[發明專利]一種基于預燃室溫度控制的穩燃燃燒器及其運行方法

在審

• 申請號: 202011043520.2
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112032711A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 周科;吳建國;魯芬;張富春;張廣才;張華東;侯遜
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;華能威海發電有限責任公司;華能山東發電有限公司;西安西熱鍋爐環保工程有限公司
• 主分類號: F23D1/02
• 分類號: F23D1/02;F23N5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種基于預燃室溫度控制的穩燃燃燒器及其運行方法，該穩燃燃燒器的一次風旋流裝置設置在預燃室入口，使風粉混合物在進入預燃室燃燒前產生強烈的旋流，確保燃燒器低負荷穩燃性能。在預燃室的入口設置有直流中心風筒，通過調節直流中心風的開度可避免高負荷下預燃室結焦、燒損等現象。旋流強度可調的二次風設置在預燃室腔體外側，推遲與預燃室內風粉氣流的混合，降低氮氧化物的生成，同時通過調節二次風旋流強度也可輔助改善燃燒器的低負荷穩燃性能和防結焦燒損性能。本發明可有效提高燃煤鍋爐深度調峰能力，拓寬深度調峰機組的煤質適應性。

技術領域

本發明屬于燃煤電站鍋爐深度調峰技術領域，具體涉及一種基于預燃室溫度控制的穩燃燃燒器及其運行方法。

背景技術

隨著我國風電、光伏等可再生能源發電的迅猛發展，以及電能用戶側用電特性的變化，電網系統對靈活性電源的需求不斷提高，煤電在電網系統中的定位逐步由電量型電源向電量和電力調節型電源轉變，為提高可再生能源的消納，保障電網的安全、穩定運行，煤電機組將更多的承擔電網系統調峰的功能。隨著各地逐步出臺電力輔助服務市場交易細則，參與深度調峰的機組將獲得補貼，為提高電廠的盈利能力和機組網上競爭力，燃煤機組開展深度調峰已成為必然趨勢。

燃煤機組開展深度調峰，鍋爐低負荷下的燃燒安全穩定是前提。目前，國內大部分燃煤機組鍋爐最低運行負荷為40％～50％額定負荷，離電網要求的最低深調負荷達到30％～35％額定負荷仍有一定距離。鍋爐入爐煤質特性和燃燒器穩燃性能是影響鍋爐低負荷穩燃能力的關鍵因素。在煤質一定的前提下，如何提高燃燒器的穩燃性能成為燃燒器研發人員關注的重點。我國在八十年代就開始研究燃煤鍋爐燃燒器的穩燃性能，也開發了諸如濃淡燃燒器、鈍體燃燒器、預燃室式燃燒器等多種燃燒器。預燃室式燃燒器，由于煤粉在預燃室內就著火，相對于其他形式的燃燒器，其穩燃性能更佳，也更適應于鍋爐開展深度調峰。但由于煤質的復雜多變，且電廠對鍋爐燃燒經濟性、環保特性、調峰能力等的要求的不斷提高，燃燒器研發人員一直在完善、創新預燃室式燃燒器。

申請號為201810737004.6的發明專利公開了一種低負荷穩燃的超低NOX燃燒系統及其燃燒器，將煙氣和空氣混合后引入燃燒器預燃室燃燒，提高鍋爐低負荷穩燃的同時，降低了燃燒過程NO_X的生成。

申請號為201810813198.3的發明專利公開了一種分級著火預燃室煤粉燃燒器及燃燒方法，通過預燃室和燃燒器鈍體的布置，結合多層級旋流二次風，實現提高鍋爐低負荷穩燃能力的目的。

目前，大多數針對預燃室式燃燒器穩燃能力的提升都是通過提高風粉混合溫度加強高溫煙氣卷吸等強化燃燒的方式來實現，低負荷下穩燃能力雖有提升，但高負荷時往往由于熱負荷過大造成噴口結焦、燒損等現象，影響鍋爐的安全運行。且針對煤質和負荷的變化，缺乏有效的燃燒穩定性保障措施。

發明內容

本發明的目的在于針對預燃室式燃燒器運行過程中易存在的低負荷穩燃和高負荷噴口結焦、燒損難以兼顧的特點，提供了一種基于預燃室溫度控制的穩燃燃燒器及其運行方法。

本發明采用如下技術方案來實現的：

一種基于預燃室溫度控制的穩燃燃燒器，包括二次風旋流器、預燃室溫度測量裝置、預燃室、一次風旋流器、吹掃裝置、二次風管道、煤粉管道、中心風管道、微油槍、中心風擋板和二次風旋流拉桿；其中，

微油槍、中心風管道、一次風旋流器、煤粉管道、二次風旋流器、二次風管道依次從里到外套裝在一起，預燃室布置在燃燒器靠近爐膛側的端部，預燃室內煙氣溫度測量裝置布置在預燃室的內壁上，吹掃裝置在預燃室的底部，二次風旋流拉桿與二次風旋流器相連接；中心風擋板布置在中心風管道的中心風入口處；