[發明專利]富氧燃燒鍋爐

有效

• 申請號: 202110154065.1
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112856375B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 吳海波;廖海燕;柳朝暉;余學海;劉毅;王鵬;張翼;傅培舫;陳創社
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司國華電力分公司;國能國華（北京）電力研究院有限公司;華中科技大學
• 主分類號: F22B31/08
• 分類號: F22B31/08;F22G7/00
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 王波

本申請實施例公開了一種富氧燃燒鍋爐，包含爐膛，燃燒器，水冷壁，過熱器，再熱器和空氣預熱器。通過充分考慮爐膛容積熱負荷、爐膛截面熱負荷、受熱面的煙氣流速、水冷壁受熱面積、燃燒器的高度比和噴口間距等鍋爐特性參數，形成富氧燃燒鍋爐的關鍵特征參數和結構構成，為大容量富氧燃燒鍋爐的設計提供解決方案。

技術領域

本申請涉及鍋爐技術領域，具體涉及一種富氧燃燒鍋爐。

背景技術

我國是煤炭大國，以煤為基礎能源的能源結構短期內難以改變。煤利用過程中的碳排放控制已成為我國可持續發展的重大挑戰。而富氧燃燒憑借其近零排放以及和傳統空氣燃燒技術的良好銜接性的優點，已經成為國內外研究的重點。富氧燃燒是在現有燃煤發電技術基礎上，用純氧氣或富氧氣體混合物代替助燃空氣，同時采用煙氣循環調節鍋爐的燃燒和傳熱特性，可獲得高濃度的富含CO₂煙氣，通過進一步的冷凝壓縮純化，可較容易實現大規模化CO₂富集和減排。但大容量高參數富氧燃燒鍋爐的設計是富氧燃燒技術研發過程中面臨的難點。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例為解決現有技術中存在的至少一個問題而提供一種富氧燃燒鍋爐。

為達到上述目的，本申請實施例的技術方案是這樣實現的：

本申請實施例提供一種富氧燃燒鍋爐，包括爐膛和燃燒器，所述爐膛在富氧氣氛燃燒下的爐膛容積熱負荷為所述爐膛在空氣氣氛燃燒下的爐膛容積熱負荷的94％～99％，所述爐膛在富氧氣氛燃燒下的爐膛截面熱負荷為所述爐膛在空氣氣氛燃燒下的爐膛截面熱負荷的 94％～99％；所述燃燒器的高寬比范圍為2～10，所述燃燒器的一次風噴口和二次風噴口的間距范圍為2～6。

在一種可選的實施方式中，所述爐膛在富氧氣氛燃燒下的爐膛容積熱負荷為所述爐膛在空氣氣氛燃燒下的爐膛容積熱負荷的 96％～99％，所述爐膛在富氧氣氛燃燒下的爐膛截面熱負荷為所述爐膛在空氣氣氛燃燒下的爐膛截面熱負荷的96％～99％。

在一種可選的實施方式中，所述爐膛在富氧氣氛燃燒下的爐膛容積熱負荷為所述爐膛在空氣氣氛燃燒下的爐膛容積熱負荷的 98％～99％，所述爐膛在富氧氣氛燃燒下的爐膛截面熱負荷為所述爐膛在空氣氣氛燃燒下的爐膛截面熱負荷的98％～99％。

在一種可選的實施方式中，所述燃燒器的高寬比范圍為3～9，所述燃燒器的一次風噴口和二次風噴口的間距范圍為3～5。

在一種可選的實施方式中，所述燃燒器的高寬比范圍為4～8，所述燃燒器的一次風噴口和二次風噴口的間距范圍為3～4。

在一種可選的實施方式中，所述富氧燃燒鍋爐還包含水冷壁，所述水冷壁在富氧氣氛燃燒下的受熱面積大于所述水冷壁在空氣氣氛燃燒下的受熱面積。

在一種可選的實施方式中，相對于所述水冷壁在空氣氣氛燃燒下的受熱面積，所述水冷壁在富氧氣氛燃燒下的受熱面積增加5％～15％。

在一種可選的實施方式中，相對于所述水冷壁在空氣氣氛燃燒下的受熱面積，所述水冷壁在富氧氣氛燃燒下的受熱面積增加10％～12％。

在一種可選的實施方式中，所述富氧燃燒鍋爐在富氧氣氛燃燒下的受熱面煙氣流速為所述富氧燃燒鍋爐在空氣氣氛燃燒下的受熱面煙氣流速的96％～99％。

在一種可選的實施方式中，所述富氧燃燒鍋爐在富氧氣氛燃燒下的受熱面煙氣流速為所述富氧燃燒鍋爐在空氣氣氛燃燒下的受熱面煙氣流速的98％～99％。

本申請實施例的技術方案，通過充分考慮爐膛容積熱負荷、爐膛截面熱負荷、受熱面的煙氣流速、水冷壁受熱面積、燃燒器的高度比和噴口間距等鍋爐特性參數，形成富氧燃燒鍋爐的關鍵特征參數和結構構成，為大容量富氧燃燒鍋爐的設計提供解決方案。確保富氧燃燒系統的可靠經濟穩定運行，從而提高其環境與經濟效益。

附圖說明