用于在锅炉中提供燃烧的系统和方法技术方案

在锅炉(25)中具有燃烧区域(20)的燃烧系统(10)包括燃料管(30)，用于输送燃料(35)。具有延伸通过其中的弯曲部(50)的导管(40)与燃料管(30)和锅炉(25)的燃烧区域(20)处于流体连通。导管(40)具有外周缘(45)和内周缘(42)。导管(40)包括第一分隔板(60)，以在外周缘(45)和第一分隔板(60)之间在弯曲部(50)的上游形成第一并行燃料流(80)。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于在锅炉中提供燃烧的系统和方法，并且更具体而言，涉及燃料喷嘴，其为喷燃器的一部分，喷燃器又为燃烧系统的一部分。
技术介绍
除了矩形喷气喷燃器(例如倾斜喷燃器)，圆形喷燃器为在大型发电站的燃烧系统中最普遍使用的喷燃器，以燃烧粉碎的化石燃料和/或为粉碎燃料的生物质。粉碎燃料典型地传送通过一个或多个管道，到达锅炉的燃烧区域。燃烧粉碎燃料的发电站设有若干个喷燃器，其布置在锅炉拐角中，或喷燃器布置在锅炉壁上。粉碎燃料在燃烧区域中被点燃和燃烧。在燃烧期间产生的气体被传送通过与锅炉的燃烧区域处于流体连通的一个或多个烟道。EP2172706A1描述了喷燃器，其具有通过等离子来点燃的内燃烧筒。EP2253884A1涉及使用内燃烧类型的喷燃器减少粉碎煤锅炉的氮氧化物的燃烧技术。该专利技术还描述使用内燃烧类型的喷燃器的运行锅炉的方法，喷燃器设有等离子发生器和在喷燃器中进行深度燃料分级的粉碎煤集中器，即燃烧筒。用粉碎固体燃料燃烧的锅炉的启动通过用气态或液态辅助燃料例如油、天然气和类似燃料将锅炉加热到足够热开始，此后，可开始粉碎燃料的供给，粉碎燃料为进入锅炉中的主要燃料。用于启动锅炉的辅助燃料燃烧系统的尺寸设置成使得辅助燃料燃烧系统的容量为锅炉的燃烧容量的大致30到35%。进一步，当锅炉在深度部分负载状况下运行时，用作支持燃料的额外的辅助燃料(例如天然气、油和类似燃料)通过喷燃器喷射，以便确保稳定和安全的喷燃器运行。这导致在发电站的整个运行中更多地消耗用作支持燃料的辅助燃料。当前可用的解决方案不能够解决在锅炉的启动时使用辅助燃料和后面在锅炉的运行期间使用额外的辅助燃料的问题。重要的是，现有燃烧系统的任何解决方案能够在现有燃烧系统内实施，因为其代价为以别的方式替代这种设备。因此，任何解决方案必须能够用来“改造”，以适于现有的用于提供燃烧的燃烧系统内。
技术实现思路
本公开涉及用于在锅炉中提供燃烧的燃烧系统和方法，并且更具体而言，涉及燃料喷嘴，其为喷燃器的一部分。本燃料喷嘴可用于“改造”在现有燃烧系统的现有喷燃器内。因此，本公开用于在具有燃烧区域的锅炉中提供燃烧的系统。系统包括燃料管，其可操作成输送燃料，具有外周缘的导管，其具有延伸通过其中的弯曲部。导管与燃料管和锅炉的燃烧区域处于流体连通。导管包括第一分隔板，其设置在导管中，以在外周缘和第一分隔板之间在弯曲部上游形成第一并行燃料流；以及第一同心管道，其定位在导管中，在弯曲部下游，以输送第一同心燃料流，以进行燃烧，其中，在第一分隔板和第一同心管道之间的弯曲部构造成使第一并行燃料流过渡成第一同心燃料流。在另一个实施例中，导管进一步包括第二分隔板，其设置在导管中，以在第一分隔板和第二分隔板之间在弯曲部上游形成第二并行燃料流；以及第二同心管道，其定位在导管中在弯曲部下游，以输送第二同心燃料流，以进行燃烧，其中，第二分隔板和第二同心管道之间的弯曲部构造成使第二并行燃料流过渡成第二同心燃料流。在又一个实施例中，第二分隔板在外周缘和第二分隔板之间在弯曲部上游形成第三并行燃料流，并且导管定位在弯曲部下游，以输送第三同心燃料流，以进行燃烧，其中，弯曲部构造在导管中，以使第三并行燃料流过渡成第三同心燃料流。