墙式对冲燃烧锅炉的燃烧方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热力机械领域，特别涉及一种墙式对冲燃烧锅炉的燃烧方法。
【背景技术】
[0002] 墙式对冲燃烧锅炉以其沿炉膛宽度方向热负荷及烟气温度分布均匀，可有效减轻 高温区受热面左右两侧热偏差等原因，在现代大型燃煤电站得到了广泛应用。但我国在役 的墙式对冲燃烧锅炉基本为引进国外先进燃烧技术而后消化生成制造的，主要围绕锅炉的 高效燃烧来开展，未深入考虑锅炉的NOx污染物排放等问题，因此墙式对冲燃烧锅炉普遍 存在NOx排放量严重超标的问题，为解决此问题题常采用炉内空气分级燃烧技术和低氮燃 烧器技术。
[0003] 图1为现有技术中采用炉内空气分级燃烧技术的锅炉本体的原理示意图。
[0004] 如图1所示，将炉膛沿高度方向主要分为三个区域：主燃区A、还原区B和燃尽区 C。主燃区A送入炉膛燃烧的全部燃料及燃料完全燃烧所需的部分空气量，保证主燃区A的 过量空气系数小于1，其中优选主燃区A的过量空气系数处于0. 75~0. 8的范围之内。在 主燃区A使煤粉颗粒在富燃料的环境中燃烧，减缓了燃料的燃烧速率，降低了此区域内的 氧浓度和温度水平，减少了燃料型及热力型NOx的生成量。主燃区A的高温烟气以较低的 过量空气系数进入还原区B，燃烧生成的NOx被进一步还原，浓度进一步降低。完成燃烧过 程所需的剩余的空气则通过布置在燃烧器上方一定距离的燃尽风（Over Fired Air，0FA) 喷口送入炉膛，使主燃区A中未完全燃烧的燃料在过量空气系数大于1的燃尽区C继续燃 烧。
[0005] 以上炉内空气分级燃烧技术虽可有效降低NOx的排放水平，但在实现本发明的过 程中，发明人发现以上现有技术仍具有如下不足之处：
[0006] 由于整个主燃区A各部分过量空气系数较为均匀，均处于较低的水平，煤粉颗粒 得不到燃烧所需的足够的氧量，不能及时着火释放热量，阻碍煤粉集中燃烧放热，导致主燃 区A的温度水平较低，一次风黑龙区长度增长，着火点推迟，特别是对于难着火和燃尽的贫 煤和劣质烟煤。其中黑龙区是指一次风的风粉混合物从喷口到达着火点之前的射流区域， 可燃物气流着火点以前区域通常称为黑龙区，也称未燃区。因此，利用以上炉内空气分级燃 烧降低NOx的技术在很大程度上影响了煤粉颗粒的及时着火、稳定燃烧和顺利燃尽，尤其 是对于低挥发分、高水分和灰分的煤质。
[0007] 另外，着火推迟一方面导致煤粉颗粒在炉内的燃烧时间变短，使飞灰大渣含碳量 升高，影响锅炉效率。同时，较低的温度水平还会影响炉内燃烧火焰的稳定性。另一方面 在炉膛内未来得及完全燃烧的高温混合烟气流经炉膛上部及水平烟道的受热面时继续燃 烧放热，往往引起这些受热面减温水量不足、增加这些受热面高温结渣、甚至超温爆管的风 险。
[0008] 由于整个主燃区A的过量空气系数均小于1，主燃区A的近壁区也处于强还原性气 氛中，强还原性的气氛使燃煤的灰熔点降低，当煤质的灰熔点较低时，往往还会使主燃区壁 面发生高温结渣的现象，也影响锅炉的有效换热。
[0009]总之，在墙式对冲燃烧锅炉中采用炉内空气分级燃烧技术降低NOx排放会带来煤 粉着火推迟、燃烧稳定性差、燃尽率低及高温结渣等一系列问题。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于提供一种墙式对冲燃烧锅炉的燃烧方法，旨在使煤粉颗粒的及 时着火。
