带新型直吹式制粉装置无烟煤大型富氧燃烧系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提供的一种带新型直吹式制粉装置无烟煤大型富氧燃烧系统，实现燃无烟煤大容量(600MW及以上等级)切圆燃烧方式或墙式燃烧方式。采用直吹式制粉系统时存在一次风风粉温度低，该系统优化了一次风风粉气流，改善了其着火特性。该燃烧方式实现了CO

【技术实现步骤摘要】
带新型直吹式制粉装置无烟煤大型富氧燃烧系统
本技术涉及一种带新型直吹式制粉装置无烟煤大型富氧燃烧系统，属于发电设备领域。
技术介绍
我国已探明的煤炭储量约为6400亿吨，其中低挥发分无烟煤约占煤炭储量的14.6％。无烟煤是埋藏年代最久、碳化程度最深、挥发分最低的一个煤种。典型的无烟煤具有含碳量高、发热量高、灰熔点高和低挥发分、低灰分和低含硫量，即所谓“三高和三低”特点。其表面具有明亮的黑色光泽，它的干燥无灰基挥发分在10％以下，而固定碳含量和热值相对较高。无烟煤目前主要用作电站和工业锅炉的燃料，是我国的主要工业燃料和动力用煤种之一。有资料表明，无烟煤和贫煤占了我国动力用煤的五分之一，无烟煤的高效利用在我国能源与动力工程领域的节能技术中占有举足轻重的地位。为了使低挥发分的无烟煤、贫煤稳定地着火和燃烧，需要在着火区保持高温，加速着火，并有足够长的燃烧行程，以利燃尽，基于此，出现了W火焰锅炉。大量的运行业绩表明W型锅炉普遍存在煤粉气流着火晚、燃烧对称程度较差、燃烧稳定性较差、结渣严重和NOx排放超高等问题。为克服无烟煤在燃用过程中出现的着火难、稳燃难喝燃尽难的问题，W火焰锅炉在下炉膛四周壁面敷设了大量卫燃带，用以维持下炉膛较高的温度水平，加之煤粉颗粒在高温的下炉膛停留时间较长，导致W火焰锅炉的NOx排放量比四角切圆燃烧方式高很多，绝大多数W火焰锅炉在NOx排放量在1100mg/m3(折6％O2)以上。冷态单相/气固两相模化试验发现W锅炉内容易出现流场偏斜现象，表现为前、后墙侧下行气流穿透深度差异较大，下炉膛总是以一侧的气流流动占据主导，且高负荷时流场偏差程度明显较低负荷时严重，流场偏斜是导致燃烧不对称的根本原因。常规切圆燃烧固态排渣炉通过燃烧技术和制粉系统的改进，也在燃烧低挥发分煤方面取得了进展。该燃烧方式将一次风煤粉和二次风切向喷入炉膛，四角火焰形成一个大的火球，在炉内旋转上升，具有火焰后期混合好，煤粉颗粒在炉内停留时间长，燃烧效率高，着火稳定性强，防止结渣性能好，水冷壁可靠性高，NOx排放量低，对燃料变化的适应性强等特点。已经成功投运的大量50～300MW无烟煤锅炉的业绩已经证明了切圆燃烧方式具有良好的稳燃和燃尽特性，不仅可与W火焰燃烧技术媲美，在一定程度上还更具优势，并已经有成功的使用业绩。燃煤电厂的CO2减排技术中，富氧燃烧技术是当前最被公众所接受的，有望代替常规煤粉燃烧发电技术。通过在锅炉前增加空气分离装置，产生纯氧(浓度>95％)来代替空气作为氧化剂，同时使用烟气再循环来调节助燃气温度以及炉内的传热特性。使尾部烟气中CO2浓度达到90％以上，再通过CO2压缩纯化技术得到纯净的CO2，从而控制CO2的排放，同时能使NOx、SOx、颗粒物等多种污染物的协同脱除。我国火电机组的效率一直较低，近几年通过发展超临界机组、超超临界机组、“上大压小”等措施，平均热效率有了显著提高，火力发电厂的热经济性随着蒸汽参数的提高而上升，提高机组热效率是火电机组发展的目标之一。