在又一个实施例中，弯曲部包括第一部分，其构造成连接第一分隔板与第一同心管道，以使第一并行燃料流过渡成第一同心燃料流；第二部分，其附连到第一部分上且构造成连接第二分隔板与第二同心管道，以使第二并行燃料流过渡成第二同心燃料流，其中第二同心管道包围第一同心管道。第三部分附连到第二部分上且构造成使第三并行燃料流过渡成通过导管的第三同心燃料流，其中导管包围第二同心管道，并且其中第一部分、第二部分和第三部分构造成形成分级构造。在又一个实施例中，旁路设置在导管中，在弯曲部上游，以通过第一部分将导管中的第二并行燃料流和第三并行燃料流的一部分运送到第一同心管道。在再一个实施例中，至少一个涡旋导叶和/或至少一个平坦导叶设置在分隔板上游，以控制运送通过旁路的燃料的量和/或第一燃料流、第二燃料流和第三并行燃料流。在再一个实施例中，预点火源定位在导管中，优选地在弯曲部下游的第一同心燃料流中。在再一个实施例中，导管为点火-喷射喷嘴。在再一个实施例中，燃料的点火在弯曲部下游的第一同心燃料流、第二同心燃料流和第三同心燃料流的后区段中进行。在再一个实施例中，用于在具有燃烧区域的锅炉中提供燃烧的系统包括燃料喷燃器，其与点火-喷射喷嘴配合。在再一个实施例中，一种用于在具有燃烧区域的锅炉中提供燃烧的方法，包括提供燃料管，其可操作成输送燃料；提供具有外周缘的导管，其具有延伸通过其中的弯曲部，导管与燃料管和锅炉的燃烧区域处于流体连通；将第一分隔板设置在导管中，以使得能够在外周缘和第一分隔板之间在弯曲部上游形成第一并行燃料流；将第一同心管道定位在导管中，在弯曲部下游，以使得能够输送第一同心燃料流，以进行燃烧，其中，构造第一分隔板和第一同心管道之间的弯曲部，以使得第一并行燃料流能够过渡成第一同心燃料流。在再一个实施例中，方法进一步包括以下步骤：将第二分隔板设置在导管中，以使得能够在第一分隔板和第二分隔板之间在弯曲部上游形成第二并行燃料流；将第二同心管道定位在导管中，在弯曲部下游，以使得能够输送第二同心燃料流，以进行燃烧，其中，构造第二分隔板和第二同心管道之间的弯曲部，以使得第二并行燃料流能够过渡成第二同心燃料流。在再一个实施例中，第二分隔板进一步在外周缘和第二分隔板之间在弯曲部上游形成第三并行燃料流；将导管定位在弯曲部下游，以使得能够输送第三同心燃料流，以进行燃烧，其中，构造导管中的弯曲部，以使得第三并行燃料流能够过渡成第三同心燃料流。在再一个实施例中，构造弯曲部包括通过第一部分连接第一分隔板与第一同心管道，以使得第一并行燃料流能够过渡成第一同心燃料流；将第二部分附连到第一部分上以连接第二分隔板与第二同心管道，以使得第二并行燃料流能够过渡成第二同心燃料流，其中第二同心管道包围第一同心管道，将第三部分附连到第二部分上，以使得第三并行燃料流能够过渡成通过导管的第三同心燃料流，其中导管包围第二同心管道，并且其中第一部分、第二部分和第三部分构造成形成分级构造。在又一个实施例中，在导管中在弯曲部上游提供旁路，以通过第一部分将导管中的第二并行燃料流和第三并行燃料流的一部分运送到第一同心管道。在再一个实施例中，在分隔板上游提供至少一个涡旋导叶和/至少一个平坦导叶，以控制运送通过旁路的燃料的量。在再一个实施例中，将预点火源定位在导管中，优选地在弯曲部下游的第一同心燃料流中。在再一个实施例中，导管为点火-喷射喷嘴。在再一个实施例中，燃料的点火在弯曲部下游的第一同心燃料流、第二同心燃料流和第三同心燃料流的后区段中进行。在再一个实施例中，使用燃料喷燃器中的喷嘴在具有燃烧区域的锅炉中提供燃烧。本公开提供用于启动锅炉和部分负载运行中的燃烧支持两者的技术方案，而不使用额外的辅助燃料例如油、天然气和类似燃料。