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CN101109507A - 少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器 - Google Patents

少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器 Download PDF

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CN101109507A CNA2006100888615A CN200610088861A CN101109507A CN 101109507 A CN101109507 A CN 101109507A CN A2006100888615 A CNA2006100888615 A CN A2006100888615A CN 200610088861 A CN200610088861 A CN 200610088861A CN 101109507 A CN101109507 A CN 101109507A
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张海
吕俊复
徐秀清
刘青
岳光溪
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Tsinghua University
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Tsinghua University
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Abstract

一种少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器,涉及一种四角切向布置的煤粉浓淡燃烧器。本发明的特点是将一次风煤粉气流进行水平浓淡分离后,在浓股气流通道的出口处设有浓股一级分离块和浓股二级分离块,将浓粉气流分为上、中、下三股;喷口结构采用浓股富集型喷口结构,并在浓股富集型喷口设有点火小油枪。本发明不仅减少了着火需要的着火热,有利于着火燃烧,而且解决了300~600MWe等级的大机组锅炉燃烧难燃煤种时低负荷脱油稳燃问题;并可大幅度节约点火和助燃用油,特别适用于100、200、300和600MWe等级锅炉燃烧劣质烟煤、贫煤、半无烟煤和无烟煤的燃烧器及其改造。

Description

少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器
技术领域
本发明涉及一种少油点火直流煤粉燃烧器,特别涉及一种四角切向布置的煤粉燃烧器的少油点火技术,属于燃烧技术及设备技术领域。
背景技术
电站锅炉在点火和低负荷稳定燃烧过程中消耗大量的燃料用油。随着油价上涨和资源紧张,降低这部分油耗成为实现电站锅炉经济运行的迫切任务。
电站锅炉传统的点火及稳燃油枪通常是布置在二次风喷口中,布置在二次风喷口中的油枪称为大油枪。这样布置有许多优点,但它的热功率一般比较大。锅炉点火启动或稳燃阶段,首先由大油枪提高炉膛高温烟气温度,高温烟气再通过对流将热量传递给一次风射流,对于单一的煤粉喷口来说,大油枪中大约1/4的发热量参与其一次风煤粉射流的换热,所以大油枪点火稳燃的效率不高。
小油枪点火技术是将油枪布置在一次风的喷口中,油枪的发热量全部用于煤粉气流的升温,这样的油枪稳燃效果最好,油枪的容量可以比放在二次风喷口中的油枪小的多(小油枪因此而命名)。小油枪是在冷态启动或者锅炉低负荷稳燃时才投用的,如果小油枪热负荷的设计满足一次风粉射流的着火热,煤粉气流就可以稳定充分着火,形成煤粉火焰与油火焰的相互支持,从而产生了以煤代油的燃烧效果,这种燃烧装置称之为小油枪煤粉燃烧器。
点火用油和低负荷用油水平与作为母体的燃烧器的低负荷稳燃特性直接相关。近年来研制的具有低负荷稳燃或燃用劣质煤的新型煤粉燃烧器,通过合理的组织煤粉气流改变了煤粉的局部浓度,降低了煤粉的着火点,使得煤粉着火容易,稳燃特性均有所改善,从而节约点火及低负荷稳燃用油。母体燃烧器的着火稳燃性能越好,在点火阶段和锅炉低负荷运行时所需外界热源的能量越小,所用的助燃油也越少,因此,要提高少油点火燃烧器的着火性能和节油能力,必须先提高母体燃烧器的着火稳燃性能,而后合理的设置小油枪的位置。
在煤粉锅炉上,常采用浓淡燃烧(或称贫富粉燃烧)技术,即将入炉的煤粉/空气(一次风)气流进行惯性分离,分作浓淡两股而后分别送进炉膛。由于浓股的煤粉浓度比原有的一次风的煤粉浓度有显著的提高,其着火特性得到显著的改善。水平浓淡燃烧技术是浓淡燃烧技术的一种,是将浓淡分离后的两股气流在同一水平方向上送入炉膛,其中浓股煤粉气流送入易于煤粉着火的向火侧高温区,所使用的燃烧器称为水平浓淡型燃烧器。我国现在已有多种水平浓淡型燃烧器。
对于燃烧烟煤电站锅炉而言,现有的水平浓淡燃烧技术在理论和实践上已被证明是解决电站煤粉锅炉稳定燃烧、实现低负荷断油调峰、降低NOx生成、防止炉内结渣以及提高煤种适应性等的一种有效途径。然而,对于燃烧劣质烟煤、贫煤、半无烟煤和无烟煤等难燃燃料的电站锅炉,现有的水平浓淡燃烧技术不尽能达到上述的效果,难以满足生产要求。其原因是对于难燃燃料,即使入炉前一次风的浓淡分离效果很好,浓股煤粉气流在炉膛内仍有可能无法被卷吸的热烟气加热到所需的着火温度,不能很好地实现煤粉气流着火和稳定燃烧。例如,一种称为“多重富集型直流煤粉燃烧器”(专利号02100688.1)的水平浓淡型燃烧器中,在浓股煤粉出口处采用锯齿形多股喷口结构,在多台锅炉上燃用挥发分高的烟煤时,表现出很好的稳燃和低负荷运行性能,并且具有优异的低NOx燃烧特性,然而,它在燃用难燃燃料时稳燃效果就有所降低,难以满足严格的低负荷稳定燃烧要求。
