一種適于低階混煤燃燒的燃煤電廠旋流燃燒器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃煤鍋爐領(lǐng)域，具體涉及旋流煤粉燃燒器，特別適用于摻燒混煤的鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]火電廠占我國(guó)電力行業(yè)發(fā)電份額的80%以上。燃煤電廠鍋爐在設(shè)計(jì)時(shí)是根據(jù)特定煤種來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。根據(jù)設(shè)計(jì)煤種的不同，鍋爐的爐型、結(jié)構(gòu)和燃燒器的選擇也會(huì)不同。設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)依據(jù)的煤種為設(shè)計(jì)煤種，是最佳的“適爐”煤種。但隨著國(guó)內(nèi)電煤供應(yīng)的市場(chǎng)化以及國(guó)內(nèi)大型燃煤電廠的不斷增加，實(shí)際上國(guó)內(nèi)幾乎所有的電廠都在燃用非設(shè)計(jì)煤種。而且，為了追求最大的經(jīng)濟(jì)性，大量摻燒劣質(zhì)煤進(jìn)行混煤燃燒已經(jīng)成為大部分火電廠“正常”運(yùn)行模式。
[0003]然而伴隨著混煤摻燒，電站鍋爐產(chǎn)生了一系列的問題。主要分為以下幾類:(1)鍋爐摻燒低揮發(fā)分煤種，會(huì)引起煤粉燃盡度變差和燃燒不穩(wěn)；(2)摻燒低灰熔點(diǎn)煤，燃燒器區(qū)和屏區(qū)受熱面易出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)渣，引起管壁超溫、排煙溫度升高、鍋爐降參數(shù)運(yùn)行和鍋爐效率降低等；(3)不同煤燃燒速率不同，導(dǎo)致還原區(qū)和氧化區(qū)界限不明確，造成NOx控制效果不理想。導(dǎo)致這些問題的根本原因在于混煤揮發(fā)分和固定碳含量不同，當(dāng)差異較大時(shí)，會(huì)發(fā)生諸如“搶風(fēng)”等問題。“搶風(fēng)”會(huì)造成難燃煤在燃燒初段燃燒不完全，從而使入爐煤粉燃燒不穩(wěn)定、燃盡程度差。且難燃煤燃燒延后，在爐頂?shù)玫饺急M風(fēng)氧氣補(bǔ)充時(shí)才會(huì)繼續(xù)燃燒，易造成受熱面超溫、結(jié)焦等問題，危害機(jī)組的安全運(yùn)行。
[0004]旋流燃燒器為火電廠主流燃燒器。目前市場(chǎng)上應(yīng)用的旋流燃燒器大都采用了低N0X燃燒技術(shù)。這類燃燒器在燃燒設(shè)計(jì)煤種的時(shí)候往往會(huì)取得很好的脫硝效果，但是當(dāng)摻燒兩種煤質(zhì)差異較大的混煤時(shí)，由于無法劃定氧化區(qū)和還原區(qū)的界限，N0X的控制并不理想。同時(shí)，摻燒混煤時(shí)，一方面由于“搶風(fēng)”現(xiàn)象導(dǎo)致難燃煤燃燒延后，致使?fàn)t膛出口溫度升高，在爐內(nèi)的有效燃燒停留時(shí)間縮短，燃盡程度變差，鍋爐飛灰含碳量增加，未燃盡熱損失增加，鍋爐效率變低，另一方面大量未燃盡顆粒只有在爐膛上部的氧氣充足區(qū)域才能充分燃燒，膛出口溫度升高容易造成爐膛出口過熱器超溫和結(jié)渣等危害，影響鍋爐運(yùn)行安全。
[0005]在當(dāng)前的旋流燃燒器噴口布置方式下，混煤(難燃煤與易燃煤組成)由燃燒器同一個(gè)一次風(fēng)噴口同時(shí)噴入爐膛。難燃煤與易燃煤在同一個(gè)區(qū)域進(jìn)行升溫、著火、燃燒。由于易燃煤的揮發(fā)分含量高、著火溫度低，易燃煤的著火位置會(huì)比較靠近燃燒器噴口，難燃煤的著火位置會(huì)遠(yuǎn)離燃燒器。由于易燃煤先著火燃燒，同時(shí)大量消耗混燃區(qū)域的氧氣，導(dǎo)致燃燒器一次風(fēng)出口區(qū)域的氧氣很快耗盡，形成一個(gè)低氧區(qū)域，而這一位置恰好是難燃煤開始著火的位置，在這低氧區(qū)域里，難燃煤由于自身難燃和外部缺氧兩方面的不利影響，導(dǎo)致難燃煤的燃燒情況變得更差，表現(xiàn)為難燃煤的著火困難，燃燒延后，難燃煤的大量未燃盡顆粒只有在爐膛上部的氧氣充足區(qū)域才能充分燃燒，致使?fàn)t膛出口溫度升高，在爐內(nèi)的有效燃燒停留時(shí)間縮短，燃盡程度變差，鍋爐飛灰含碳量增加，未燃盡熱損失增加，爐膛出口溫度升高有加劇爐膛出口過熱器超溫和結(jié)渣等危害。
