[實用新型]一種新型低負荷穩(wěn)燃直流型燃燒器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720211039.7
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN206682925U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設計）人: 李啟明;鐘迪;周賢;彭爍;王保民;王劍釗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司;華能集團技術(shù)創(chuàng)新中心
• 主分類號: F23D1/02
• 分類號: F23D1/02
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務所61215
• 代理人: 段俊濤

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于煤粉燃燒器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型低負荷穩(wěn)燃直流型燃燒器。

背景技術(shù)

隨著新能源的大力發(fā)展，其在電網(wǎng)中的比例逐漸擴大，造成多地出現(xiàn)棄風、棄光以及棄水等現(xiàn)象。自2010年開始，棄風問題愈演愈烈，全國平均棄風率長期高于10％。2015年，這一數(shù)據(jù)攀升至15％，較上一年上升7個百分點。“三北”地區(qū)的棄風問題尤為嚴峻，2015年吉林、甘肅、新疆等地的棄風率超過30％。特別是2015年入冬后，甘肅、寧夏、黑龍江等地的一些風電項目的棄風率甚至高達60％以上。

為貫徹落實十八屆五中全會提出的創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，推進“四個革命、一個合作”，加快能源技術(shù)創(chuàng)新，建設清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，我國將在“三北”地區(qū)大力發(fā)展新能源發(fā)電。“三北”地區(qū)燃煤熱電比例高，調(diào)峰電源建設條件差，冬季供暖期調(diào)峰困難，棄風棄光問題嚴重。如何借鑒和吸收引進國外相關(guān)經(jīng)驗，提升我國火電尤其是熱電的靈活性運行能力，挖掘燃煤機組調(diào)峰潛力，破解當前和未來的新能源消納困境，減少棄風棄光，是電力工業(yè)亟待開展的工作之一，具有重要的意義。

為此，燃煤機組需要具有低負荷運行的能力。根據(jù)調(diào)研資料顯示，丹麥火電機組基本上是熱電聯(lián)產(chǎn)機組，冬季供熱期最小出力可以低至15％-20％，德國熱電聯(lián)產(chǎn)機組可以低至40％；德國純凝燃煤機組技術(shù)出力可以低至25％。目前我們國家供暖期熱電機組“以熱定電”運行，冬季最小出力一般在60％-70％左右，和國外的差距還比較大。

燃煤機組低負荷穩(wěn)定運行的關(guān)鍵是保證燃燒穩(wěn)定，也就是燃燒器能夠在低負荷下穩(wěn)燃。為此，人們采用了一些措施，包括(1)在燃燒器區(qū)域敷設衛(wèi)燃帶，采用預燃室、穩(wěn)燃腔等都是維持局部高溫；(2)采用旋流燃燒器、鈍體燃燒器和射流燃燒器等，利用煙氣回流來加熱一次風粉射流；(3)采用濃淡燃燒器，通過提高濃股氣流的煤粉濃度來提高煤粉燃燒的穩(wěn)定性；(4)采用分級著火以及局部低速和高湍流脈動等。以上這些措施，雖然能夠起到一定的作用，但都難以實現(xiàn)較低負荷下的穩(wěn)燃，尤其是30％以下的負荷，基本不可能達到。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種新型低負荷穩(wěn)燃直流型燃燒器，該燃燒器主要由天然氣管、中心風管、一次風管、內(nèi)二次風筒、預燃室以及外二次風筒等組成。通過摻混天然氣，實現(xiàn)較低負荷下的穩(wěn)定燃燒。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種新型低負荷穩(wěn)燃直流型燃燒器，其特征在于，包括天然氣管1，天然氣管1伸入中心風管2向其中輸送天然氣，與中心風管2中通入的空氣混合，中心風管2的出口設置旋流器12，向預燃室5輸送混合氣體進行燃燒，中心風管 2外設置有向預燃室5提供一次風粉的一次風管3，一次風管3外設置有向預燃室5提供內(nèi)二次風的內(nèi)二次風筒4，內(nèi)二次風筒4外設置有向預燃室5提供外二次風的外二次風筒6，沿混合氣體進氣方向，預燃室5分為擴展段和水平段，兩段交接處設有內(nèi)二次風環(huán)形噴口13，所述擴展段是指從預燃室5的入口方向至出口方向擴展，所述內(nèi)二次風從內(nèi)二次風環(huán)形噴口13進入預燃室5。

所述天然氣管1的末端壁面為多孔結(jié)構(gòu)，天然氣從該多孔結(jié)構(gòu)多股入射進入中心風管2，方向與中心風管2中空氣的流動方向垂直。

所述一次風管3出口為兩段擴展結(jié)構(gòu)，第二段相比第一段，水平方向的傾斜角度有所減小，第二段是指遠離其入口的一段。

所述一次風管3的出口與中心風管2的出口平齊，且均位于預燃室5的入口端，即預燃室5擴展段的窄口端。

所述天然氣管1、中心風管2、一次風管3、內(nèi)二次風筒4、預燃室5以及外二次風筒6為同軸布置。

所述預燃室5由耐熱鋼1Cr18Ni9Ti卷制而成，內(nèi)襯耐火材料。

所述天然氣管1的天然氣入口7進入的天然氣與中心風管2的中心風入口8 進入的空氣混合，屬于部分預混，天然氣管1與旋流器12之間是天然氣和空氣的預混段。

二次風分為內(nèi)、外兩股，內(nèi)二次風由內(nèi)二次風入口10送入內(nèi)二次風筒4，經(jīng)由內(nèi)二次風環(huán)形噴口13噴入預燃室5，外二次風由外二次風入口11送入外二次風筒6，從預燃室5出口處向中軸線方向傾斜直流噴入。

摻混天然氣的熱量占燃料總熱量的10～30％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

1、天然氣由天然氣管送入，空氣由中心風管送入，二者在中心風管后半段充分混合，達到部分預混的目的。