数控化风煤比低NOx、低CO高效对冲旋流燃烧控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种数控化风煤比低NOx、低CO高效对冲旋流燃烧控制系统，包括锅炉的前墙、后墙，前墙、后墙中均设置多层燃烧器层，前墙中的各燃烧器层与后墙中的各燃烧器层对应，且前墙中的燃烧器、后墙中的燃烧器呈错位排列的形式；各燃烧器的一次风粉管外周设置内风旋流叶片，内风旋流叶片外周设置外风旋流叶片；内风旋流叶片、外风旋流叶片的角度固定不变，内风旋流叶片、外风旋流叶片通过滑行在燃烧器中推进、拉出来改变旋流强弱。本实用新型专利技术真正做到从剩余O2检测中精准定点调整燃烧器用风，保持炉膛通风量均衡平稳，避免CO生成，在保障锅炉安全运行前提下，大幅降低锅炉燃烧用风剩余O2量。

Numerical control air coal ratio low NOx, low CO high efficiency hedge swirl combustion control system

【技术实现步骤摘要】
数控化风煤比低NOx、低CO高效对冲旋流燃烧控制系统
本技术涉及一种数控化风煤比低NOx、低CO高效对冲旋流燃烧控制系统。
技术介绍
当前大气污染越来越受到人们的关注，但现阶段降低雾霾主要手段还是停留在一物降一物简单过程中。例如，雾霾主要成分是NOx，NOx生成主要来自燃煤时剩余O2与空气的N2在高温环境中化合。为了控制低NOx排放满足环保指标成为重中之重，在火力发电锅炉尾部烟道中喷入大量液氨来降低NOx的排放。如果从NOx生成条件入手，降低炉膛燃烧中的剩余O2，降低炉膛火焰中心烟温，强化炉膛低O2燃烧，强化炉膛O2分布均匀，NOx生成同样会大幅减少，液氨用量也会同步大幅减少。蓝天白云自然就会增多。清洁的空气它不仅仅提振人们正常工作情绪，对人们身心健康更是极大帮助，是避免导致肺癌主要因素之一。晴天对植物生长同样有利，对整个地球生态环境有利。前、后墙对冲旋流燃烧方式燃煤锅炉，它不同与四角切圆燃烧锅炉，四角切圆燃烧以炉膛中心为一个整体火炬，低NOx改造后加装燃烬风，再进行分级燃烧，取得明显成效。现阶段四角切圆燃烧方式经过低NOx改造后，NOx生成明显优于对冲旋流燃烧锅炉。而对冲旋流燃烧锅炉只是简单将四角切圆燃烧低NOx方式加装燃烬风照搬过来，即：将部分二次风移至燃烧区域上层进入炉膛，作为炉膛中心为火炬的分级燃烧。它忽略对冲旋流燃烧锅炉的特性是：独立着火、分级燃烧、风包媒狭长火焰，平行互不扰动平稳旋流燃烧。抽出部分二次风用在上层作燃烬风，势必削弱对冲旋流燃烧器风包煤特性，也削弱它独立着火、分级燃烧特性。事实证明，在全国电力行业低NOx燃烧改造后，四角切圆燃烧锅炉普遍NOx生成低于对冲旋流锅炉。在未改造之前恰恰是对冲旋流燃烧锅炉NOx优于四角切圆燃烧锅炉。这说明，对冲旋流燃烧锅炉低NOx、低CO还有新路可走，应当在对冲旋流燃烧特性本身寻找突破口，从NOx生成条件入手，完善对冲旋流燃烧特性，改进对冲旋流燃烧不足，优化数控化风煤比控制体系，真正做到低O2燃烧，低NOx、低CO燃烧。另外，对冲旋流燃烧锅炉剩余O2数值虚值大，其中备用燃烧器冷却用风是主要成分，对锅炉燃烧中生成NOx起到很大副作用。这一部分可以通过改进予以削弱，低O2燃烧控制NOx生成是可以做到的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种有效控制NOx、CO生成，工作效果好的数控化风煤比低NOx、低CO高效对冲旋流燃烧控制系统。本技术的技术解决方案是：一种数控化风煤比低NOx、低CO高效对冲旋流燃烧控制系统，包括锅炉的前墙、后墙，前墙、后墙中均设置多层燃烧器层，前墙中的各燃烧器层与后墙中的各燃烧器层对应，且前墙中的燃烧器、后墙中的燃烧器呈错位排列的形式，其特征是：各燃烧器的一次风粉管外周设置内风旋流叶片，内风旋流叶片外周设置外风旋流叶片；内风旋流叶片、外风旋流叶片的角度固定不变，内风旋流叶片、外风旋流叶片通过滑行在燃烧器中推进、拉出来改变旋流强弱。在每一只燃烧器上加装一次风冷风管，当燃烧器处于热备用状态时，开启一次风冷风门，利用不足50℃冷风冷却燃烧器金属温度。所述前墙中的燃烧器、后墙中的燃烧器呈错位排列的形式，是通过整体下移后墙而成。内风旋流叶片夹角为40º，外风旋流叶片夹角为60º。本技术走出目前对冲旋流燃烧锅炉靠新增燃烬风降低NOx做法，优化对冲旋流燃烧器特性，即独立着火、分级燃烧、风包媒狭长火焰，平行互不扰动旋流燃烧，不予相邻燃烧器燃烧轨迹有交叉平稳燃烧。真正做到从低O2燃烧着手，消除多余剩余O2，控制NOx生成，同时均衡O2分布降低CO生成；真正做到从降低炉膛中心火焰温度，减少生成NOx温床；真正做到从剩余O2检测中精准定点调整燃烧器用风，保持炉膛通风量均衡平稳，避免CO生成，在保障锅炉安全运行前提下，大幅降低锅炉燃烧用风剩余O2量。