[實用新型]大中型煤粉鍋爐寬負荷運行條件下的低氮燃燒器

有效

• 申請號: 202023104770.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN214307092U
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 潘效軍;李乾軍;張長飛;畢小龍;嚴謹;喬正輝
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: F23C3/00
• 分類號: F23C3/00;F23C5/32;F23K3/02;F23L1/00;F23L9/00
• 代理公司: 南京睿之博知識產權代理有限公司 32296
• 代理人: 劉菊蘭

本實用新型公開了一種大中型煤粉鍋爐寬負荷運行條件下的低氮燃燒器，包括安裝在四個爐膛角上的一次風口、二次風口和燃盡風口，以及對稱安裝在爐膛左右兩個側墻且位于一次風口、二次風口和燃盡風口上部且與燃盡風口連通的補燃風口，控制補燃風閥門開度劃分進入補燃風口和燃盡風口的風量和速率；一次風口包括設置于最底部一次風口上方的中一次風口，中一次風口和最底部一次風口通過閥門和輸煤管道連接，經三通匯總后，與第一磨煤機相連通；通過閥門開關切換，低負荷時第一磨煤機為中一次風口輸送煤粉；高負荷時第一磨煤機為最底部一次風口輸送煤粉。本實用新型在大中型鍋爐的寬負荷穩定運行條件下節能環保效益顯著。

技術領域

本實用新型屬于工程熱物理領域，具體涉及一種大中型煤粉鍋爐寬負荷運行條件下的低氮燃燒器。

背景技術

隨著我國能源結構調整并逐漸推進，風能、太陽能等新能源技術所生產電能逐漸加大，大型火力發電廠鍋爐調峰幅度增加，低負荷長時間運行成為常態化。為了滿足高峰或者新能源不足時間段的電能需求，大中型火力發電廠鍋爐必須足夠大，滿足25%-100%的調峰范圍，額定蒸發量范圍為670 t/h（對應額定發電量為600 MW）~ 3000 t/h，以滿足大負荷運行的發電工況。在滿足環保要求和節能運行情況下，目前大型火力電廠鍋爐調控負荷普遍較窄。由于爐膛尺寸較大，低負荷經濟運行經常遇到爐內燃燒不穩定、煤粉爐膛氧量過大，氮氧化物生成量明顯增加，環保排放不達標或者為降低氮氧化物而使噴氨量增加的問題。低負荷低氧量運行時，爐內生成的一氧化碳濃度普遍過高，排放煙氣中一氧化碳濃度過高，燃煤能源利用率下降。同時，煤燃燒不充分會使爐膛溫度不達標，過熱器主蒸汽溫度過低，汽輪機熱電轉換效率也會隨之降低。

實用新型內容

技術目的：為了克服現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種大中型煤粉鍋爐寬負荷運行條件下的低氮燃燒器，針對大中型煤粉鍋爐，通過增加中間主燃燒區域煤粉濃度來抑制氮氧化物生成，通過增加爐膛上部空氣量來使高濃度一氧化碳在低于熱力型氮生成溫度的條件下充分燃燒，實現爐膛中部為高溫還原性氣氛環境，爐膛上部為相對低溫氧化性環境，達到大中型蒸發量670 t/h ~ 3000 t/h煤粉鍋爐在低負荷穩燃高效運行時充分抑制熱力型氮氧化物生成的目的。

技術方案：為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種大中型煤粉鍋爐寬負荷運行條件下的低氮燃燒器，其特征在于，包括一次風口、二次風口、燃盡風口和補燃風口，其中：

一次風口、二次風口和燃盡風口均安裝在爐膛的四個爐膛角上，補燃風口對稱的安裝在爐膛的左右兩個側墻上，燃盡風口全部位于一次風口和二次風口的上側，補燃風口全部位于燃盡風口的上側；

燃盡風口與補燃風口之間通過閥門用風管道連通，每個補燃風口與閥門用風管道之間還設置有補燃風閥門；

在每個爐膛角上，任選除最底部的一次風口外的一個一次風口作為中一次風口，其中，中一次風口和最底部的一次風口之間通過輸煤管道連通，中一次風口、最底部的一次風口與輸煤管道之間均設置有閥門，四個爐膛角上的中一次風口和最底部的一次風口對應的輸煤管道匯總后，通過一次風管道連接到第一磨煤機。

優選地，在每個爐膛角上，任意兩個一次風口之間設置至少一個二次風口。

優選地，四個爐膛角上的二次風口的數量相等，從爐膛最底部開始一直到爐膛最上部結束，對每個爐膛角上的二次風口進行計數，四個爐膛角上的相同序號的二次風口位于同一水平面。

優選地，四個爐膛角上的一次風口的數量相等，從爐膛最底部開始一直到爐膛最上部結束，對每個爐膛角上的一次風口進行計數，四個爐膛角上的相同序號的一次風口位于同一水平面。

優選地，在每個爐膛角上，中一次風口位于最上部的一次風口和最底部的一次風口的中間位置，最底部的一次風口和中一次風口之間等間距設置兩個一次風口；在中一次風口和最上部的一次風口之間等間距設置三個一次風口。