一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統技術方案

本發明專利技術公開了一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統，包括燃燒器和爐膛，所述爐膛的四角分別布置一組燃燒器，每組燃燒器包括多層燃燒器；其中，每組燃燒器的最底層將普通的直流燃燒器替換為設計的旋流燃燒器，所述旋流燃燒器包括旋流式風管，所述旋流式風管內部的旋流發生器和旋流式風管靠近爐膛一端的旋流噴口。煤粉氣流或熱空氣通過旋流發生器時發生旋轉，從旋流噴口射出后即形成旋轉射流，利用旋轉射流，能形成有利于煤粉著火的高溫煙氣回流區，并使氣流強烈混合，單只旋流燃燒器的穩燃能力相對于切圓燃燒的直流燃燒器有明顯的提升，從而提高鍋爐的穩燃能力。從而提高鍋爐的穩燃能力。從而提高鍋爐的穩燃能力。

【技術實現步驟摘要】
一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統


[0001]本專利技術屬于切圓燃燒鍋爐低負荷運行
，具體涉及一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統。

技術介紹

[0002]近年來，風電、光伏為主的新能源發展迅猛。風電和光伏受氣象條件的影響和限制，機組出力時刻都在發生變化，無法實現持續穩定供電。這對作為堅實后盾的煤電機組靈活運行提出了更高的要求。當前燃煤機組靈活性改造的目標是機組最低運行負荷達到滿負荷的20％，因此鍋爐燃燒系統面臨新的挑戰。
[0003]切圓燃燒方式是將煤粉(一次風)和二次風在爐膛四角以與爐膛中心一假想切圓相切的方式噴入爐膛，在爐膛中心形成火球，如圖1所示。切圓燃燒方式下，爐膛四角分別布置一組燃燒器。如圖2所示，每組燃燒器一、二次風間隔布置，燃燒器均采用的是直流燃燒器。單只直流燃燒器煤粉著火除了依靠卷吸高溫煙氣外，上游相鄰角燃燒器火炬的點燃作用非常重要，切圓燃燒方式下，爐內燃燒組織是一個有機的整體。
[0004]但是，由于單只直流燃燒器的穩燃能力較弱，在超低負荷下，爐內溫度低，火炬燃燒強度差、剛性弱，對相鄰角的直流燃燒器的點燃作用差，從而導致爐內燃燒整體穩定性差，目前針對切圓燃燒鍋爐缺乏一種有效的穩燃措施。