解决上述矛盾的一个有效方法是使用特殊的燃烧器出口结构,更加合理地组织带粉气流在喷入炉膛后的流动场,实现炉内煤粉颗粒的空间浓缩,大幅度地增强煤粉的空间浓度,使一部分煤粉集中在较小的空间内燃烧,释放热量,然后把热量传递给浓股中另一部分未着火的颗粒,促使更多的颗粒着火燃烧。富集型燃烧器在一次风通道内利用气固分离元件将一次风进行第一级浓淡分离,并在燃烧器出口布置分离档块,将第一级分离后的一股浓股气流进行第二级气固分离,得到流量不同的两股浓股气流,并使得小股煤粉气流(浓股)在燃烧器出口发生大角度偏转(急拐弯),并在其后形成高温回流区,煤粉在此高温回流区内滞止增浓(空间浓度),快速升温,释放挥发物和着火,形成稳定的值班小火焰,再由此值班小火点燃整个一次风煤粉火焰。
虽然现有的富集型燃烧器已在数十台电站锅炉上获得应用,并在燃烧劣质烟煤、贫煤、无烟煤等难燃燃料时表现出十分强的着火稳燃能力,但那些锅炉所对应的最大单机容量仅为200MWe,在向300MWe~600MWe等级的我国现有的主力大机组锅炉推广时遭遇了技术瓶颈问题。其原因是现有富集型燃烧器是一种上下浓淡型燃烧器,其喷口大,往往需要将两个一次风喷口合并使用,而大机组锅炉由于燃烧器调节时往往需要整组摆动等原因,将两个喷口合并或使用过大喷口存在很大的技术困难。
随着少油点火技术的发展,点火油枪的安放位置从点整个一次风含粉气流发展到点一次风气流的一部分,近期还与浓淡燃烧技术相结合,点燃分离后的浓股气流。但仍然存在所点的气流偏大,耗油过多的缺点,尤其对燃用难燃燃料和负荷降低幅度大时,这一缺点更为突出。研究表明,只需要点燃7-15%的一次风所带的煤粉就可以实现整个一次风气流,所以通过改善母体燃烧器和更为合理地安放点火油枪,现有技术还有很大的发展空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器,本发明的目的是提供一种少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器,它的喷口与一次风的喷口相当,这种燃烧器不仅能用于200MWe以下的锅炉,也可适用于300MWe~600MWe等级的大机组锅炉;同时可以大幅度节约点火用油,既适用于燃烧烟煤,也适用于燃烧劣质烟煤、贫煤、半无烟煤和无烟煤等难燃燃料,在生产应用上有广阔的前景。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的:一种少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器,含有方圆接头、与方圆接头相连的一次风通道、设置在一次风通道内的分离挡块和分离隔板、由分离隔板分割而成的浓股气流通道和淡股气流通道,浓股气流喷口,淡股气流喷口,其特征在于:在所述的浓股气流通道的出口处设有浓股一级分离块和浓股二级分离块;所述的浓股一级分离块将浓股气流在垂直方向分离成上下大小两股气流,上部气流为小股,下部气流为大股,所述的浓股二级分离块位于下部大股气流的出口处,又将下部大股气流分离成上下大小两股,所述的浓股气流喷口是由浓股上喷口、浓股中心喷口和浓股下喷口构成的浓股富集型喷口,在所述的浓股上喷口和浓股中心喷口之间设有一根点火小油枪。
本发明所述的水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器,其特征还在于:所述的浓股上喷口所喷出的小股气流占总浓股气流质量流量的1/4~1/3;所述的浓股中心喷口所喷出的气流占总浓股气流质量流量的1/6~1/7。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及效益:(1)本发明实现了小火点大火的四级点火过程,即:用小油枪点燃浓股富集型喷口结构出口处的值班小火焰,再由值班小火焰去点燃浓股煤粉火焰和由浓股煤粉火焰去点燃整个一次风煤粉火焰。与常见的少油点火技术相较,点燃值班小火焰所需的热量要少得多,从而极大地节约点火用油;(2)正常运行时,少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器的小油枪是退出工作位置的,这时的燃烧器结构和功能与水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器完全相同,即:(a)具有极强的着火稳燃能力,适用于100MWe、200MWe、300MWe、600MWe等级机组锅炉燃烧劣质烟煤,贫煤,半无烟煤和无烟煤时低负荷脱油稳燃需要;(b)向火侧温度高,煤粉浓度大,且有大量的挥发物释放出来,在高温下挥发物会将生成的NOx还原成N2,从而降低NOx的排放;(c)燃烧器出口区向火侧煤粉浓度浓,背火侧煤粉浓度淡,从而改善或消除了燃烧器区域水冷壁附近的还原性气氛,改善或消除水冷壁结渣和高温腐蚀;(3)必要时,也可将小油枪投入运行,以满足深度调峰低负荷稳定燃烧需要,与采用其它少油点火技术相较,深度调峰时的节油率更高;(4)少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器结构紧凑,有利于燃烧器改造,安装,及运行维护。
附图说明