[0006]因此，鑒于目前國(guó)內(nèi)燃煤電廠普遍燃用混煤的現(xiàn)狀，以及鍋爐燃用混煤時(shí)產(chǎn)生的一系列問題，找到一種即能保證不結(jié)焦安全、高效運(yùn)行，又能滿足低NOx環(huán)保要求的適于混煤燃燒的燃燒器就具有極為迫切的需求。這樣不僅僅會(huì)使鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性有了大大的提升，而且有利于改善燃煤機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適于低階混煤燃燒的燃煤電廠旋流燃燒器，其適于低階混煤燃燒的燃煤電廠，使鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性有了大大的提升，而且有利于改善燃煤機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種適于低階混煤燃燒的燃煤電廠旋流燃燒器，其關(guān)鍵技術(shù)在于:其包括錐體、套于中心錐體外圍的內(nèi)一次風(fēng)殼體、套于內(nèi)一次風(fēng)殼體外圍的內(nèi)二次風(fēng)殼體、套于內(nèi)二次風(fēng)殼體外圍的外一次風(fēng)殼體，套于外一次風(fēng)殼體外圍的外二次風(fēng)殼體，以及外二次風(fēng)外側(cè)的周界風(fēng)殼體；
所述內(nèi)一次風(fēng)殼體圍合形成內(nèi)一次風(fēng)通道，內(nèi)二次風(fēng)殼體與內(nèi)內(nèi)一次風(fēng)殼體圍合形成內(nèi)二次風(fēng)通道，所述內(nèi)二次風(fēng)殼體與外一次風(fēng)殼體圍合成外一次風(fēng)通道，所述外一次風(fēng)殼體與外二次風(fēng)殼體圍合形成外二次風(fēng)通道，所述旋流燃燒器外部形成周界風(fēng)通道；
所述內(nèi)一次風(fēng)殼體的一端設(shè)有內(nèi)一次風(fēng)接口，所述外一次風(fēng)殼體殼體的一端設(shè)有外一次風(fēng)接口 ；
所述外二次風(fēng)殼體上設(shè)有外二次風(fēng)量調(diào)桿，所述內(nèi)二次風(fēng)殼體上設(shè)有內(nèi)二次風(fēng)量調(diào)桿，所述外二次風(fēng)通道內(nèi)設(shè)有外二次風(fēng)旋流器和與之配套的外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿，所述內(nèi)二次風(fēng)通道內(nèi)設(shè)有內(nèi)二次風(fēng)旋流器和與之配套的內(nèi)二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿。
[0009]所述周界風(fēng)殼體上設(shè)有周界風(fēng)量調(diào)桿。
[0010]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
1、本發(fā)明形成了5個(gè)風(fēng)通道，攜帶不同煤種的一次風(fēng)由內(nèi)二次風(fēng)通道隔開，使難燃煤與易燃煤的入爐通道和燃燒區(qū)域分開，有效避免了混煤摻燒時(shí)的搶風(fēng)問題；