技術實現思路

[0005]針對現有技術中存在的問題，本專利技術提供一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統，能夠更好的滿足切圓燃燒鍋爐超低負荷下，穩定燃燒的要求。
[0006]本專利技術是通過以下技術方案來實現：
[0007]一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統，包括燃燒器和爐膛，所述爐膛的四角分別布置一組燃燒器，每組燃燒器包括多層燃燒器；
[0008]其中，每組燃燒器的最底層設置為旋流燃燒器，所述爐膛一端設置有旋流噴口，所述旋流燃燒器包括旋流式風管，所述旋流式風管內部的旋流發生器和旋流式風管靠近爐膛一端的旋流噴口。
[0009]優選的，所述每組燃燒器的其余層為直流燃燒器。
[0010]優選的，在低負荷工況下，所述旋流噴口與鍋爐爐膛的墻壁之間存在距離，旋流噴口與墻壁之間的空間形成預燃室。
[0011]優選的，所述旋流噴口為圓形噴口。
[0012]優選的，所述爐膛的四角分別設置有風噴口，所述風噴口包括一次風噴口和二次風噴口。
[0013]優選的，所述一次風噴口和二次風噴口分別設置在所述爐膛的四角的切角位置。
[0014]優選的，所述旋流發生器包括中心軸體以及多個繞中心軸體設置的導流葉片，
[0015]優選的，各導流葉片包括用于調節氣流的導流翼和用于向氣流施加回旋力的偏向
翼。
[0016]優選的，所述旋流式風管采用可伸縮管道。
[0017]與現有技術相比，本專利技術具有以下有益的技術效果：
[0018]本專利技術提供一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統，將旋流燃燒技術應用于切圓燃燒鍋爐，并對旋流燃燒器作特殊設計，從而實現鍋爐低負荷穩定燃燒。具體通過將切圓燃燒鍋爐四個角的四組燃燒器最下層的常規直流燃燒器更換為旋流燃燒器，即在每組燃燒器的最底層將普通的直流燃燒器替換為設計的旋流燃燒器，旋流燃燒器內部設置有各種型式的旋流發生器，煤粉氣流或熱空氣通過旋流發生器時發生旋轉，從旋流噴口射出后即形成旋轉射流，利用旋轉射流，能形成有利于煤粉著火的高溫煙氣回流區，并使氣流強烈混合，單只旋流燃燒器的穩燃能力相對于切圓燃燒的直流燃燒器有明顯的提升，從而提高鍋爐的穩燃能力。在正常負荷或者高負荷運行工況下，最底層的旋流燃燒器與其它風管一起參與運行，旋流燃燒器的位置與其它直流風管的位置相同，能夠降低鍋爐的NOx排放。在超低負荷的運行工況下，其它層的燃燒器停止運行，只運行下兩層燃燒器，利用旋轉射流形成的高溫煙氣回流區與直流氣流混合，能夠更好的滿足切圓燃燒鍋爐超低負荷下，穩定燃燒的要求。
[0019]進一步地，在超低負荷工況下，所述旋流噴口與鍋爐爐膛的墻壁之間存在距離，旋流噴口與墻壁之間的空間形成預燃室。通過在超低負荷工況下，其它層的燃燒器停止運行，只運行下兩層燃燒器，同時將旋流燃燒器從正常的運行位置向后調整一定距離，使其在旋流噴口和鍋爐的爐膛之間產生一個物理空間，稱作預燃室。在超低負荷下，由于鍋爐爐膛溫度低，不利于穩燃，而該設計方式相當于在原來的基礎上建立了一個新的預燃室，預燃室作為一個絕熱燃燒的空間，可以快速且進一步提高旋流燃燒器卷吸煙氣的溫度，從而強化煤粉著火，在預燃室充分預燃的煤粉氣流進入爐膛后，再點燃相鄰角的另一層燃燒器，實現鍋爐低負荷穩定燃燒。
[0020]進一步，本專利技術充分利用旋流燃燒器加預燃室穩燃能力強的特點，解決了切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃問題。且結構簡單，在原有的切圓燃燒鍋爐上進行設計改動，在盡可能不增加成本和結構復雜性的基礎上，巧妙地利用旋流燃燒技術應用至切圓燃燒鍋爐上，想法新穎，本領域目前未應用過本專利技術所述的用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統，為該領域發展也提供了新的設計思路和指導意見。
附圖說明
[0021]圖1是本專利技術低負荷穩燃系統的俯視圖；
[0022]圖2是本專利技術燃燒器的主視圖；
[0023]圖3是本專利技術正常運行狀態下燃燒器的側視圖；
[0024]圖4是本專利技術低負荷運行狀態下燃燒器的側視圖。
[0025]圖中，爐膛1，一次噴風口2，二次噴風口3，旋流燃燒器4，預燃室5。
具體實施方式
[0026]下面結合附圖對本專利技術的原理和特征做進一步的詳細說明，所舉實例只用于解釋本專利技術，并非用于限定本專利技術的范圍。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非
精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本專利技術實施例的目的。
[0027]需要說明的是，當組件被稱為“固定于”另一個組件，它可以直接在另一個組件上或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是“連接”另一個組件，它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。當一個組件被認為是“設置于”另一個組件，它可以是直接設置在另一個組件上或者可能同時存在居中組件。
[0028]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本專利技術的
的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本專利技術的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本專利技術。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0029]本專利技術提供一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統，如圖所示，包括燃燒器和爐膛1，所述爐膛1的四角分別布置一組燃燒器，每組燃燒器包括多層燃燒器；
[0030]其中，每組燃燒器的最底層設置為旋流燃燒器4，所述每組燃燒器的其余層為直流燃燒器。所述爐膛一端設置有旋流噴口，所述旋流燃燒器4包括旋流式風管、旋流式風管內部的旋流發生器和旋流式風管靠近爐膛一端的旋流噴口處。
[0031]優選地，所述旋流噴口為圓形噴口。
[0032]優選地，所述爐膛的四角分別設置有風噴口，所述風噴口包括一次風噴口和二次風噴口。所述一次風噴口2和二次本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統，其特征在于，包括燃燒器和爐膛(1)，所述爐膛(1)的四角分別布置一組燃燒器，每組燃燒器包括多層燃燒器；其中，每組燃燒器的最底層設置為旋流燃燒器(4)，所述旋流燃燒器(4)包括旋流式風管，所述爐膛一端設置有旋流噴口，所述旋流式風管內部的旋流發生器和旋流式風管靠近爐膛一端的旋流噴口處。2.根據權利要求1所述的一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統，其特征在于，所述每組燃燒器的其余層為直流燃燒器。3.根據權利要求1所述的一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統，其特征在于，在低負荷工況下，所述旋流噴口與鍋爐爐膛(1)的墻壁之間存在距離，旋流噴口與墻壁之間的空間形成預燃室(5)。4.根據權利要求1所述的一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統，其特征在于，所述旋流噴口為圓形噴口。5.根據權利要求1所述的一種用于切圓燃燒鍋爐的低負荷穩燃系統，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張波，周科，王志超，陳鋒，趙晨，陳勝軍，李明皓，周波，
申請(專利權)人：華能浙江能源開發有限公司玉環分公司，
類型：發明
國別省市：