CN206739288U - 一种热烟气送粉式低负荷稳燃燃烧器 - Google Patents

Abstract

热烟气送粉式低负荷稳燃燃烧器，包括中心乏气一次风管，钝体稳燃器，烟粉管，外层乏气一次风管，环形稳燃器，二次风管，二次风旋流叶片，燃烧器扩口。煤粉由温度较高的约300℃再循环烟气预热，释放出部分挥发分，并最终由烟气携带由烟风管出口进入炉膛内燃烧；燃烧所需一次助燃风由中心乏气一次风管和外层乏气一次风管内的一次风乏气提供；中心乏气一次风管出口安装钝体稳燃器，使一次风气流向烟粉气流中斜向冲射，加快一次风与烟粉气流的混合；外层乏气一次风喷口处则安装环形缩口稳燃器，使外层乏气一次风向烟粉气流冲射，加快一次风乏气与烟粉气流的混合；燃烧所需二次风由二次风管提供，并通过二次风喷口布置的二次风旋流叶片形成强烈的旋转气流，起到卷吸热烟气稳燃的目的。

Description

一种热烟气送粉式低负荷稳燃燃烧器

技术领域

本实用新型涉及火力发电技术领域，具体涉及热烟气送粉式低负荷稳燃燃烧器。

背景技术

为解决日益严重的弃风、光、水电问题，提高新能源的消纳能力，加快能源技术创新，挖掘燃煤机组调峰潜力，提高火电机组的运行灵活性，国家能源局2016年7月4日下发了火电机组灵活性改造通知，第一批确定了16个试点电厂，第二批(2016年8月5日通知)又确定了6个试点电厂，明确要求：1)提升灵活性改造预期将使热电机组增加20％额定容量的调峰能力，最小技术出力达到40％-50％额定容量；2)纯凝机组增加15％-20％额定容量的调峰能力，最小技术出力达到30％-35％额定容量；3)通过加强国内外技术交流和合作，部分具备改造条件的电厂预期达到国际先进水平，机组不投油稳燃时纯凝工况最小技术出力达到20％-25％；4)计划“十三五”期间我国实施2.2亿千瓦燃煤机组的灵活性改造，使机组具备深度调峰能力，并进一步增加负荷响应速率，部分机组具备快速启停调峰能力。

常规燃煤机组在深度调峰运行阶段，首先要解决的就是锅炉低负荷稳燃问题。锅炉低负荷运行时，炉膛火焰温度下降，煤粉着火困难，火焰稳定性差、易熄灭，一旦处理不当就会引起炉膛灭火或***事故。通过锅炉燃烧优化调整及一定的运行方式调整，例如：适当降低一次风速、提高煤粉浓度、提高煤粉细度、提高各燃烧器的风粉分配均匀性、采用集中火嘴运行方式等技术措施可一定程度提高低负荷的燃烧稳定性，但无法实现显著降低锅炉最低稳燃负荷的目的。

从煤粉燃烧的角度分析，锅炉在低负荷工况下，由于炉膛内的火焰温度较低，煤粉进入炉膛后的吸热速率降低，达到着火所需热量的时间增加，火焰容易熄灭，低负荷稳燃能力降低。

发明内容

为了克服上述低负荷下煤粉着火不稳定的问题，本实用新型的目的在于提供一种热烟气送粉式低负荷稳燃燃烧器，利用再循环高温烟气的热量对煤粉进行预热并使煤粉中的挥发分部分析出，降低煤粉的着火热，并在进入炉膛后迅速与乏气一次风混合，实现稳定着火、燃烧，提高低负荷稳燃能力。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种热烟气送粉式低负荷稳燃燃烧器，包括燃烧器扩口6，安装在燃烧器扩口6中心的中心乏气一次风管2，与燃烧器扩口6连通并依次安装在中心乏气一次风管2外的烟粉管1、外层乏气一次风管3和二次风管8；所述中心乏气一次风管2出口安装有使一次风斜向冲射烟粉气流的锥形钝体稳燃器7，所述外层乏气一次风管3出口安装有使外层乏气一次风斜向冲射烟粉气流实现了一次风与煤粉的快速、剧烈混合的环形缩口稳燃器5；所述二次风管8出口安装有二次风旋流叶片4；所述中心乏气一次风管2和外层乏气一次风管3的入口风道上设置调节风量的调节挡板9；所述燃烧器扩口6位于中心乏气一次风管2、烟粉管1、外层乏气一次风管3和二次风管8的出口；；所述烟粉管1中的再循环热烟气(约300℃)预热的煤粉在进入炉膛后迅速与中心乏气一次风管2和外层乏气一次风管3中的一次助燃风混合，实现稳定的着火、燃烧。燃烧器出口前的钝体稳燃器7和环形缩口稳燃器5均为强化乏气一次风与烟粉气流的混合而设计。中心乏气一次风与外层乏气一次风的比例由调节挡板9进行调节。二次风管8提供燃烧所需的二次风，并通过二次风旋流叶片4和燃烧器扩口6形成稳定的旋流卷吸流动场。