到2012年底，超超临界机组装机容量达9150万kW，全国供电煤耗为318g/(kWh)，达到世界先进水平，而超临界机组的供电煤耗可降到280g/(kWh)以下。目前国内外燃用无烟煤W火焰锅炉最大容量为660MW等级，但W火焰锅炉普遍存在上述存在的燃烧问题，且W火焰锅炉结构比较复杂，炉拱的设计安装困难，燃烧器风粉管道布置困难，整体体积大，刚耗量大，制造工作量大，周期长，造价高，调试复杂，而且，W火焰锅炉发展到1000MW等级时，存在炉膛设计、燃烧器布置等难以克服的技术问题，而且制造成本很高，运行和维修复杂。目前四角切圆燃烧无烟煤最大容量为320MW等级，而现有切圆燃烧方式的优点和经验为今后发展大容量采用直流燃烧器燃烧无烟煤锅炉打下了良好的基础，此时主要需要克服以下问题：(1)采用直吹式制粉系统时一次风风粉温度低时提高了煤粉气流着火热；(2)大容量化后，最上层燃烧器与最下层燃烧器间距大，燃烧器区域壁面热负荷较低。本专利结合富氧燃烧、切圆燃烧或墙式燃烧方式具有的优势，推出燃无烟煤大容量(600MW等级及以上)富氧燃烧系统，考虑一次再循环烟气余热后以较高的温度(烟气的低氧和惰性)进入制粉系统，同时对磨煤机出口煤粉气流进行浓淡分离，炉膛内组织浓淡分区域燃烧，辅助燃尽风，通过二次再循环烟气调节二次风温和炉膛温度，以期实现CO2减排的同时，提高无烟煤着火和燃尽特性，极大程度降低无烟煤燃烧时NOx排放。
技术实现思路
本技术实施例提供的一种带新型直吹式制粉装置无烟煤大型富氧燃烧系统，实现燃无烟煤大容量(600MW及以上等级)切圆燃烧方式或墙式燃烧方式。采用直吹式制粉系统时存在一次风风粉温度低，该系统优化了一次风风粉气流，改善了其着火特性。该燃烧方式实现了CO2减排，从根本上降低了氮氧化物的排放，同时提高煤粉燃尽率。本技术实施例提供的一种带新型直吹式制粉装置无烟煤大型富氧燃烧系统，包括：锅炉炉膛(1)、氧气风机(3)，氧气预热器(5)，氧气风箱(8)，烟气冷凝器(7)，一次再循环烟气风机(4)，一次再循环烟气预热器(6)，二次再循环烟气风机(2)，二次风箱(9)，给煤机(11)，煤粉下降管(12)，双进双出钢球磨煤机(10)，煤粉分离器(13)，煤粉浓淡分离装置(14)，浓煤粉气流燃烧器(15)，淡煤粉气流燃烧器(16)，燃尽风喷嘴(17)；所述锅炉炉膛(1)的炉膛口设置有所述氧气预热器(5)和所述一次再循环烟气预热器(6)；所述浓煤粉气流燃烧器(15)，所述淡煤粉气流燃烧器(16)，所述燃尽风喷嘴(17)设置在所述锅炉炉膛(1)的炉膛壁；所述浓煤粉气流燃烧器(15)，所述淡煤粉气流燃烧器(16)，所述燃尽风喷嘴(17)与所述氧气风箱(8)连接；所述双进双出钢球磨煤机(10)与所述煤粉下降管(12)，所述煤粉分离器(13)，所述煤粉浓淡分离装置(14)连接；所述煤粉浓淡分离装置(14)与所述淡煤粉气流燃烧器(16)，所述燃尽风喷嘴(17)连接。优选地，所述浓煤粉气流燃烧器(15)与所述二次风箱(9)连接。优选地，所述煤粉下降管(12)与所述给煤机(11)连接。优选地，所述氧气预热器(5)与所述氧气风机(3)连接。优选地，所述一次再循环烟气预热器(6)与所述一次再循环烟气风机(4)连接。