通过修改燃料喷嘴(例如粉碎燃料喷嘴)，使得借助于点火器(例如电点火器)促进粉碎燃料的点火来提供该技术方案，以提供无油/天然气燃烧系统，以用于发电站，例如燃烧粉碎燃料的发电站。为了通过点火器(例如电点火器)来实现粉碎燃料的点火，粉碎燃料喷嘴需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在具有燃烧区域(20)的锅炉(25)中提供燃烧的系统(10)，所述系统(10)包括：燃料管(30)，其可操作成输送燃料(35)；具有外周缘(45)的导管(40)，其具有延伸通过其中的弯曲部(50)，所述导管(40)与所述燃料管(30)和所述锅炉(25)的燃烧区域(20)处于流体连通；其特征在于，所述导管(40)包括第一分隔板(60)，其设置在所述导管(40)中，以在所述外周缘(45)和所述第一分隔板(60)之间在所述弯曲部(50)上游形成第一并行燃料流(80)，以及第一同心管道(110)，定位在所述导管(40)中，在所述弯曲部(50)下游，以输送第一同心燃料流(130)，以进行燃烧，其中，在所述第一分隔板(60)和所述第一同心管道(110)之间的弯曲部(50)构造成使所述第一并行燃料流(80)过渡成所述第一同心燃料流(130)。

【技术特征摘要】
2015.08.13 EP 15180895.31.一种用于在具有燃烧区域(20)的锅炉(25)中提供燃烧的系统(10)，所述系统(10)包括：燃料管(30)，其可操作成输送燃料(35)；具有外周缘(45)的导管(40)，其具有延伸通过其中的弯曲部(50)，所述导管(40)与所述燃料管(30)和所述锅炉(25)的燃烧区域(20)处于流体连通；其特征在于，所述导管(40)包括第一分隔板(60)，其设置在所述导管(40)中，以在所述外周缘(45)和所述第一分隔板(60)之间在所述弯曲部(50)上游形成第一并行燃料流(80)，以及第一同心管道(110)，定位在所述导管(40)中，在所述弯曲部(50)下游，以输送第一同心燃料流(130)，以进行燃烧，其中，在所述第一分隔板(60)和所述第一同心管道(110)之间的弯曲部(50)构造成使所述第一并行燃料流(80)过渡成所述第一同心燃料流(130)。2.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述导管(40)进一步包括：第二分隔板(70)，其设置在所述导管(40)中，以在所述第一分隔板(60)和所述第二分隔板(70)之间在所述弯曲部(50)上游形成第二并行燃料流(90)，以及第二同心管道(120)，其定位在所述导管(40)中，在所述弯曲部(50)下游，以输送第二同心燃料流(140)，以进行燃烧，其中，在所述第二分隔板(70)和所述第二同心管道(120)之间的弯曲部(50)构造成使所述第二并行燃料流(90)过渡成所述第二同心燃料流(140)。3.根据权利要求2所述的系统(10)，其特征在于，所述第二分隔板(70)在所述外周缘(45)和所述第二分隔板(70)之间在所述弯曲部(50)上游形成第三并行燃料流(100)，以及所述导管(40)定位在所述弯曲部(50)下游，以输送第三同心燃料流(150)，以进行燃烧，其中，所述弯曲部(50)构造在所述导管(40)中，以使所述第三并行燃料流(100)过渡成所述第三同心燃料流(150)。4.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述弯曲部(...

【专利技术属性】
技术研发人员：D里斯蒂奇，FM克卢格尔，
申请(专利权)人：通用电器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH