一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器的制作方法

1.本发明属于燃烧器领域，特别是涉及一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器。


背景技术：

2.国家双碳背景下，以风光为代表的新能源发电占比快速提升，新能源大规模并网带来消纳难题，而由于风光资源受昼夜、天气和季节等因素影响，新能源出力存在一定的随机性和波动性。以风电为例，日波动最大幅度可达装机容量的80％，且呈现“反调峰”特性，因此在新能源高比例接入电力系统后，系统调峰负担加大。而火电灵活性改造是推动新能源消纳最重要的手段之一，火电机组尤其是煤电机组在未来几年持续低负荷运行或者深度调峰将成为常态。
3.从燃烧原理上讲，随着燃料量的增加，炉内温度水平升高，进入炉内燃料的着火热减小，燃料易于着火和燃烬；当负荷较低时，炉温降低，使炉内燃料的着火热增加，燃料不宜着火和燃烬。所以在低负荷工况下，由于炉内温度降低，延长了煤粉气流进入炉内加热到着火温度的时间，煤粉着火稳定性减弱，容易发生锅炉灭火事故。
4.四角切圆锅炉燃用劣质贫煤时，由于燃煤灰分高、挥发分低且热值低，煤粉着火性能差，火焰燃烧推迟，低负荷运行工况下燃烧稳定性差。
5.四角切圆锅炉燃用高水分褐煤时，由于褐煤水分大，低负荷运行工况下，一次风率普遍高于设计值，甚至超过50％以上，较高的一次风率，一方面影响了锅炉低负荷稳燃能力，同时使得炉膛出口氮氧化物较难控制，nox排放浓度高；另外一方面因为二次风份额急剧下降，一次风和二次风动量比失调，容易导致炉内动力厂紊乱，锅炉发生结焦、偏烧问题。
6.传统的低氮燃烧器，无论是水平浓淡还是垂直浓淡，浓淡分离效果已无法满足低负荷稳燃需求，


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明旨在提出一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器,以解决传统的低氮燃烧器浓淡分离效果不好且燃烧不稳定的问题。
8.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器，包括一次风煤粉管道、煤粉浓缩器、燃烧器弯头、一次风乏气通道、二次风箱、二次风通道、一次风乏气燃烧器和一次风主燃烧器，所述一次风煤粉管道通过燃烧器弯头与一次风主燃烧器连通，所述一次风煤粉管道内设置煤粉浓缩器，所述一次风煤粉管道进口端与煤粉浓缩器的进口端正对设置，所述一次风乏气通道的进口端设置在燃烧器弯头内并与煤粉浓缩器的出口端正对设置，所述一次风乏气通道的出口端穿出燃烧器弯头并与一次风乏气燃烧器连通，所述一次风乏气燃烧器和一次风主燃烧器上下间隔布置在二次风通道内，所述煤粉浓缩器用于对一次风煤粉管道进入的煤粉分流成煤粉浓缩器外部浓度高于内部浓度。
9.更进一步的，所述一次风乏气通道上设有阀组。
10.更进一步的，所述煤粉浓缩器为截顶中空锥体且开口较小一侧与一次风煤粉管道的进口端正对布置，所述截顶中空锥体内同心设置分流块。
11.更进一步的，所述截顶中空锥体开口较大一侧孔径大于一次风乏气通道的管径。
12.更进一步的，所述分流块中间为圆柱，圆柱上下两侧对称布置锥体。
13.更进一步的，所述一次风乏气燃烧器为水平浓淡燃烧器或垂直浓淡燃烧器。
14.更进一步的，所述一次风主燃烧器为水平浓淡燃烧器或垂直浓淡燃烧器。
15.更进一步的，所述一次风主燃烧器周侧流动周界风。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本燃烧器通过内部设置煤粉浓缩器能够提高煤粉浓度，增加煤粉着火性能，能够良好的适用于难燃的劣质贫煤；
18.2、本燃烧器通过内部设置煤粉浓缩器能够实现一次风的分级，较好的控制氮氧化物的排放；
19.3、本燃烧器通过对煤粉的浓缩，降低煤粉着火热，使得煤粉着火提前，提高锅炉稳燃效；
20.4、本燃烧器与外置浓淡分离结构相比，该系统简单，可靠，分离效果好，施工难度低，造价也相应较低；
21.5、本燃烧器内部设置煤粉浓缩器能够使一次风和二次风动量比降低，使得炉内的燃烧情况更加容易组织，稳燃效果明显提升，降低了锅炉结焦、偏烧和高温腐蚀的风险。
附图说明
22.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1为本发明所述的一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器的结构示意图。
24.一次风煤粉管道1；煤粉浓缩器2；燃烧器弯头3；一次风乏气通道4；阀组5；二次风箱6；二次风通道7；一次风乏气燃烧器8；周界风9；一次风主燃烧器10。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.参见附图说明本实施方式，一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器，包括一次风煤粉管道1、煤粉浓缩器2、燃烧器弯头3、一次风乏气通道4、二次风箱6、二次风通道7、一次风乏气燃烧器8和一次风主燃烧器10，所述一次风煤粉管道1通过燃烧器弯头3与一次风主燃烧器10连通，所述一次风煤粉管道1内设置煤粉浓缩器2，所述一次风煤粉管道1进口端与煤粉浓缩器2的进口端正对设置，所述一次风乏气通道4的进口端设置在燃烧器弯头3内并与煤粉浓缩器2的出口端正对设置，所述一次风乏气通道4的出口端穿出燃烧器弯头3并与一次风乏气燃烧器8连通，所述一次风乏气燃烧器8和一次风主燃烧器10上下间隔布置在二次风通道7内，所述煤粉浓缩器2用于对一次风煤粉管道1进入的煤粉分流成煤粉浓缩器2外部浓度高于内部浓度。
27.在本实施例中，所述一次风乏气通道4上设有阀组5。阀组5的开闭程度能够控制一次风乏气通道4的流量，从而控制进入到一次风乏气燃烧器8内的煤粉流量，根据实际需求进行调节阀组5的开闭程度。
28.在本实施例中，所述煤粉浓缩器2为截顶中空锥体且开口较小一侧与一次风煤粉管道1的进口端正对布置，所述截顶中空锥体内同心设置分流块。分流块的设置能够帮助煤粉在煤粉浓缩器2内进行分流。
29.在本实施例中，所述截顶中空锥体开口较大一侧孔径大于一次风乏气通道4的管径。能够使得大部分的流量都进入到一次风主燃烧器10内进行燃烧，从而形成浓淡的区分。
30.在本实施例中，所述分流块中间为圆柱，圆柱上下两侧对称布置锥体。锥体采用耐磨材质，便于进行分流并降低流体阻力。
31.在本实施例中，所述一次风乏气燃烧器8为水平浓淡燃烧器或垂直浓淡燃烧器。所述一次风主燃烧器10为水平浓淡燃烧器或垂直浓淡燃烧器。相比单独采用水平浓淡或垂直浓淡的燃烧器，由于浓相煤粉气流煤粉浓度升高，煤粉着火热降低，着火提前，燃烧稳定性提高。
32.在本实施例中，所述一次风主燃烧器10周侧流动周界风9。
33.使用时，煤粉经一次风煤粉管道1的进口端进入后会在煤粉浓缩器2进行分流，由于煤粉浓缩器2的分流结构以及一次风乏气通道4的口径小于煤粉浓缩器2的出口端口径，这样会使浓度较高的煤粉进入到一次风主燃烧器10内进行燃烧，然后淡浓度的煤粉会经一次风乏气通道4进入到一次风乏气燃烧器8内进行燃烧。一次风主燃烧器10内浓度高，着火热降低，着火提前，燃烧稳定性提高，一次风和二次风动量比降低，使得炉内的燃烧情况更加容易组织，稳燃效果明显提升，降低了锅炉结焦、偏烧和高温腐蚀的风险，同时降低氮氧化物排放。
34.以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。

