[实用新型]一种新型低负荷稳燃直流型燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型属于煤粉燃烧器技术领域，特别涉及一种新型低负荷稳燃直流型燃烧器。

背景技术

随着新能源的大力发展，其在电网中的比例逐渐扩大，造成多地出现弃风、弃光以及弃水等现象。自2010年开始，弃风问题愈演愈烈，全国平均弃风率长期高于10％。2015年，这一数据攀升至15％，较上一年上升7个百分点。“三北”地区的弃风问题尤为严峻，2015年吉林、甘肃、新疆等地的弃风率超过30％。特别是2015年入冬后，甘肃、宁夏、黑龙江等地的一些风电项目的弃风率甚至高达60％以上。

为贯彻落实十八届五中全会提出的创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，推进“四个革命、一个合作”，加快能源技术创新，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系，我国将在“三北”地区大力发展新能源发电。“三北”地区燃煤热电比例高，调峰电源建设条件差，冬季供暖期调峰困难，弃风弃光问题严重。如何借鉴和吸收引进国外相关经验，提升我国火电尤其是热电的灵活性运行能力，挖掘燃煤机组调峰潜力，破解当前和未来的新能源消纳困境，减少弃风弃光，是电力工业亟待开展的工作之一，具有重要的意义。

为此，燃煤机组需要具有低负荷运行的能力。根据调研资料显示，丹麦火电机组基本上是热电联产机组，冬季供热期最小出力可以低至15％-20％，德国热电联产机组可以低至40％；德国纯凝燃煤机组技术出力可以低至25％。目前我们国家供暖期热电机组“以热定电”运行，冬季最小出力一般在60％-70％左右，和国外的差距还比较大。

燃煤机组低负荷稳定运行的关键是保证燃烧稳定，也就是燃烧器能够在低负荷下稳燃。为此，人们采用了一些措施，包括(1)在燃烧器区域敷设卫燃带，采用预燃室、稳燃腔等都是维持局部高温；(2)采用旋流燃烧器、钝体燃烧器和射流燃烧器等，利用烟气回流来加热一次风粉射流；(3)采用浓淡燃烧器，通过提高浓股气流的煤粉浓度来提高煤粉燃烧的稳定性；(4)采用分级着火以及局部低速和高湍流脉动等。以上这些措施，虽然能够起到一定的作用，但都难以实现较低负荷下的稳燃，尤其是30％以下的负荷，基本不可能达到。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种新型低负荷稳燃直流型燃烧器，该燃烧器主要由天然气管、中心风管、一次风管、内二次风筒、预燃室以及外二次风筒等组成。通过掺混天然气，实现较低负荷下的稳定燃烧。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型低负荷稳燃直流型燃烧器，其特征在于，包括天然气管1，天然气管1伸入中心风管2向其中输送天然气，与中心风管2中通入的空气混合，中心风管2的出口设置旋流器12，向预燃室5输送混合气体进行燃烧，中心风管 2外设置有向预燃室5提供一次风粉的一次风管3，一次风管3外设置有向预燃室5提供内二次风的内二次风筒4，内二次风筒4外设置有向预燃室5提供外二次风的外二次风筒6，沿混合气体进气方向，预燃室5分为扩展段和水平段，两段交接处设有内二次风环形喷口13，所述扩展段是指从预燃室5的入口方向至出口方向扩展，所述内二次风从内二次风环形喷口13进入预燃室5。

所述天然气管1的末端壁面为多孔结构，天然气从该多孔结构多股入射进入中心风管2，方向与中心风管2中空气的流动方向垂直。

所述一次风管3出口为两段扩展结构，第二段相比第一段，水平方向的倾斜角度有所减小，第二段是指远离其入口的一段。

所述一次风管3的出口与中心风管2的出口平齐，且均位于预燃室5的入口端，即预燃室5扩展段的窄口端。

所述天然气管1、中心风管2、一次风管3、内二次风筒4、预燃室5以及外二次风筒6为同轴布置。

所述预燃室5由耐热钢1Cr18Ni9Ti卷制而成，内衬耐火材料。

所述天然气管1的天然气入口7进入的天然气与中心风管2的中心风入口8 进入的空气混合，属于部分预混，天然气管1与旋流器12之间是天然气和空气的预混段。

二次风分为内、外两股，内二次风由内二次风入口10送入内二次风筒4，经由内二次风环形喷口13喷入预燃室5，外二次风由外二次风入口11送入外二次风筒6，从预燃室5出口处向中轴线方向倾斜直流喷入。

掺混天然气的热量占燃料总热量的10～30％。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、天然气由天然气管送入，空气由中心风管送入，二者在中心风管后半段充分混合，达到部分预混的目的。