一种新型低负荷稳燃旋流型燃烧器制造技术

一种新型低负荷稳燃旋流型燃烧器，天然气管从中心风管入口伸入向其中输送天然气，中心风管出口设置旋流器一向预燃室输送混合气体进行燃烧，中心风管外有向预燃室输送一次风粉的一次风管，一次风管外有向预燃室提供内二次风的内二次风管，内二次风管出口有旋流器二，预燃室外有向其提供外二次风的外二次风筒；天然气和空气在中心风管后半段预混，喷入预燃室与周边一次风粉混合燃烧，防止回火；一次风粉经扩口喷入预燃室形成回流区；内二次风旋流喷入，起助燃作用，且可避免结渣和积粉；外二次风在预燃室出口处旋流倾斜喷入，补充煤粉气流后期燃烧所需空气，同时减少NOx形成；本实用新型专利技术可实现煤粉锅炉低负荷稳燃，助于提升燃煤电厂的深度调峰能力。

A new type of low load stable combustion swirl type burner

A new type of low load stable combustion swirl burner, gas from the central air pipe entrance into the delivery of natural gas to the central air pipe outlet of cyclone prechamber combustion always conveying mixed gas, the central air pipe transportation of primary air primary air tube to the precombustion chamber, a wind pipe there are provided two wind two wind pipe to the precombustion chamber, two duct outlet cyclone two, to provide pre outdoor two wind outside the two air; natural gas and air duct in the center of the second half premixed spray into the precombustion chamber and surrounding a the primary air powder mixed combustion, prevent tempering; a wind powder with flared spray into the precombustion chamber formed within the recirculation zone; two swirl spray, combustion effect, and can avoid slagging and powder; two times the wind in the precombustion chamber outlet swirl pulverized coal injected into the tilt, supplement The air needed for combustion is reduced at the same time, and the formation of NOx is reduced at the same time. The utility model can realize low load and stable combustion of pulverized coal boilers, and help to improve the deep peak shaving capability of coal-fired power plants.

【技术实现步骤摘要】
一种新型低负荷稳燃旋流型燃烧器
本技术属于煤粉燃烧器
，特别涉及一种新型低负荷稳燃旋流型燃烧器。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种新型低负荷稳燃旋流型燃烧器，该燃烧器主要由天然气管、中心风管、一次风管、内二次风管、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，本技术采用的技术方案是：一种新型低负荷稳燃旋流型燃烧器，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的出口设置旋流器一12，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管4，内二次风管4的出口设置有旋流器二13，所述预燃室5外设置有向其提供外二次风的外二次风筒6。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。所述预燃室5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，第二段是指远离混合气体入口的一段。所述一次风管3的出口与中心风管2的出口平齐，且均深入至预燃室5的第一段中部，所述内二次风管4的出口位于预燃室5的第一段入口处。所述天然气管1、中心风管2、一次风管3、内二次风管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与旋流器一12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送入内二次风管4，经由旋流器二13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出口处倾斜旋流喷入。掺混天然气的热量占燃料总热量的10～30％。与现有技术相比，本技术的有益效果是：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。2、预混气体经过中心风管末端的旋流器喷入预燃室，有利于与周边一次风粉的混合和燃烧，同时防止回火，避免天然气发生爆燃或爆炸危险。3、一次风粉由一次风管送入，在末端经过一个扩口喷入预燃室，在预燃室内形成较强的回流区。4、内二次风经由内二次风管及其出口处的旋流器，旋流喷入预燃室，起到一定的助燃的作用，更为重要的是内二次风贴着预燃室内壁面，将高温热气与预燃室壁面分开，从而避免结渣和积粉。5、外二次风经由外二次风筒，在预燃室出口处旋流倾斜喷入，补充煤粉气流后期燃烧所需的空气，同时，还可适当的降低火焰温度，有利于降低NOx的形成。可将，本技术利用天然气进行稳燃，保证煤粉的及时着火、稳定燃烧以及高效燃尽，使得锅炉能够在较低负荷下稳定运行，有助于提升燃煤电厂的深度调峰能力。并且整个燃烧器的结构简单紧凑，安装和改造简单。附图说明图1是本技术结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本技术的实施方式。如图1所示，本技术一种新型低负荷稳燃旋流型燃烧器，包括天然气管1、中心风管2、一次风管3、内二次风管4、预燃室5以及外二次风筒6等。天然气管1末端壁面为多孔结构，天然气呈多股入射，方向与中心风空气的流动方向垂直，使得二者充分混合。中心风管2出口设置旋流器一12，有利于天然气-空气的预混气与周边一次风粉的混合和燃烧，同时防止回火，避免天然气发生爆燃或爆炸危险。一次风管3出口为两段扩展结构，第二段相比第一段，角度有所减小，主要是为了在预燃室内形成较强的回流区，同时，还可起到浓缩煤粉的作用。天然气管1、中心风管2、一次风管3、二次风管4以及预燃室5为同轴布置，天然气管1插入中心风管2内部，中心风管2插入一次风管3内部，一次分管3则插入二次风管4的内部。天然气入口7进入的天然气与中心风入口8进入的空气混合，属于部分预混。在天然气管1与旋流器一12之间是天然气和空气的预混段，其长度应保证天然气燃烧的安全性，同时保证天然气及时着火。二次风分为内、外两股。内二次风由内二次风入口10进入内二次风管4，然后从内二次风管4出口处的旋流器二13旋流喷入预燃室5。外二次风由外二次风入口11进入外二次风筒6，在预燃室5出口处倾斜旋流喷入。预燃室5为两段扩展结构，第二段相比于第一段，角度有所减小。中心风管2、一次风管3以及旋流器一12、二次风管4以及旋流器二13的向火侧覆盖耐火材料。在运行过程中，煤粉由一次风入口9进入一次风管3，送入预燃室5。经过一次风管3的扩展出口后，一部分煤粉被集中到预燃室5的中心回流区，与燃烧的天然气混合燃烧。天然气管1设置在中心风管2内，天然气经过天然气管1末端的多孔结构，垂直于壁面喷入中心风管2内，在中心风管2的后半段与空气充分混合，保证天然气喷入预燃室5时，能够及时着火。天然气-空气从中心风管2出口处的旋流器一12送入预燃室，保证天然气能够与煤粉充分及时的混合，又不至于吹散煤粉。内二次风由内二次风入口10进入内二次风管4，然后经由旋流器二13后旋流喷入预燃室5，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型低负荷稳燃旋流型燃烧器，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)的出口设置旋流器一(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管(4)，内二次风管(4)的出口设置有旋流器二(13)，所述预燃室(5)外设置有向其提供外二次风的外二次风筒(6)。

【技术特征摘要】
1.一种新型低负荷稳燃旋流型燃烧器，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)的出口设置旋流器一(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管(4)，内二次风管(4)的出口设置有旋流器二(13)，所述预燃室(5)外设置有向其提供外二次风的外二次风筒(6)。2.根据权利要求1所述新型低负荷稳燃旋流型燃烧器，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述新型低负荷稳燃旋流型燃烧器，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述新型低负荷稳燃旋流型燃烧器，其特征在于，所述预燃室(5)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，第二段是指远离混合气体入口的一段。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李启明，钟迪，周贤，彭烁，王保民，王剑钊，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，华能集团技术创新中心，
类型：新型
国别省市：北京,11