有益效果：

●與每一臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨連接的每列燃燒器均沿爐寬均勻分布，下爐膛水冷壁管的爐側(cè)熱偏差顯著減小，啟動(dòng)過程水循環(huán)可靠性顯著改進(jìn)；

●燃燒器區(qū)壁面熱負(fù)荷顯著下降，熱力型和燃料型NOx生成量顯著下降，分離二次風(fēng)進(jìn)一步抑制NOx生成并有效控制飛灰含碳量；

●雙調(diào)風(fēng)旋流式燃燒器顯著改進(jìn)熱煙氣回流效應(yīng)，風(fēng)、粉早期混合改善，易于采用少油或者無油煤粉點(diǎn)火技術(shù)；

●燃燒器與雙進(jìn)雙出鋼球磨連接的一次風(fēng)管道易于布置，均勻性、對(duì)稱性顯著改進(jìn)；

●與前后墻對(duì)沖、四角切圓燃燒方式相比，因有足夠高的下爐膛容積熱負(fù)荷和必要數(shù)量的衛(wèi)燃帶，低負(fù)荷穩(wěn)燃性能顯著改進(jìn)；

●簡(jiǎn)化了下爐膛前、后墻布置的二次風(fēng)和三次風(fēng)噴口、風(fēng)箱和擋板，并為分級(jí)送風(fēng)低氮燃燒創(chuàng)造了條件；

●易于大型化，可用于設(shè)計(jì)、制造1000MW等級(jí)的燃用無煙煤或者低揮發(fā)份貧煤的具有超臨界蒸汽參數(shù)的電站鍋爐。

(四)附圖說明：