[发明专利]一种锅炉烟道热量再利用的锅炉用低负荷燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电厂锅炉的附属设备，具体是指一种锅炉烟道热量再利用的锅炉用低负荷燃烧器。

背景技术

燃煤电站的运行在我国较为普遍，且有较为成熟的技术。但机组低负荷时的投油助燃成本仍是影响发电企业提高生产效益的一大难题。锅炉投油多发生在以下工况：1.调峰机组低负荷运行接近50%负荷及以下时，由于一次风煤粉浓度低，炉膛温度低，一、二次风配比不合理，导致燃烧不稳定。2.煤种变差时，风粉配比调整困难，为了炉内稳定燃烧，有时会投油稳燃。3.锅炉冷、热态启动过程中，油系统一般都要投运。4.正常停炉过程中，当锅炉负荷降到一定程度后，为了保持燃烧稳定防止突然灭火和爆燃事故，应投入点火油枪助燃。

用煤热解产生的热解煤气助燃，代替部分投油是行之有效的方法，但如果在现有的电站额外加装新的煤气产生系统，费用高，投资相对较大，经济效益不高。为解决以上问题，考虑就电站设备改造一种经济性高，实用性强的煤气产生系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种锅炉烟道热量再利用的锅炉用低负荷燃烧器，该燃烧器结构简单，可实现调峰机组的低负荷稳定运行，提高机组运行经济性和安全性。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种锅炉烟道热量再利用的锅炉用低负荷燃烧器，包括自上而下依次串联的前端风粉管道、煤热解室和煤热解气喷头，前端风粉管道与煤热解室均竖向设置，前端风粉管道伸入锅炉的主燃烧器中，并且与煤热解室的进口端相连通，用于将主燃烧器中的一次风粉混合物引入煤热解室内，所述的煤热解气喷头横向设置，煤热解室的出口端与煤热解气喷头之间连接有弯折的尾部烟道，其特征在于：所述的低负荷燃烧器还包括引烟管道、缩放喷管和送风管道，其中，送风管道的前端与煤热解室的进口端相连通，并且与所述的风粉管道呈并联状，汇交于煤热解室的进口端，送风管道的后端与缩放喷管的前端相连通，缩放喷管的后端用于连接送风机，所述缩放喷管横向设置，所述引烟管道为竖向设置的弯管，引烟管道的上端用于与锅炉的水平烟道相连通，下端与缩放喷管的喉部相连通，引烟管道将锅炉水平烟道中的高温烟气引入煤热解室，为煤粉热解提供热源。

本发明的低负荷燃烧器，主要由燃煤锅炉引烟系统和热解系统两大部分组成。燃煤锅炉引烟系统与热解系统通过引风管道连接其中。引烟系统的主要作用在于利用缩放喷管和卷吸原理，利用压差从锅炉水平烟道中引取高温烟气为热解提供热源，从而大量减少附加设备和运行费用，提高电站效率，且由于需要引取的烟气量较小，不会明显影响水平烟道烟气的温度水平。送风机作为该子系统的主要动力原件，同时也向系统中输送大量的300℃的热空气，通过送风机获得的热空气与通过卷吸作用从水平烟道获得的热烟气流经缩放喷管和送风管道混合后进入煤热解室。

本发明中，所述引烟管道与锅炉的水平烟道相连通处靠近锅炉的折焰角，引烟管道中烟气的流速方向与水平烟道呈40°的夹角α，与缩放喷管中热空气的流速方向呈50°的夹角β。

本发明中，所述缩放喷管为两端粗中间细的腰鼓型渐变管。

.本发明中，所述前端风粉管道的中部设置有控流挡板和均流器，其中，控流挡板位于均流器的上方，控流挡板为中间开孔的圆形板，均流器为上小下大的圆台体。

本发明中，所述的尾部烟道由一体成型的竖直管、连接弯管和横直管组成，其中，竖直管与所述煤热解室的出口端相连通，横直管与所述煤热解气喷头相连通，所述横直管中还横向设置有隔板，将整个横直管从中间横向分隔成上半管和下半管，所述的煤热解气喷头由煤气喷头和煤粉喷头组成，煤气喷头位于煤粉喷头的上方，煤气喷头与横直管的上半管相连通，煤粉喷头与横直管的下半管相连通，所述的煤气喷头和煤粉喷头用于向锅炉的炉膛进行喷射煤气和煤粉。

本发明中，所述的煤气喷头和煤粉喷头相互独立，并且喷头方向能够上下调整，两喷头之间的最大夹角λ为24°。

本发明热解系统的煤热解室是热解发生的主要空间，后续的尾部管道充分利用浓淡分离原理，使富气流和贫气流适当区分，并用隔板保持区分状态，直至混合物通过两个独立的喷头向炉膛中的不同方向喷出，起到区分浓淡，充分引燃，稳定炉内燃烧工况的作用。