[發明專利]一種鍋爐煙道熱量再利用的鍋爐用低負荷燃燒器

有效

• 申請號: 201310081851.9
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103175199A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 宋景慧;徐鋼;闞偉民;楊志平;肖小清;丁捷
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院;華北電力大學
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00;F23D17/00;C10J3/48;C10J3/50;C10J3/82
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種電廠鍋爐的附屬設備，具體是指一種鍋爐煙道熱量再利用的鍋爐用低負荷燃燒器。

背景技術

燃煤電站的運行在我國較為普遍，且有較為成熟的技術。但機組低負荷時的投油助燃成本仍是影響發電企業提高生產效益的一大難題。鍋爐投油多發生在以下工況：1.調峰機組低負荷運行接近50%負荷及以下時，由于一次風煤粉濃度低，爐膛溫度低，一、二次風配比不合理，導致燃燒不穩定。2.煤種變差時，風粉配比調整困難，為了爐內穩定燃燒，有時會投油穩燃。3.鍋爐冷、熱態啟動過程中，油系統一般都要投運。4.正常停爐過程中，當鍋爐負荷降到一定程度后，為了保持燃燒穩定防止突然滅火和爆燃事故，應投入點火油槍助燃。

用煤熱解產生的熱解煤氣助燃，代替部分投油是行之有效的方法，但如果在現有的電站額外加裝新的煤氣產生系統，費用高，投資相對較大，經濟效益不高。為解決以上問題，考慮就電站設備改造一種經濟性高，實用性強的煤氣產生系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種鍋爐煙道熱量再利用的鍋爐用低負荷燃燒器，該燃燒器結構簡單，可實現調峰機組的低負荷穩定運行，提高機組運行經濟性和安全性。

本發明的上述目的通過如下技術方案來實現的：一種鍋爐煙道熱量再利用的鍋爐用低負荷燃燒器，包括自上而下依次串聯的前端風粉管道、煤熱解室和煤熱解氣噴頭，前端風粉管道與煤熱解室均豎向設置，前端風粉管道伸入鍋爐的主燃燒器中，并且與煤熱解室的進口端相連通，用于將主燃燒器中的一次風粉混合物引入煤熱解室內，所述的煤熱解氣噴頭橫向設置，煤熱解室的出口端與煤熱解氣噴頭之間連接有彎折的尾部煙道，其特征在于：所述的低負荷燃燒器還包括引煙管道、縮放噴管和送風管道，其中，送風管道的前端與煤熱解室的進口端相連通，并且與所述的風粉管道呈并聯狀，匯交于煤熱解室的進口端，送風管道的后端與縮放噴管的前端相連通，縮放噴管的后端用于連接送風機，所述縮放噴管橫向設置，所述引煙管道為豎向設置的彎管，引煙管道的上端用于與鍋爐的水平煙道相連通，下端與縮放噴管的喉部相連通，引煙管道將鍋爐水平煙道中的高溫煙氣引入煤熱解室，為煤粉熱解提供熱源。

本發明的低負荷燃燒器，主要由燃煤鍋爐引煙系統和熱解系統兩大部分組成。燃煤鍋爐引煙系統與熱解系統通過引風管道連接其中。引煙系統的主要作用在于利用縮放噴管和卷吸原理，利用壓差從鍋爐水平煙道中引取高溫煙氣為熱解提供熱源，從而大量減少附加設備和運行費用，提高電站效率，且由于需要引取的煙氣量較小，不會明顯影響水平煙道煙氣的溫度水平。送風機作為該子系統的主要動力原件，同時也向系統中輸送大量的300℃的熱空氣，通過送風機獲得的熱空氣與通過卷吸作用從水平煙道獲得的熱煙氣流經縮放噴管和送風管道混合后進入煤熱解室。

本發明中，所述引煙管道與鍋爐的水平煙道相連通處靠近鍋爐的折焰角，引煙管道中煙氣的流速方向與水平煙道呈40°的夾角α，與縮放噴管中熱空氣的流速方向呈50°的夾角β。

本發明中，所述縮放噴管為兩端粗中間細的腰鼓型漸變管。

.本發明中，所述前端風粉管道的中部設置有控流擋板和均流器，其中，控流擋板位于均流器的上方，控流擋板為中間開孔的圓形板，均流器為上小下大的圓臺體。

本發明中，所述的尾部煙道由一體成型的豎直管、連接彎管和橫直管組成，其中，豎直管與所述煤熱解室的出口端相連通，橫直管與所述煤熱解氣噴頭相連通，所述橫直管中還橫向設置有隔板，將整個橫直管從中間橫向分隔成上半管和下半管，所述的煤熱解氣噴頭由煤氣噴頭和煤粉噴頭組成，煤氣噴頭位于煤粉噴頭的上方，煤氣噴頭與橫直管的上半管相連通，煤粉噴頭與橫直管的下半管相連通，所述的煤氣噴頭和煤粉噴頭用于向鍋爐的爐膛進行噴射煤氣和煤粉。

本發明中，所述的煤氣噴頭和煤粉噴頭相互獨立，并且噴頭方向能夠上下調整，兩噴頭之間的最大夾角λ為24°。

本發明熱解系統的煤熱解室是熱解發生的主要空間，后續的尾部管道充分利用濃淡分離原理，使富氣流和貧氣流適當區分，并用隔板保持區分狀態，直至混合物通過兩個獨立的噴頭向爐膛中的不同方向噴出，起到區分濃淡，充分引燃，穩定爐內燃燒工況的作用。