从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：本技术实施例提供的一种带新型直吹式制粉装置无烟煤大型富氧燃烧系统，其中，带新型直吹式制粉装置无烟煤大型富氧燃烧系统，包括：锅炉炉膛(1)、氧气风机(3)，氧气预热器(5)，氧气风箱(8)，烟气冷凝器(7)，一次再循环烟气风机(4)，一次再循环烟气预热器(6)，二次再循环烟气风机(2)，二次风箱(9)，给煤机(11)，煤粉下降管(12)，双进双出钢球磨煤机(10)，煤粉分离器(13)，煤粉浓淡分离装置(14)，浓煤粉气流燃烧器(15)，淡煤粉气流燃烧器(16)，燃尽风喷嘴(17)；锅炉炉膛(1)的炉膛口设置有氧气预热器(5)和一次再循环烟气预热器(6)；浓煤粉气流燃烧器(15)，淡煤粉气流燃烧器(16)，燃尽风喷嘴(17)设置在锅炉炉膛(1)的炉膛壁；浓煤粉气流燃烧器(15)，淡煤粉气流燃烧器(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带新型直吹式制粉装置无烟煤大型富氧燃烧系统，其特征在于，包括：锅炉炉膛(1)、氧气风机(3)，氧气预热器(5)，氧气风箱(8)，烟气冷凝器(7)，一次再循环烟气风机(4)，一次再循环烟气预热器(6)，二次再循环烟气风机(2)，二次风箱(9)，给煤机(11)，煤粉下降管(12)，双进双出钢球磨煤机(10)，煤粉分离器(13)，煤粉浓淡分离装置(14)，浓煤粉气流燃烧器(15)，淡煤粉气流燃烧器(16)，燃尽风喷嘴(17)；所述锅炉炉膛(1)的炉膛口设置有所述氧气预热器(5)和所述一次再循环烟气预热器(6)；所述浓煤粉气流燃烧器(15)，所述淡煤粉气流燃烧器(16)，所述燃尽风喷嘴(17)设置在所述锅炉炉膛(1)的炉膛壁；所述浓煤粉气流燃烧器(15)，所述淡煤粉气流燃烧器(16)，所述燃尽风喷嘴(17)与所述氧气风箱(8)连接；所述双进双出钢球磨煤机(10)与所述煤粉下降管(12)，所述煤粉分离器(13)，所述煤粉浓淡分离装置(14)连接；所述煤粉浓淡分离装置(14)与所述淡煤粉气流燃烧器(16)，所述燃尽风喷嘴(17)连接。

【技术特征摘要】
1.一种带新型直吹式制粉装置无烟煤大型富氧燃烧系统，其特征在于，包括：锅炉炉膛(1)、氧气风机(3)，氧气预热器(5)，氧气风箱(8)，烟气冷凝器(7)，一次再循环烟气风机(4)，一次再循环烟气预热器(6)，二次再循环烟气风机(2)，二次风箱(9)，给煤机(11)，煤粉下降管(12)，双进双出钢球磨煤机(10)，煤粉分离器(13)，煤粉浓淡分离装置(14)，浓煤粉气流燃烧器(15)，淡煤粉气流燃烧器(16)，燃尽风喷嘴(17)；所述锅炉炉膛(1)的炉膛口设置有所述氧气预热器(5)和所述一次再循环烟气预热器(6)；所述浓煤粉气流燃烧器(15)，所述淡煤粉气流燃烧器(16)，所述燃尽风喷嘴(17)设置在所述锅炉炉膛(1)的炉膛壁；所述浓煤粉气流燃烧器(15)，所述淡煤粉气流燃烧器(16)，所述燃尽风喷嘴(17)与所述氧气风箱(8)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德波，冯永新，车得福，查琼亮，李建波，王长安，周杰联，余岳溪，钟俊，殷立宝，湛志钢，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，西安交通大学，
类型：新型
国别省市：广东,44