燃料由温度较高的再循环烟气预热，使得其中的挥发分部分析出，降低了进入炉膛所需要的着火热，而烟气中的氧含量非常低，析出的挥发分不具备着火的条件，实现了高温煤粉的输运。高温的烟粉气流在进入炉膛后迅速与一次助燃风混合，即中心乏气一次风和外层乏气一次风。为了提高一次风与烟粉气流的混合强度，在中心乏气一次风管2出口安装锥形钝体稳燃器7，使一次风可以斜向冲射烟粉气流；同时，在外层乏气一次风管3出口位置设计环形缩口稳燃器5，使外层乏气一次风斜向冲射烟粉气流，从而实现了一次风与煤粉的快速、剧烈混合。为提高燃烧器的负荷适应能力，中心和外层乏气一次风量可通过入口风道上的调节挡板9进行调节。燃烧所需二次风由最外层二次风管道送人炉膛，在管道出口安装二次风旋流叶片4和扩口结构，形成稳定的旋流卷吸流动场，实现煤粉的燃尽。

本实用新型和现有技术相比，具有如下优点：

利用温度较高的再循环热烟气的热量预热煤粉，并使得煤粉中的挥发分部分析出，从而降低了煤粉进入炉膛后的着火热，提高低负荷工况下的锅炉燃烧稳定性；低负荷工况下引入了烟气再循环的运行方式，可以提高低负荷运行工况下的烟气总量，有利于再热蒸汽温度提高，使低负荷工况下的机组循环效率及经济性得以提升；与现有的纯氧燃烧、微油点火等技术相比，仅需对现有设备进行技改即可满足低负荷运行的要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为烟粉管，2为中心乏气一次风管，3为外层乏气一次风管，4为二次风旋流叶片，5为环形缩口稳燃器，6为燃烧器扩口，7为锥形钝体稳燃器，8为二次风管，9为调节挡板。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，热烟气送粉式低负荷稳燃燃烧器，包括安装在中心的中心乏气一次风管2，钝体稳燃器7，烟粉管1，外层乏气一次风管3，环形缩口稳燃器5，二次风管8，二次风旋流叶片4，燃烧器扩口6和调节挡板9；所述烟粉管1中的再循环热烟气(约300℃)预热的煤粉在进入炉膛后迅速与中心乏气一次风管2和外层乏气一次风管3中的一次助燃风混合，实现稳定的着火、燃烧。燃烧器出口前的钝体稳燃器7和环形缩口稳燃器5均为强化乏气一次风与烟粉气流的混合而设计。中心乏气一次风与外层乏气一次风的比例由调节挡板9进行调节。二次风管8提供燃烧所需的二次风，并通过二次风旋流叶片4和燃烧器扩口6形成稳定的旋流卷吸流动场。

如图1所示，煤粉在烟粉管1中被温度较高的再循环烟气预热、其中的挥发分部分析出，降低了进入炉膛所需要的着火热，而烟气中的氧含量非常低，析出的挥发分不具备着火的条件，实现了高温煤粉的输运。烟粉气流在进入炉膛后迅速与中心乏气一次风管2和外层乏气一次风管3中的助燃一次风混合。为了提高一次风与烟粉气流的混合强度，在中心乏气一次风管2出口安装锥形钝体稳燃器7，使一次风可以斜向冲射烟粉气流；同时，在外层乏气一次风管3出口位置设计环形缩口稳燃器5，使外层乏气一次风斜向冲射烟粉气流，从而实现了一次风与煤粉的快速、剧烈混合。为提高燃烧器的负荷适应能力，中心和外层乏气一次风量可通过入口风道上的调节挡板9进行调节。燃烧所需二次风由最外层的二次风管8送人炉膛，在管道出口安装旋流叶片4和燃烧器扩口6，形成稳定的旋流卷吸流动场，实现煤粉的燃尽。

Claims (1)

1.一种热烟气送粉式低负荷稳燃燃烧器，其特征在于：包括燃烧器扩口(6)，安装在燃烧器扩口(6)中心的中心乏气一次风管(2)，与燃烧器扩口(6)连通并依次安装在中心乏气一次风管(2)外的烟粉管(1)、外层乏气一次风管(3)和二次风管(8)；所述中心乏气一次风管(2)出口安装有使一次风斜向冲射烟粉气流的锥形钝体稳燃器(7)，所述外层乏气一次风管(3)出口安装有使外层乏气一次风斜向冲射烟粉气流实现了一次风与煤粉的快速、剧烈混合的环形缩口稳燃器(5)；所述二次风管(8)出口安装有二次风旋流叶片(4)；所述中心乏气一次风管(2)和外层乏气一次风管(3)的入口风道上设置调节风量的调节挡板(9)；所述燃烧器扩口(6)位于中心乏气一次风管(2)、烟粉管(1)、外层乏气一次风管(3)和二次风管(8)的出口。