[實用新型]鍋爐用燃燒器的穩燃體結構

有效

• 申請號: 201420247516.1
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN203857457U
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 陳燦;張定海;毛宇;孔紅兵;胡修奎;霍鎖善
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00
• 代理公司: 泰和泰律師事務所 51219
• 代理人: 孫恩源

技術領域

本實用新型涉及一種尤其適用于富氧燃燒鍋爐的燃燒器，尤其是一種鍋爐燃燒器用穩燃體結構。

背景技術

二氧化碳因具有溫室效應被普遍認為是導致全球氣候變暖的重要原因之一，隨著全球氣候變暖，國際上碳減排的呼聲日益高漲，中國政府面臨極其巨大的減排壓力，并對國際社會作出了碳減排的承諾。。中國的國情決定在相當長的時間內中國能源將來自化石燃料，化石能源利用是最重要的CO₂排放源，如果將全球溫室氣體排放量按行業統計，發電行業是最大的排放源，而燃煤發電又是發電行業中CO₂排放的最主要來。為實現CO₂減排，在常規空氣燃燒技術的基礎上研究了一種富氧燃燒技術，富氧燃燒是一種針對化石燃料發電的CO₂減排解決方案。

富氧燃燒是在現有電站鍋爐系統基礎上，用高濃度的氧代替常規的助燃空氣，同時通過煙氣再循環來獲得富含80%以上體積濃度的CO₂煙氣，以較小的代價冷凝壓縮后實現CO₂的永久封存或資源化利用，較為容易實現大規模化CO₂富集和減排，并且由于這種新型燃燒方式與現有電站燃燒方式在技術具有良好的承接性，也容易被電力行業接受。這種燃燒方式的主要特點是采用煙氣再循環，以煙氣中的CO₂替代助燃空氣中的氮氣，與氧一起參與燃燒，這樣可大幅度提高煙氣中的CO₂濃度，CO₂無需額外分離即可利用和處理。該燃燒方式還具有高效脫硫脫硝的效能，可望形成一種污染物綜合排放低的“無煙囪”的環境友好的發電方式。已有的分析表明，和其他碳捕獲方式相比，富氧燃燒技術在投資成本、運行成本、CO₂減排成本、大型化和與現有技術的兼容度等方面都具有優越性。

在燃料的燃燒過程中，氮氧化物的生成是燃燒反應的一部分。燃燒生成的氮氧化物主要是NO和NO₂，統稱為NOx。在鍋爐燃料的燃燒過程中生成的NOx，其生成形式主要有熱力型NOx、瞬時反應型NOx和燃料型NOx。對富氧燃燒鍋爐而言，如果結構設計不合理，或系統配置不當，空氣混入爐內，易出現熱力型氮氧化物的產生；或者由于燃燒器配風不合理和爐內不合理的化學當量比也可能使得燃料氮在火焰前鋒內就急劇轉化為氮氧化物，即便在后期采用分級燃燒也無法有效降低氮氧化物的排放。

富氧燃燒由于采用鍋爐排除的煙氣進行再循環，并注入一定比如的純氧作為燃煤的助燃劑，即煙氣中80％的N₂被80％CO2所取代，而且CO₂具有明顯的滅火特性，這使得煤的著火穩定性和燃盡性能在富氧條件比在常規空氣燃燒條件下變得困難，火焰的傳播速度也比在空氣條件下變慢；同時由于煙氣中的CO₂比重增加使得燃燒空氣的理論燃燒最高溫度偏低，這樣極易造成富氧燃燒情況下火焰的不穩定。因此解決富氧條件下煤的著火穩定性和燃盡特性是發展富氧燃燒技術的關鍵。

而鍋爐燃燒器用穩燃體結構，對著火穩定性和燃盡特性有著重要影響。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可改善在富氧燃燒工況下著火穩定性和燃盡特性的鍋爐燃燒器用穩燃體結構。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：鍋爐燃燒器用穩燃體結構，包括穩燃體，所述穩燃體的內輪廓面為球面，所述穩燃體的外輪廓面為與該球面同中心線的拋物面，穩燃體與氧氣注入管連接并相對固定，所述氧氣注入管的出口端與所述拋物面的中心線同軸，氧氣注入管的出口采用噴射孔式結構，氧氣注入管的氧氣噴射孔布置于穩燃體內部因穩燃體而形成的回流區內，氧氣注入管或穩燃體與平移驅動機構連接，所述平移驅動機構是沿所述拋物面的中心線所在方向在設定調節行程內調整氧氣注入管和穩燃體相對于燃燒器出口的位置。

所述穩燃體的出口區域左右對稱開有缺口，單個缺口弧長所對應的圓心角為30～70°，單個缺口在其中心線方向所對應的長度為穩燃體的全長的1/6～1/3。

所述氧氣注入管的出口處設置有圓臺形的噴孔板，氧氣噴射孔分布在噴孔板上。

所述氧氣噴射孔在噴孔板上均勻分布。

所述噴孔板的錐度在0.268～0.577之間。