煤粉深度浓度装置及燃烧方法与流程

本发明涉及一种煤粉深度浓度燃烧方法。

背景技术：
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火电发电机组煤粉锅炉要实现深度调峰，要求锅炉在低负荷下长期安全稳定运行。因此提高煤粉锅炉燃烧器的低负荷稳燃能力势在必行。

锅炉最低稳燃能力，受到煤质挥发份、水分、灰份、煤粉细度、煤粉均匀性、燃烧器类型、配风等因素的影响。在低负荷条件下，由于火焰热量迅速扩散，火焰温度急剧衰减，煤粉着火稳火就非常困难。

技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种煤粉深度浓度装置及燃烧方法，该方法可提高燃烧器不投油稳燃能力，降低锅炉最低稳燃负荷。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种煤粉深度浓度燃烧装置，其组成包括：主燃烧器，所述的主燃烧器安装在锅炉炉膛的四角上，所述的燃烧器中心轴线与炉膛的水冷壁形成夹角α范围为40°～43°，所述的主燃烧器包括一组间隔布置的二次风喷嘴和一次风喷嘴，所述的一次风喷嘴包括下层一次风喷嘴、上层浓一次风喷嘴和上层淡一次风喷嘴，所述的二次风喷嘴包括a层二次风喷嘴、b层二次风喷嘴、c层二次风喷嘴。

一种利用权利要求1所述的煤粉深度浓度燃烧装置的煤粉深度浓度燃烧方法，

一次风煤粉气流在进入炉膛前被分为上层一次风煤粉气流和下层一次风煤粉气流，上层一次风煤粉气流为富燃料一次风煤粉气流，下层一次风煤粉气流为富氧气一次风煤粉气流，上层一次风煤粉气流与下层一次风煤粉气流中的煤粉浓度差异可达3-6倍；下层一次风煤粉气流通过下层一次风喷嘴直接喷入炉内，而上层一次风煤粉气流经水平浓淡装置分为上层浓一次风煤粉气流和上层淡一次风煤粉气流，分别通过上层浓一次风喷嘴和上层淡一次风喷嘴喷入炉内，浓、淡两股煤粉气流中的浓度差异同样可达3-6倍；

一次风煤粉气流经过两级浓缩后，上层浓一次风煤粉气流中的煤粉浓度是下层一次风煤粉气流中煤粉浓度的9-36倍以上，煤粉所需的着火热大幅度减小，煤粉的着火温度大幅度降低；同时上层浓一次风煤粉气流射向炉膛中央，可保证上游高温烟气在浓一次风煤粉气流的根部与浓一次风煤粉气流充分混合，迅速加热煤粉气流至煤粉的着火温度，使得煤粉气流及时迅速地着火，提高了煤粉着火的稳定性，提高燃烧器不投油稳燃能力，降低锅炉最低稳燃负荷；上层浓一次风煤粉气流着火后，上层淡一次风煤粉气流和二次风气流适时地混入，补充了煤粉充分燃烧所需的氧气，进一步提高了煤粉燃烧的稳定性；同时，上层浓一次风气流的低氧富燃料燃烧与上层淡一次风气流、下层一次风煤粉气流的富氧缺燃料燃烧可大幅度降低机组nox排放量。

有益效果：

本发明为了适应深度调峰条件下提高低负荷稳燃能力，对制粉系统、锅炉燃烧系统进行相应改造，提高燃烧器稳燃能力，降低最低稳燃负荷。有效地提高燃烧器不投油稳燃能力，降低锅炉最低稳燃负荷。

附图说明：

附图1是本发明主燃烧区燃烧器射流示意图。

附图2是本发明主燃烧器结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种煤粉深度浓度燃烧装置，其组成包括：主燃烧器，所述的主燃烧器安装在锅炉炉膛的四角上，所述的燃烧器中心轴线与炉膛的水冷壁形成夹角α范围为40°～43°，所述的主燃烧器包括一组间隔布置的二次风喷嘴和一次风喷嘴，所述的一次风喷嘴包括下层一次风喷嘴、上层浓一次风喷嘴和上层淡一次风喷嘴，所述的二次风喷嘴包括a层二次风喷嘴、b层二次风喷嘴、c层二次风喷嘴。

实施例2：

一种利用权利要求1所述的煤粉深度浓度燃烧装置的煤粉深度浓度燃烧方法，一次风煤粉气流在进入炉膛前被分为上层一次风煤粉气流和下层一次风煤粉气流，上层一次风煤粉气流为富燃料一次风煤粉气流，下层一次风煤粉气流为富氧气一次风煤粉气流，上层一次风煤粉气流与下层一次风煤粉气流中的煤粉浓度差异可达3-6倍；下层一次风煤粉气流通过下层一次风喷嘴直接喷入炉内，而上层一次风煤粉气流经水平浓淡装置分为上层浓一次风煤粉气流和上层淡一次风煤粉气流，分别通过上层浓一次风喷嘴和上层淡一次风喷嘴喷入炉内，浓、淡两股煤粉气流中的浓度差异同样可达3-6倍；

一次风煤粉气流经过两级浓缩后，上层浓一次风煤粉气流中的煤粉浓度是下层（未浓缩）一次风煤粉气流中煤粉浓度的9-36倍以上，煤粉所需的着火热大幅度减小，煤粉的着火温度大幅度降低；同时上层浓一次风煤粉气流射向炉膛中央，可保证上游高温烟气在浓一次风煤粉气流的根部与浓一次风煤粉气流充分混合，迅速加热煤粉气流至煤粉的着火温度，使得煤粉气流及时迅速地着火，提高了煤粉着火的稳定性，提高燃烧器不投油稳燃能力，降低锅炉最低稳燃负荷；上层浓一次风煤粉气流着火后，上层淡一次风煤粉气流和二次风气流适时地混入，补充了煤粉充分燃烧所需的氧气，进一步提高了煤粉燃烧的稳定性；同时，上层浓一次风气流的低氧富燃料燃烧与上层淡一次风气流、下层一次风煤粉气流的富氧缺燃料燃烧可大幅度降低机组nox排放量。

如图1所示，气流旋转方向为逆时针。

技术特征：

技术总结
煤粉深度浓度装置及燃烧方法。锅炉最低稳燃能力，受到煤质挥发份、水分、灰份、煤粉细度、煤粉均匀性、燃烧器类型、配风等因素的影响。在低负荷条件下，由于火焰热量迅速扩散，火焰温度急剧衰减，煤粉着火稳火就非常困难。本发明组成包括：主燃烧器，所述的主燃烧器安装在锅炉炉膛的四角上，所述的燃烧器中心轴线与炉膛的水冷壁形成夹角α范围为40°～43°，所述的主燃烧器包括一组间隔布置的二次风喷嘴和一次风喷嘴，所述的一次风喷嘴包括下层一次风喷嘴、上层浓一次风喷嘴和上层淡一次风喷嘴，所述的二次风喷嘴包括A层二次风喷嘴、B层二次风喷嘴、C层二次风喷嘴。本发明用于煤粉深度浓度燃烧。

技术研发人员：于强;孙浩;郑晓军;周顺文;陈琪;李江浩;郭森;董亮
受保护的技术使用者：哈尔滨锅炉厂有限责任公司
技术研发日：2018.08.01
技术公布日：2018.12.18