[实用新型]一种适于混煤燃烧的燃煤电厂旋流燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及锅炉技术领域，特别是燃煤电厂使用的一种旋流燃烧器。

背景技术

一般来说，火电厂占电力行业发电份额的80％以上。燃煤电厂锅炉在设计时是根据特定煤种来进行设计的，根据煤种的不同，锅炉的炉型、结构和燃烧器的选择也会有不同。设计锅炉时依据的煤种为设计煤种，是最佳的“适炉”煤种。但实际上，随着电煤供应的市场化以及大型燃煤电厂的不断增加，目前越来越多的电厂在生产运行时，使用设计煤种的可能性越来越小。为了最大限度的保证锅炉燃烧的稳定性、经济性、安全性以及环保要求，混煤掺烧已经成为很多火电厂的必然选择。

现有燃煤电厂燃烧器，大致分为直流燃烧器和旋流燃烧器两种。无论哪种燃烧器，煤粉均由一股一次风统一携带入炉，辅以二次风助燃，同时可能还包括中心风、周界风等。旋流燃烧器是目前燃煤机组主流燃烧器，由于其可以在燃烧过程中通过对氧化区和还原区的控制实现降低NO_X的生成而备受关注。目前市场上应用的煤粉燃烧器大都采用了低NO_X燃烧技术对污染物排放进行了优化，且增强了卷吸作用尽量让煤粉燃尽效果变好。这类燃烧器在燃烧单煤的时候往往会取得很好的效果，但是当面对掺烧两种煤质差异较大的混煤时，由于无法准确区分氧化区和还原区的界限，效果并不理想。

伴随着混煤掺烧，一直有一些问题亟待解决，主要分为以下几类：(1)烟煤锅炉掺烧低挥发分无烟煤，引起煤粉燃尽度变差和燃烧不稳；(2)锅炉掺烧低灰熔点煤，燃烧器区和屏区受热面出现严重结渣，引起管壁超温、排烟温度升高、锅炉降参数运行和锅炉效率降低等；(3)不同煤燃烧速率不同，导致还原区和氧化区界限不明确，造成NO_X控制效果不理想。导致这些问题的核心之一就是“抢风”现象。“抢风”会因为难燃煤在燃烧初段燃烧不完全，从而使入炉煤粉燃烧不稳定、燃尽程度差。且难燃煤燃烧延后，在炉顶得到燃尽风氧气补充时才会继续燃烧，易造成受热面超温、结焦等问题，危害机组的安全运行。

通过改进燃烧器解决以上混煤燃烧时所伴随的问题，则会提升锅炉对煤种的适应性，改善燃煤机组运行的安全性和经济性。因此业内迫切需要一种适于混煤燃烧的燃煤电厂旋流燃烧器。

实用新型内容

本实用新型用于克服已有技术之缺陷，提供一种适于混煤燃烧的燃煤电厂旋流燃烧器，这种燃烧器既能显著提升锅炉对煤种的适应性，又能够改善燃煤机组运行的效率和安全性。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案如下：

一种适于混煤燃烧的燃煤电厂旋流燃烧器，采用四风道设计，双一次风道给粉。结构上由里向外包括依次配置的油枪、内一次风道、内二次风道、外一次风道和外二次风道。所述内一次风道与难燃煤粉输送通道相连通，难燃煤粉通过燃烧器的内一次风喷口喷入炉膛；所述外一次风道与易燃煤粉输送通道相连通，易燃煤粉通过燃烧器的外一次风喷口喷入炉膛。所述内一次风道和外一次风道之间为内二次风道，内二次风道上增设内二次风量调杆、内二次风旋流叶片和内二次风旋流强度调杆。在外一次风道的外围设置外二次风道，外二次风道上增设外二次风量调杆、外二次风旋流叶片和外二次风旋流强度调杆。

携带不同煤种的内外一次风由内二次风隔开，将难燃煤与易燃煤的燃烧区域分开，使得易燃煤在燃烧时不会从难燃煤的燃烧区域“抢风”，这保证了难燃煤在燃烧初期有充足的氧气；另外，把难燃煤布置在燃烧器最内层喷管处，外侧易燃煤先着火加热内侧难燃煤，这样可以充分利用旋流燃烧器内回流区所卷吸的高温烟气来快速加热内一次风里的难燃煤粉，促进难燃煤的升温和挥发分析出过程，使得难燃煤快速着火燃烧，有利于提高锅炉效率和维持机组运行的安全性。这一改进不仅克服了传统单一一次风喷口旋流燃烧器在混烧燃烧特性差异较大的煤时所存在的“抢风”问题，而且还能促进难燃煤种的着火和燃烧，有效降低混烧时飞灰含碳量大的问题。