2、本發(fā)明采用雙一次風(fēng)通道給粉設(shè)計(jì)，摻燒混煤時(shí)，易燃煤粉通過內(nèi)一次風(fēng)通道攜帶入爐，難燃的煤粉通過外一次風(fēng)通道攜帶入爐，利用內(nèi)側(cè)易燃煤先著火加熱外側(cè)難燃煤使其揮發(fā)分溢出產(chǎn)生還原氣氛減少NOx生成，并通過中心回流區(qū)席卷高溫?zé)煔饧訜犭y燃煤使其更易著火、燃盡；
3、采用本發(fā)明，使用時(shí)由二次風(fēng)包覆一次風(fēng)氣流，再通過周界風(fēng)量調(diào)桿9控制周界風(fēng)量，冷卻噴口，改善局部水冷壁缺氧，消除高溫區(qū)域缺氧現(xiàn)象，提高煤粉的燃盡程度，解決爐膛內(nèi)水冷壁的高溫腐蝕，緩解或解決了由于爐膛空氣深度分級(jí)所帶來的高溫腐蝕；
4、本發(fā)明通過內(nèi)二次風(fēng)量調(diào)桿、外二次風(fēng)量調(diào)桿和內(nèi)二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿、外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿來調(diào)整內(nèi)外二次風(fēng)的風(fēng)量比例和旋流強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)兩種煤混合點(diǎn)的控制，不僅可以調(diào)整混煤燃燒的位置，解決燃燒器出口局部超溫問題，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)還原區(qū)和氧化區(qū)的控制，更有效地降低嘰生成；
5、本發(fā)明通過對(duì)燃燒器的改進(jìn)，不僅克服了傳統(tǒng)旋流燃燒器單一一次風(fēng)噴口進(jìn)煤混燒燃燒導(dǎo)致的難易特性差別較大的煤種時(shí)所存在的“搶風(fēng)”問題，而且還能促進(jìn)難燃煤種的著火和燃燒，同時(shí)也能夠很好地限制燃燒混煤時(shí)生成。其尤其適于低階混煤燃燒的燃煤電廠，使鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性有了大大的提升，而且有利于改善燃煤機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明工作原理示意圖；
其中，1錐體、2內(nèi)一次風(fēng)殼體、3內(nèi)二次風(fēng)殼體、4外一次風(fēng)殼體、5外二次風(fēng)殼體、6周界風(fēng)殼體、7外二次風(fēng)旋流器、8內(nèi)二次風(fēng)旋流器、9周界風(fēng)量調(diào)桿、10外二次風(fēng)量調(diào)桿、11外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿、12內(nèi)二次風(fēng)量調(diào)桿、13內(nèi)二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿、14內(nèi)一次風(fēng)接口、15外一次風(fēng)接口。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0013]參見附圖1，本發(fā)明包括包括錐體1、套于中心錐體1外圍的內(nèi)一次風(fēng)殼體2、套于內(nèi)一次風(fēng)殼體2外圍的內(nèi)二次風(fēng)殼體3、套于內(nèi)二次風(fēng)殼體3外圍的外一次風(fēng)殼體4以及套于外一次風(fēng)殼體4外圍的外二次風(fēng)殼體5 ;所述內(nèi)一次風(fēng)殼體2圍合形成內(nèi)一次風(fēng)通道，內(nèi)二次風(fēng)殼體3與內(nèi)內(nèi)一次風(fēng)殼體2圍合形成內(nèi)二次風(fēng)通道，所述內(nèi)二次風(fēng)殼體3與外一次風(fēng)殼體4圍合成外一次風(fēng)通道，所述