图1为少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器四角切圆布置结构示意图。
图2为少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器的实施结构示意图。
图3为图2的A-A剖面图,表示出少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器的浓股侧的结构。
图4为少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器的喷口的前视图。
具体实施方式
图中:1-方圆接头;2-一次风通道;3-分离挡块;4-分离隔板;5-浓股气流通道;6-淡股气流通道;7-总浓股气流喷口;8-淡股气流喷口;9-浓股煤粉火焰;10-一次风煤粉火焰;11-浓股一级分离块;12-浓股二级分离块;13-值班小火焰;14-浓股上喷口;15-浓股中心喷口;16-浓股下喷口;17-点火小油枪;18-小油枪火焰。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的原理、具体结构做进一步的说明。本发明提供的少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器在一种水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器的浓股富集型喷口结构内增设一根小油枪。水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器是本发明的母体燃烧器,主要包括方圆接头1、与方圆接头相连的一次风通道2、设置在一次风通道内的分离挡块3和分离隔板4、由分离隔板分割而成的浓股气流通道5、淡股气流通道6以及浓股气流喷口7和淡股气流喷口8(如图2所示);在浓股气流通道5的出口处设有浓股一级分离块11和浓股二级分离块12(如图3所示);浓股一级分离块11将浓股气流在垂直方向分离成上下大小两股气流,上部气流为小股,下部气流为大股;浓股二级分离块12位于下部大股气流的出口处,又将下部大股气流分离成上下大小两股;由浓股一级分离块分离的上部小股气流由浓股上喷口14喷出,浓股二级分离块12将下部大股气流分成的上下两股气流分别由浓股中心喷口15和浓股下喷口16喷出。总浓股气流喷口7则是由浓股上喷口14、浓股中心喷口15和浓股下喷口16构成的浓股富集型喷口。在此结构内,所述的浓股上喷口所喷出的小股气流占总浓股气流质量流量的1/4/~1/3;所述的浓股中心喷口所喷出的气流占总浓股气流质量流量的1/6~1/7。小油枪17设在浓股富集型喷口结构内。
从图2、图3和图4中可以清楚地看到母体燃烧器的着火燃烧过程:一次风煤粉气流进入方圆接头1后,流经在一次风通道2布置的分离挡块3和分离档块4,被分成浓淡两股(浓股气流的煤粉量占一次风的3/4,气流量占一次风的1/5~1/3),浓股经浓股气流通道5进入浓股富集型喷口7,淡股经淡股气流通道6进入淡股气流喷口8;在浓股气流通道5的出口处设有浓股一级分离块11和浓股二级分离块12,浓股一级分离块11先将整个浓股气流在垂直方向分离成大(下)小(上)两股,浓股二级分离块12进一步将大股气流分离成上下两股,靠上的为小股。浓股富集型喷口7与浓股一级分离块11和浓股二级分离块12构成浓股富集型喷口结构。在此结构内,将浓粉气流分为上、中、下三股,中间的一股为小股(约占浓股气流量的1/7~1/6,浓股煤粉量的1/3),与之相邻的下侧为大股气流,这两股气流合占浓股气流的2/3左右,另外有一股射流布置在燃烧器的上侧,约占总气流量的1/3。在向火侧,大股气流抽吸小股气流,使其在炉膛内发生大角度偏转(急拐弯),并在其后形成高温回流区,惯性大的煤粉进入此高温回流区,在这里滞止增浓(空间浓度),快速升温,释放挥发物和着火,形成小火焰13(即值班小火焰),用它来点燃浓股煤粉火焰9,再由浓股煤粉火焰去点燃整个一次风煤粉火焰10。在母体燃烧器中煤粉的点火过程分三级完成,即用值班小火焰13去点燃浓股煤粉火焰9,再由浓股煤粉火焰去点燃整个一次风煤粉火焰10。燃烧器携带煤粉的一次风气流在管道内进行水平方向上的浓淡分离,分离后的浓股气流送入炉膛向火侧,淡股气流送入炉膛背火侧。所述的浓股气流的煤粉量约占一次风的3/4,气流量占一次风的1/5~1/3。
由于进入浓股富集型喷口结构的煤粉气流,不是一次风煤粉气量的全部,而是经浓淡分流后的浓股煤粉气流,它仅占一次风煤粉气流量的1/5~1/3,从而大大缩小了浓股富集型喷口结构尺寸和燃烧器喷口的总尺寸。因而,水平浓淡富集型煤粉直流燃烧器适用于300MWe~600MWe等级的大机组锅炉燃烧器及其改造,当然,也适用于300MWe机组以下的锅炉的燃烧器及其改造。
本发明在浓股富集型喷口内,即在浓股上喷口14和浓股中心喷口15之间设置小油枪17,小油枪设置后,燃烧器的点火过程是一个四级着火过程:点火小油枪投入后,形成小油枪火焰18,因为小火焰的温度很高,在水平浓淡富集型燃烧器的特殊结构中,投入少量一次风煤粉后,就可点燃值班小火焰13,再由值班小火焰去点燃浓股煤粉(中)火焰9,进而点燃整个一次风煤粉火焰10。由于小油枪点燃的是值班小火焰,点火耗油量大大减少。小油枪的容量可以做得很小,因为它点燃的是浓股喷口内经过精心组织的值班小火焰,仅为一次风气流的很小一部分。必要时,也可将小油枪投入运行,以满足深度调峰低负荷稳定燃烧需要,与采用其它少油点火技术相较,深度调峰时的节油率更高。本发明具备更强的低负荷稳燃功能,尤其适合于燃用劣质烟煤、贫煤、半无烟煤和无烟煤等难燃燃料。