数控化风煤比低NOx、低CO高效旋流燃烧控制体系，采用滑行旋流燃烧器，内风叶片夹角40º，外风叶片夹角60º，固定不变。燃烧器内、外风道阻力不变，内、外风道通流面不变，内、外风旋流强弱靠推进增强旋流、拉出削弱旋流来调整，避免因为叶片角度变化影响内外、风匹配；影响相邻燃烧器用风匹配。（如图9所示）燃烧器外接一次风冷风，当燃烧器处于热备用状态下，开启一次风冷风冷却，利用一次风冷风小于50℃，替代热二次风350℃左右，大幅降低了冷却用风量，使得进入炉膛通风尽可能为燃煤所用，为低O2燃烧创造基础。（如图8所示）滑行对冲旋流燃烧器内风叶片定40º角，目的是风包煤不易过早与一次风粉搅和着火（保持燃烧器出口30cm左右后着火），形成一级燃烧；外风叶片定60º角，风包煤提供二级燃烧所需风量，形成分级燃烧的狭长火焰，充足风包煤减少煤粉颗粒未燃尽形成紊乱燃烧。精确调控炉膛用风量，确保各燃烧器对应剩余O2表显示误差在0.1左右。真正意义上做到低O2燃烧。（如图9所示）滑行对冲旋流燃烧器以350MW锅炉为例，炉膛燃烧器原四层正面对冲布置（满负荷投用三层，一层备用），改为八层分层布置（如图3所示）。后墙整体下移1/2燃烧器高度，弥补后墙有效燃烧空间的差距。同时消除炉内燃烧因狭长火焰对冲形成叠加高烟温火焰。分层燃烧后炉膛火焰分布饱满，狭长火焰平行互不扰动平稳燃烧。旋流燃烧器特性得到充分显现：独立着火、分级燃烧、风包媒平行狭长火焰，平行互不扰动旋流燃烧。对冲与相邻燃烧火焰没有叠加，没有交叉，炉内中心火焰最高烟温降低是可以预期。（如图5所示）利用对冲燃烧器特性，独立着火、分级燃烧、风包媒平行狭长火焰，平行互不扰动旋流燃烧，与相邻燃烧器没有交叉特点，（如图3、图6所示）在尾部烟道布置12只剩余O2探头，每三只探头对应一只燃烧器，安装方式是左、中、右依次左侧从高、中、低排布，右侧也一样。通过探头显示判断各燃烧器风煤比是不是合理，可以进精确捕捉修正个别偏差。数控化风煤比低NOx、低CO高效旋流燃烧控制体系是强化锅炉风煤比燃烧；强化旋流对冲燃烧器特性，不用或拆除燃烬风，不再将有限二次风引到加装的燃烬风方式。从NOx、CO生成条件入手，降低或避免NOx、CO生成。满足当今环保对环境的要求，满足人类对环境的要求。数控化风煤比低NOx、低CO高效旋流燃烧控制体系的目的在于提供一种从NOx、CO生成条件入手，控制NOx、CO生成。改善旋流燃烧器调整方式。各燃烧器内、外风叶片夹角固定不变，通流面不变，通流阻力不变，流通量不变，做到各点O2分布均衡。改变备用燃烧器冷却用风，利用一、二次风冷、热风温差，大幅减少无用风进入炉膛，真正意义上做到低O2燃烧。改变对冲旋流燃烧一对一正面对冲旋流燃烧为分层对冲旋流燃烧，即将后墙燃烧器整体下移1/2燃烧器高度，充分发挥旋流燃烧特性，即独立着火、分级燃烧、风包媒狭长火焰，平行互不扰动旋流燃烧，不予相邻燃烧器火焰轨迹相交。这样做即符合旋流燃烧特性，又避免与对面狭长火焰对撞，使得炉膛火焰平稳均匀分布，炉膛中心火焰温度下降。利用对冲旋流燃烧器风包煤狭长火焰，平行互不扰动旋流燃烧，不交叉特性，在尾部有针对性布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控化风煤比低NOx、低CO高效对冲旋流燃烧控制系统，包括锅炉的前墙、后墙，前墙、后墙中均设置多层燃烧器层，前墙中的各燃烧器层与后墙中的各燃烧器层对应，且前墙中的燃烧器、后墙中的燃烧器呈错位排列的形式，其特征是：各燃烧器的一次风粉管外周设置内风旋流叶片，内风旋流叶片外周设置外风旋流叶片；内风旋流叶片、外风旋流叶片的角度固定不变，内风旋流叶片、外风旋流叶片通过滑行在燃烧器中推进、拉出来改变旋流强弱。/n

【技术特征摘要】
1.一种数控化风煤比低NOx、低CO高效对冲旋流燃烧控制系统，包括锅炉的前墙、后墙，前墙、后墙中均设置多层燃烧器层，前墙中的各燃烧器层与后墙中的各燃烧器层对应，且前墙中的燃烧器、后墙中的燃烧器呈错位排列的形式，其特征是：各燃烧器的一次风粉管外周设置内风旋流叶片，内风旋流叶片外周设置外风旋流叶片；内风旋流叶片、外风旋流叶片的角度固定不变，内风旋流叶片、外风旋流叶片通过滑行在燃烧器中推进、拉出来改变旋流强弱。


2.根据权利要求1所述的数控化风煤比低NOx、低CO高效对冲旋流燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：周利庆，王白泉，赵晓云，曹鲁华，陈兵，杨健，张慧辉，顾彤，郭熙，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司南通电厂，
类型：新型
国别省市：江苏;32