[发明专利]一种燃煤锅炉超低负荷的稳燃方法及装置

说明书

本发明公开了一种燃煤锅炉超低负荷的稳燃方法及装置，属于燃煤锅炉发电技术领域。针对目前燃煤机组在深度调峰低负荷运行时很难维持稳定燃烧的问题，通过将原煤研磨成超细煤粉，调节空气量，使空气携带超细煤粉再从气化炉顶部烧嘴的中心通道喷入气化炉中；通过气化炉中的高能点火器点燃超细煤粉；引入高温水蒸气与空气的混合气；再调节煤粉、空气、水蒸气的比例，控制气化炉温度，使煤粉与氧气和水蒸气发生部分气化反应，生成富含CO的高温燃气；高温燃气携带未燃尽的超细煤粉由引火管喷入锅炉炉膛内，完成稳定锅炉内煤粉燃烧。本发明运行成本低，可将粉煤锅炉负荷降低至20％以下，而且煤粉的燃尽率高，满足超低负荷调峰的要求。

技术领域

本发明属于燃煤锅炉发电技术领域，具体涉及一种燃煤锅炉超低负荷的稳燃方法及装置。

背景技术

燃煤电厂是二氧化碳排放的主要来源，在碳减排的压力下，构建以可再生能源为主体的新型电力系统是国家的战略决策。但风力、太阳能发电存在间歇性、波动性、随机性的特点，发电量峰谷比巨大，电网稳定性差，解决新能源大比例消纳是电力系统迫切需要解决的难题。煤电机组具有可宽负荷运行、启停灵活的特点，因此火电灵活性改造，采用燃煤火电机组进行调峰是保证电力稳定供给的必然要求。

燃煤机组在深度调峰低负荷运行时，锅炉内煤粉量大幅降低，空气煤比增加大，相对的燃煤放热量大幅减小，会造成炉膛温度降低，火焰烧稳定性下降，锅炉易灭火，仅靠调节锅炉运行参数很难维持稳定燃烧。目前燃煤锅炉低负荷稳燃辅助技术主要包括辅助燃料油。气稳燃技术、等离子体稳燃技术、富氧稳燃技术和空气预热稳燃技术等。燃油和燃气稳燃技术已在电厂得到广泛应用，专利201410467276.0、201010244692.6分别公开了一种燃油和燃气点火稳燃系统。但由于油、气价格高，而且容易造成后系统的脱硝系统堵塞、排放增大，该方式有被无油稳燃技术取代的趋势。专利201710931919.6、201710109787.9、201721294248.9、201810192558.2、201820453959.4、201810867626.0、分别提出了采用改进的燃烧器结构、调整进风、进煤方式等方法提高锅炉低负荷燃烧的稳定性，但不能完全满足锅炉超低负荷稳燃的要求，尤其对于低活性、高燃点的煤种，适用性较差。专利201810595813.8、201920041637.3分别提出了不同结构和工作方式的等离子点火稳燃系统，利用高压产生电弧，电离空气产生能量密度极高的等离子体，点燃煤粉气流，达到稳燃目的。但等离子发生器造价高，系统复杂，还存在使用寿命短的技术难题。

发明内容

针对目前燃煤机组在深度调峰低负荷运行时很难维持稳定燃烧的问题，本发明提供了一种燃煤锅炉超低负荷的稳燃方法及装置。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种燃煤锅炉超低负荷的稳燃装置，包括锅炉，还包括超细磨煤机和气化炉；所述气化炉由烧嘴、高能点火器、气化炉炉体和燃气出口组成；所述烧嘴设置在气化炉炉体顶部，燃气出口设置在气化炉炉体底部；所述烧嘴为双通道烧嘴环形套管式结构，由中心通道和外侧环形通道组成；所述超细磨煤机的煤粉出口连接气化炉顶部的烧嘴；气化炉底部的燃气出口通过管路连接引火管，引火管由锅炉一次风口的中心插入锅炉炉膛；

进一步，所述气化炉炉体内部为耐火浇注料。

进一步，所述气化炉的耐火材料允许使用温度1200℃，耐压强度≥60MPa。

一种燃煤锅炉超低负荷的稳燃方法，包括以下步骤：

步骤1，将原煤送入超细磨煤机，将原煤研磨成超细煤粉，通过调节空气量使空气携带超细煤粉从超细磨煤机顶部排出；

步骤2，空气携带超细煤粉再从气化炉顶部烧嘴的中心通道喷入气化炉中；

步骤3，通过气化炉中的高能点火器点燃超细煤粉；

步骤4，从烧嘴的外侧通道通入高温水蒸气与空气的混合气；