[发明专利]燃用准东煤的超临界直流炉

说明书

(一)技术领域：

本发明燃用准东煤的超临界直流炉涉及一种火电站使用的可以长期、安全、完全燃用准东煤的超临界直流炉。

(二)背景技术：

准东煤田是位于新疆的特大型煤田，预测储量达3900×10⁸t，开采成本低廉。准东煤的水分、挥发分较高，灰分、硫分甚低，热值中等；准东煤的当量Na高达1.0左右，属于沾污程度严重的煤种。

现有技术的电站锅炉在掺烧准东煤40％以上时，出现炉膛燃烧器区域结渣严重；屏式过热器、高温过热器、高温再热器烟侧沾污堵塞腐蚀；排烟温度升高，带负荷能力下降等现象。严重时，现有技术的电站锅炉被迫停炉检修。

现有技术的电站锅炉安全燃用准东煤的主要措施是加强电站堆、配煤管理；合理控制准东煤的掺烧比例。尚无长期、安全、完全燃用准东煤的记录。

2台600MW等级的电站锅炉如果由掺烧40％比例的准东煤改变为完全烧准东煤，由于准东煤和井工煤之间的巨大差价，年节省燃料费用约1.8亿元。

(三)发明内容：

所要解决的技术问题：

现有技术的电站锅炉在掺烧准东煤40％以上时，出现炉膛燃烧器区域结渣严重；屏式过热器、高温过热器、高温再热器烟侧沾污堵塞腐蚀；排烟温度升高，带负荷能力下降等现象。解决现有技术的电站锅炉不能长期、安全、完全燃用准东煤的问题。

解决其技术问题采用的技术方案：

本发明的目的是提供一种燃用准东煤的超临界直流炉采取与现有技术不同的技术路线，解决现有技术的电站锅炉不能长期、安全、完全燃用准东煤的问题。

本发明燃用准东煤的超临界直流炉包括炉膛及燃烧器(1)、分隔屏过热器(2)、屏式过热器(3)、高温过热器(4)、高温再热器(5)、折烟角(6)、低温再热器(7)、风-烟喷射器关断档板(8)、调温风-烟喷射器(9)、喷射器热一次风调节挡板(10)、喷射器停用保护冷却风挡板(11)、分离二次风风箱(12)、省煤器(13)；采用甚低炉膛容积放热强度；在锅炉中、低负荷和/或高温再热器沾污系数增大时，热一次风经喷射器热一次风调节挡板(10)进入调温风-烟喷射器(9)，打开风-烟喷射器关断档板(8)，从低温再热器(7)后抽吸锅炉含低Na细灰的烟气，烟风混合物在折烟角(6)下部进入锅炉炉膛，烟风混合物改变炉膛内辐射换热量和对流换热量的比例、增加烟气容积流量，增加低温再热器(7)和高温再热器(5)的吸热量提高再热汽温，控制喷射器热一次风调节挡板(10)开度使再热汽温运行在额定值；携带低Na细灰的烟风混合物与炉膛高温主烟气流混合后，不但有效降低屏底烟温和炉膛出口烟温，也使准东煤的视在当量Na指标明显下降，积灰变得疏松易于清除；调温风-烟喷射器(9)停运时，关闭风-烟喷射器关断档板(8)、控制喷射器热一次风调节挡板(10)，打开喷射器停用保护冷却风挡板(11)；水平烟道采用甚高流速，提高高温过热器和高温再热器的自净能力；高温过热器和高温再热器采用大横向节距提高高温过热器和高温再热器的抗堵塞能力；屏式过热器、高温过热器、高温再热器和分隔屏过热器的外3圈全部使用耐热奥氏体不锈钢，炉内无耐热奥氏体不锈钢与马氏体钢对接焊口。

包括调温风-烟喷射器(9)、控制喷射器热一次风调节挡板(10)、喷射器停用保护冷却风挡板(11)、风-烟喷射器关断档板(8)的携带低Na细灰的烟风混合物循环系统有双重功能：

a.赋予尾部单烟道的炉型具有较强的再热汽温调节能力和煤种适应能力。

b.温度相对较低的携带低Na细灰的烟风混合物与炉膛主烟气流合流后可以削弱炉膛主烟气流的沾污特性。

发明的有益效果：

·解决现有技术的电站锅炉燃用准东煤炉膛燃烧器区域结渣严重问题；

·甚低的炉膛出口烟温、屏底温度和甚低的炉膛容积放热强度使炉膛内辐射受热面结渣沾污情况受控，积灰易于被吹灰器清除；

·低Na灰循环使准东煤的视在当量Na指标明显下降，屏式过热器、高温过热器、高温再热器烟侧沾污堵塞过程受控；

·屏式过热器、高温过热器、高温再热器和分隔屏过热器的外3圈全部使用耐热奥氏体不锈钢，使烟侧腐蚀过程受控；

·避免炉烟再循环风机的入口接在除尘器的出口时空气预热器烟侧流量增加10％到20％引起锅炉排烟温度升高，锅炉效率下降问题；

·烟风混合物温度明显高于除尘器后烟气温度，调温过程exergy(火用)损失减少；

·增大了空气预热器空侧的热容量，锅炉排烟温度为下降趋势；

·无需从汽机侧引入凝结水和/或低温给水来冷却烟气避免汽轮机的凝汽损失增大；