Claims (2)

1.一种少油点火水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器,含有方圆接头(1)、与方圆接头相连的一次风通道(2)、设置在一次风通道内的分离挡块(3)和分离隔板(4)、由分离隔板分割而成的浓股气流通道(5)和淡股气流通道(6)、浓股气流喷口(7)、淡股气流喷口(8),其特征在于:在所述的浓股气流通道(5)的出口处设有浓股一级分离块(11)和浓股二级分离块(12);所述的浓股一级分离块将浓股气流在垂直方向分离成上下大小两股气流,上部气流为小股,下部气流为大股,所述的浓股二级分离块(12)位于下部大股气流的出口处,又将下部大股气流分离成上下大小两股,所述的浓股气流喷口(7)是由浓股上喷口(14)、浓股中心喷口(15)和浓股下喷口(16)构成的浓股富集型喷口,在所述的浓股上喷口(14)和浓股中心喷口(15)之间设有一根点火小油枪(17)。
2.按照权利要求1所述的水平浓淡富集型直流煤粉燃烧器,其特征在于:所述的浓股上喷口(14)所喷出的小股气流占总浓股气流质量流量的1/4/~1/3;所述的浓股中心喷口(15)所喷出的气流占总浓股气流质量流量的1/6~1/7。
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Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102537951A (zh) * 2012-02-27 2012-07-04 中国计量学院 中心扩散式微油点火燃烧器
CN107013915A (zh) * 2017-05-27 2017-08-04 上海锅炉厂有限公司 一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器
CN107575859A (zh) * 2017-09-27 2018-01-12 西安热工研究院有限公司 一种电站燃煤锅炉的加氧点火燃烧器及其点火稳燃方法
CN112325284A (zh) * 2020-11-03 2021-02-05 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 一种低负荷稳燃燃烧器

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102537951A (zh) * 2012-02-27 2012-07-04 中国计量学院 中心扩散式微油点火燃烧器
CN107013915A (zh) * 2017-05-27 2017-08-04 上海锅炉厂有限公司 一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器
CN107575859A (zh) * 2017-09-27 2018-01-12 西安热工研究院有限公司 一种电站燃煤锅炉的加氧点火燃烧器及其点火稳燃方法
CN112325284A (zh) * 2020-11-03 2021-02-05 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 一种低负荷稳燃燃烧器
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