技术特征：
1.一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器，其特征在于：包括一次风煤粉管道(1)、煤粉浓缩器(2)、燃烧器弯头(3)、一次风乏气通道(4)、二次风箱(6)、二次风通道(7)、一次风乏气燃烧器(8)和一次风主燃烧器(10)，所述一次风煤粉管道(1)通过燃烧器弯头(3)与一次风主燃烧器(10)连通，所述一次风煤粉管道(1)内设置煤粉浓缩器(2)，所述一次风煤粉管道(1)进口端与煤粉浓缩器(2)的进口端正对设置，所述一次风乏气通道(4)的进口端设置在燃烧器弯头(3)内并与煤粉浓缩器(2)的出口端正对设置，所述一次风乏气通道(4)的出口端穿出燃烧器弯头(3)并与一次风乏气燃烧器(8)连通，所述一次风乏气燃烧器(8)和一次风主燃烧器(10)上下间隔布置在二次风通道(7)内，所述煤粉浓缩器(2)用于对一次风煤粉管道(1)进入的煤粉分流成煤粉浓缩器(2)外部浓度高于内部浓度。2.根据权利要求1所述的一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器，其特征在于：所述一次风乏气通道(4)上设有阀组(5)。3.根据权利要求1或2所述的一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器，其特征在于：所述煤粉浓缩器(2)为截顶中空锥体且开口较小一侧与一次风煤粉管道(1)的进口端正对布置，所述截顶中空锥体内同心设置分流块。4.根据权利要求3所述的一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器，其特征在于：所述截顶中空锥体开口较大一侧孔径大于一次风乏气通道(4)的管径。5.根据权利要求3所述的一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器，其特征在于：所述分流块中间为圆柱，圆柱上下两侧对称布置锥体。6.根据权利要求1所述的一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器，其特征在于：所述一次风乏气燃烧器(8)为水平浓淡燃烧器或垂直浓淡燃烧器。7.根据权利要求1所述的一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器，其特征在于：所述一次风主燃烧器(10)为水平浓淡燃烧器或垂直浓淡燃烧器。8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器，其特征在于：所述一次风主燃烧器(10)周侧流动周界风(9)。

技术总结
本发明提出了一种适用于切圆燃烧锅炉的稳燃型燃烧器，属于燃烧器领域。解决传统的低氮燃烧器浓淡分离效果不好且燃烧不稳定的问题。它包括一次风煤粉管道、煤粉浓缩器、燃烧器弯头、一次风乏气通道、二次风箱、二次风通道、一次风乏气燃烧器和一次风主燃烧器，一次风煤粉管道通过燃烧器弯头与一次风主燃烧器连通，一次风煤粉管道内设置煤粉浓缩器，一次风乏气通道的进口端设置在燃烧器弯头内并与煤粉浓缩器的出口端正对设置，一次风乏气燃烧器和一次风主燃烧器上下间隔布置在二次风通道内，煤粉浓缩器用于对一次风煤粉管道进入的煤粉分流成煤粉浓缩器外部浓度高于内部浓度。它主要用于稳定煤粉燃烧。用于稳定煤粉燃烧。用于稳定煤粉燃烧。


技术研发人员：李强 谷增义 李贵鹏 陈岩 李健 白福旺 李宽 任衍辉 姚雪骏 郝田田
受保护的技术使用者：大唐珲春发电厂
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/8/14