一种四角锅炉灵活调峰燃烧系统的制作方法

本发明涉及一种四角锅炉燃烧系统，特别是能够实现超低负荷运行、深度调峰的四角锅炉灵活燃烧系统。

背景技术：

1、为了实现“双碳”目标，未来火力发电的作用是能够为新能源提供调峰调压电源，提升新能源发电消纳能力。目前，随着电网容量的需求增加，电网峰谷负荷差值逐渐增大，对调峰电源的需求也逐渐升高。大容量机组在电网占有的比例越来越大，因而大容量机组参与调峰运行已成必然趋势。

2、提高火电机组的灵活调峰能力、为国内清洁能源让路以及在保证电网稳定运行的前提下，迫切需求火电机组燃煤锅炉在不采用任何“辅助助燃”的条件下，机组具有20~30％bmcr负荷时能够稳定运行的能力，以提高电厂锅炉投运的经济性、稳定性和灵活性，并且能够实现灵活深度调峰(超低负荷运行)。

3、目前，传统的四角切圆燃烧的锅炉在低负荷运行下，通过运行相邻的两层燃烧器，使得上下层燃烧火焰相互支撑，以保证炉内火焰的稳定性；但当锅炉在更低的负荷下运行，尤其是在25％bmcr负荷以下运行，由于一次风率过大、煤粉浓度过低、炉内温度过低等原因，导致煤粉无法在炉内形成稳定的燃烧火焰，需投油助燃，再加上煤质和运行调整等因素难以实现低负荷稳定运行，无法满足灵活深度调峰的需要。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种四角锅炉灵活调峰燃烧系统，它在超低负荷运行时可有效提高锅炉稳燃能力，能兼顾锅炉高、低负荷灵活调峰，有效降低氮氧化物，提高机组煤种适应性，且投资成本低，可提高机组经济效益。

2、为了达到上述目的，本发明的一种四角锅炉灵活调峰燃烧系统，包括位于炉膛四角的四组燃烧器，每组燃烧器均包括风箱、两根以上的煤粉管及对应的煤粉燃烧器，风箱设有纵向间隔设置的数个二次风喷口，各煤粉燃烧器的上下两侧均设有二次风喷口；其特征在于：其中两根煤粉管均设有浓淡分离装置，两浓淡分离装置的浓侧煤粉管与各自对应的浓侧煤粉燃烧器相连，两浓侧煤粉燃烧器连于风箱内并位于同一个二次风喷口的上下两侧，两浓淡分离装置的淡侧煤粉管均与同一淡侧煤粉燃烧器相连，该淡侧煤粉燃烧器与相邻的浓侧煤粉燃烧器之间设有二次风喷口，每个浓侧煤粉燃烧器的上下两侧均设有二次风喷口。

3、本发明将每组燃烧器的两浓侧煤粉燃烧器做相对集中布置，锅炉在低负荷运行时，仅该两根煤粉管通入煤粉气流，打开浓淡分离装置，将煤粉进行浓淡分离，低浓度的煤粉气流进入到淡侧煤粉燃烧器中，高浓度的煤粉气流进入到浓侧煤粉燃烧器，进行浓淡分级燃烧，而二次风气流可经二次风喷口进入炉膛为燃烧补充氧量；进入炉膛内的浓煤粉更集中燃烧，而淡侧煤粉气流在远离浓侧燃烧器的位置通入进行燃烧，减小了对浓煤粉气流着火的影响，保证了其火焰中心温度及稳定性，从而保证了着火的稳定性，即使在20％ecr负荷以下运行，可有效提高锅炉稳燃能力；并且通过外置浓淡分离燃烧，可合理控制煤粉气流加热速度，使煤粉尽可能提前及时着火，促进燃料中挥发分氮的析出，根据燃烧的不同阶段适时适量送入燃烧所需的风量，加上将两层淡侧煤粉通过一层淡侧煤粉燃烧器送入炉膛，大大减少喷口布置的空间，有利于更好的控制炉内配风，改善炉内流场的组织，实现氮氧化物的还原、降低nox排放，降低机组脱硝装置的运行成本，并提高燃烧效率；机组在高负荷时，外置分离装置可适当调整煤粉浓度，从而可适当掺烧差煤，提高煤种适应性，大大的降低燃料成本，可提高机组经济效益；

4、作为本发明的进一步改进，所述两淡侧煤粉管均设有调节阀；高负荷运行时，可通过调节阀调整淡侧煤粉管的风粉混合物气流量；

5、作为本发明的进一步改进，所述两浓侧煤粉燃烧器均各自设有摆动机构；可适当调整两浓侧煤粉燃烧器的喷口摆动角度，使进入炉膛内的浓煤粉更集中燃烧，进一步提高锅炉稳燃能力；

6、作为本发明的进一步改进，所述淡侧煤粉燃烧器及两浓侧煤粉燃烧器均设有与风箱相通的周界风喷口；可防止燃烧器喷口烧损；

7、综上所述，本发明在超低负荷运行时可有效提高锅炉稳燃能力，能兼顾锅炉高、低负荷灵活调峰，有效降低氮氧化物，提高机组煤种适应性，且投资成本低，可提高机组经济效益。

技术特征：

1.一种四角锅炉灵活调峰燃烧系统，包括位于炉膛四角的四组燃烧器，每组燃烧器均包括风箱、两根以上的煤粉管及对应的煤粉燃烧器，风箱设有纵向间隔设置的数个二次风喷口，各煤粉燃烧器的上下两侧均设有二次风喷口；其特征在于：其中两根煤粉管均设有浓淡分离装置，两浓淡分离装置的浓侧煤粉管与各自对应的浓侧煤粉燃烧器相连，两浓侧煤粉燃烧器连于风箱内并位于同一个二次风喷口的上下两侧，两浓淡分离装置的淡侧煤粉管均与同一淡侧煤粉燃烧器相连，该淡侧煤粉燃烧器与相邻的浓侧煤粉燃烧器之间设有二次风喷口，每个浓侧煤粉燃烧器的上下两侧均设有二次风喷口。

2.如权利要求1所述的一种四角锅炉灵活调峰燃烧系统，其特征在于：所述两淡侧煤粉管均设有调节阀。

3.如权利要求1或2所述的一种四角锅炉灵活调峰燃烧系统，其特征在于：所述两浓侧煤粉燃烧器均各自设有摆动机构。

4.如权利要求3所述的一种四角锅炉灵活调峰燃烧系统，其特征在于：所述淡侧煤粉燃烧器及两浓侧煤粉燃烧器均设有与风箱相通的周界风喷口。

技术总结
本发明公开了一种四角锅炉灵活调峰燃烧系统，包括四组燃烧器，每组燃烧器均包括风箱、两根以上的煤粉管及对应的煤粉燃烧器，风箱设有数个二次风喷口；其中两根煤粉管均设有浓淡分离装置，两浓淡分离装置的浓侧煤粉管与各自对应的浓侧煤粉燃烧器相连，两浓侧煤粉燃烧器连于风箱内并位于同一个二次风喷口的上下两侧，两浓淡分离装置的淡侧煤粉管均与同一淡侧煤粉燃烧器相连，每个浓侧煤粉燃烧器的上下两侧均设有二次风喷口。本发明在超低负荷运行时可有效提高锅炉稳燃能力，能兼顾锅炉高、低负荷灵活调峰，有效降低氮氧化物，提高机组煤种适应性，且投资成本低，可提高机组经济效益。

技术研发人员：初升明,杨章宁,缪淼,李小荣,邓坚,冉燊铭,谢佳,刘光鹏
受保护的技术使用者：东方电气集团东方锅炉股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14