氨煤混燃的火力发电锅炉的制作方法

本发明涉及及火力发电，具体而言，涉及一种火力发电锅炉。

背景技术：

1、在我国煤电发挥着保供、调峰等重要基础性作用，同时由于高度依赖化石能源，是重点高碳排放行业，双碳目标下，面临巨大的碳减排挑战。为此，提出在燃煤锅炉引入零碳燃料替代一定比例燃煤参与燃烧，可以实现从源头减碳，将是燃煤机组碳减排的理想方式。

2、其中，零碳氨(nh3)燃料是高效储氢介质，具有高能量密度、易液化储运、安全性高和燃烧无碳排放等优势，另外，可由可再生能源合成，成为一种真正绿色清洁储能介质，适合作为燃煤锅炉零碳替代燃料。然而，氨燃烧过程存在以下技术难题：(1)着火温度高，燃点为651℃，且火焰传播速度慢，可燃极限范围窄，燃烧反应活性差，使得氨燃烧存在点火困难、燃烧稳定性差和难燃尽等问题；(2)nh3分子中含有氮原子，燃烧中控制不当易生成大量污染物nox。

3、因此，如何实现氨燃料稳定燃烧、完全燃尽和避免产生大量污染物(未燃尽氨逃逸、nox)是燃煤锅炉混氨燃烧过程亟待解决的重要关键技术问题。

4、燃煤锅炉中应用最广泛的燃烧方式之一是切圆燃烧。切圆煤粉锅炉煤粉气流由布置在锅炉炉膛4角、6角或8角或炉墙一定位置的直流燃烧器引入炉膛组织切圆燃烧，形成形式各异的切圆，如四角切圆、四墙切圆、六角切圆、单炉膛八角切圆、八角双切圆等。另外，根据燃烧器在角部或炉墙垂直方向的布置又分为一、二次风相间布置或每个一次风背火侧布置二次风或一次风集中布置等方式，另外还包括乏气三次风等，各喷口排列方式各异。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种氨煤混燃且有利于保证氨燃料稳定着火和燃烧的火力发电锅炉。

2、根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种火力发电锅炉，火力发电锅炉包括：

3、炉膛，包括第一燃烧区；

4、多个第一燃烧器，用于向炉膛的第一燃烧区内输送燃料和空气并沿位于第一燃烧区内的一个中心的周向布置，第一燃烧器均包括一次风和煤粉出口和氨燃料输出部件，氨燃料输出部件的出口包括氨燃料出口，氨燃料输出部件与一次风和煤粉出口沿中心的周向布置，且一次风和煤粉出口相对于中心的径向朝远离氨燃料输出部件的一侧倾斜。

5、在一些实施例中，氨燃料输出部件的出口朝向第一燃烧区的中部。

6、在一些实施例中，氨燃料输出部件的出口与一次风和煤粉出口的朝向相交叉。

7、在一些实施例中，

8、氨燃料输出部件的出口还包括沿氨燃料出口的周向布置的空气出口；或

9、氨燃料输出部件的出口还包括套设在所述氨燃料出口内的空气出口。

10、在一些实施例中，空气出口为环形出口，环形出口套设在氨燃料出口外。

11、在一些实施例中，氨燃料出口包括行列布置或沿水平方向或竖直方向布置的多个出口。

12、在一些实施例中，氨燃料出口内设置有分割部件，分割部件将氨燃料出口分割成多个出口。

13、在一些实施例中，第一燃烧器包括沿竖直方向布置的多个一次风和煤粉出口，至少部分的一次风和煤粉出口对应设置有氨燃料输出部件。

14、在一些实施例中，氨燃料出口的形状为圆形、椭圆形或方形。

15、在一些实施例中，炉膛还包括位于第一燃烧区上方的第二燃烧区第二燃烧区的周围设置有多个第二燃烧器，第二燃烧器用于向第二燃烧区输送空气或空气和燃料并用于在第二燃烧区内形成富氧氛围。

16、在一些实施例中，氨燃料输出部件的输出流量可调，或多个氨燃料输出部件的开闭可独立控制。

17、应用本申请的技术方案，将氨燃料引入火力发电锅炉的第一燃烧器一次风和煤粉出口的向火侧，位于切圆燃烧旋转气流的向火侧，在距离每一个一次风口一定距离的向火侧布置氨燃料喷口，通过借助上邻角高温火焰提供氨燃料点火能量，利用向火侧富燃料还原性气氛抑制nox产生，组织氨燃料射流切圆燃烧，形成稳定的旋转上升气流增加氨燃料燃烧路径，为氨燃料充分燃尽创造条件。

18、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种火力发电锅炉，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述氨燃料输出部件(4)的出口朝向所述第一燃烧区(11a)的中部。

3.根据权利要求1所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述氨燃料输出部件(4’)的出口与所述一次风和煤粉出口(1)的朝向相交叉。

4.根据权利要求1所述的火力发电锅炉，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述空气出口(43)为环形出口，所述环形出口套设在所述氨燃料出口(41)外。

6.根据权利要求1所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述氨燃料出口(41)包括行列布置或沿水平方向或竖直方向布置的多个出口。

7.根据权利要求6所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述氨燃料出口(41)内设置有分割部件(42)，所述分割部件(42)将所述氨燃料出口(41)分割成多个所述出口。

8.根据权利要求1所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述第一燃烧器(20)包括沿竖直方向布置的多个所述一次风和煤粉出口(1)，至少部分的一次风和煤粉出口(1)对应设置有所述氨燃料输出部件(4)。

9.根据权利要求1所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述氨燃料出口(41)的形状为圆形、椭圆形或方形。

10.根据权利要求1所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述炉膛(10)还包括位于所述第一燃烧区(10a)上方的第二燃烧区(10b)第二燃烧区(10b)的周围设置有多个第二燃烧器(30)，所述第二燃烧器(30)用于向所述第二燃烧区(10b)输送空气或空气和燃料并用于在所述第二燃烧区(10b)内形成富氧氛围。

11.根据权利要求1所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述氨燃料输出部件(4)的输出流量可调，或多个氨燃料输出部件(4)的开闭可独立控制。

技术总结
本发明涉及一种火力发电锅炉，火力发电锅炉包括：炉膛，包括第一燃烧区；多个第一燃烧器，用于向炉膛的第一燃烧区内输送燃料和空气并沿位于第一燃烧区内的一个中心的周向布置，第一燃烧器均包括一次风和煤粉出口和氨燃料输出部件，氨燃料输出部件的出口包括氨燃料出口，氨燃料输出部件与一次风和煤粉出口沿中心的周向布置，且一次风和煤粉出口相对于中心的径向朝远离氨燃料输出部件的一侧倾斜。氨燃料输出部件位于一次风和煤粉出口的向火侧，向火侧借助上邻角高温火焰提供氨燃料点火能量，能够保证氨燃料的稳定着火，同时向火侧呈现贫氧环境有利于降低NO<subgt;x</subgt;生成。

技术研发人员：刘海山,刘平,张军峰,张文振,魏书洲,杨凯,李明,李会欣,郝大伟,张超群,刘欣,陈永利
受保护的技术使用者：烟台龙源电力技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11