[0011] 本发明提供一种墙式对冲燃烧锅炉的燃烧方法，所述墙式对冲燃烧锅炉的前墙和 后墙分别设置有多个燃烧器和位于所述多个燃烧器上方的燃尽风喷口，或者仅前墙设置有 多个燃烧器和位于所述多个燃烧器上方的燃尽风喷口，所述多个燃烧器呈矩阵状排列，从 下向上排列成M行且从左到右排列成N列，其中，M为大于或等于2的整数，N为大于或等 于1的整数，所述燃烧方法包括：控制所述多个燃烧器所在的主燃区的平均过量空气系数 小于1，控制所述燃尽风喷口至所述锅炉的炉膛出口之间的燃尽区的平均过量空气系数大 于1以实现炉内空气分级燃烧，并且，控制所述多个燃烧器的第1行燃烧器的平均过量空气 系数大于第2行燃烧器至第M行燃烧器的平均过量空气系数。
[0012] 进一步地，所述第1行燃烧器的平均过量空气系数大于1。
[0013] 进一步地，所述第1行燃烧器中各燃烧器的过量空气系数均大于或等于1。
[0014] 进一步地，M大于或等于3,所述第1行燃烧器至所述第M行燃烧器之间的各行燃 烧器中每一行燃烧器的平均过量空气系数小于或等于前一行燃烧器的平均过量空气系数 而大于或等于后一行燃烧器的平均过量空气系数。
[0015] 进一步地，所述第1行燃烧器至所述第M行燃烧器之间的各行燃烧器中至少一行 燃烧器的平均过量空气系数小于第1行燃烧器的平均过量空气系数而大于第M行燃烧器的 平均过量空气系数。
[0016] 进一步地，在所述第1行燃烧器所在的区域送入的、一次风以外的其余空气作为 二次风以能够承托所述一次风中的煤粉的流速供入炉内。
[0017] 进一步地，M大于或等于3,所述多个燃烧器从下向上按行分为三组燃烧器，其中， 第一组燃烧器的平均过量空气系数为I. 1~1. 3,第二组燃烧器的平均过量空气系数为 I. 0~1. 05,第三组燃烧器的平均过量空气系数为小于0. 85。
[0018] 进一步地，在所述第一组燃烧器所在的区域送入的、一次风以外的其余空气作为 二次风以能够承托所述一次风中的煤粉的流速供入炉内。
[0019] 进一步地，同组所述燃烧器内的同列不同行的燃烧器的过量空气系数相同。
[0020] 进一步地，其中，N大于或等于3,所述燃烧方法还包括控制所述多个燃烧器的炉 膛中心列燃烧器的平均过量空气系数小于第1列燃烧器的平均过量空气系数并且小于第N 列的平均过量空气系数，其中，N为奇数时，所述炉膛中心列燃烧器为位于呈矩阵状排列的 多个燃烧器中间位置的一列燃烧器，N为偶数时，所述炉膛中心列燃烧器为位于呈矩阵状排 列的多个燃烧器中间位置的两列燃烧器。
[0021] 进一步地，所述第1列燃烧器的平均过量空气系数大于1和/或所述第N列燃烧 器的平均过量空气系数大于1。
[0022] 进一步地，所述第1列燃烧器和所述第N列中各燃烧器的过量空气系数均大于1 或等于1。
[0023] 进一步地，相对于所述炉膛中心列燃烧器位置左右对称的每两个所述燃烧器的过 量空气系数相同。
[0024] 进一步地，所述炉膛中心列燃烧器的平均过量空气系数为小于0. 85,所述第1列 燃烧器的平均过量空气系数为1. 05~1. 1，第N列燃烧器的平均过量空气系数为1. 05~ Ll0
[0025] 进一步地，N大于或等于5,位于所述炉膛中心列燃烧器和所述第1列燃烧器之间 的各列燃烧器中每一列燃烧器的平均过量空气系数小于或等于前一列燃烧器的平均过量 空气系数而大于或等于后一列燃烧器的平均过量空气系数；位于所述炉膛中心列燃烧器和 所述第N列燃烧器之间的各列燃烧器中每一列燃烧器的平均过量空气系数大于或等于前 一列燃烧器的平均过量空气系数而小于或等于后一列燃烧器的平均过量空气系数。
[0026] 基于本发明