双层煤仓进行灵活调峰的W火焰锅炉的锅炉调峰方法，本发明专利技术涉及灵活调峰的W火焰锅炉及锅炉调峰方法，本发明专利技术的目的是为了解决现有W火焰锅炉极少数锅炉能够实现30％超低负荷稳燃，调峰技术难度大，难以满足当前电力环境灵活调峰和深度调峰需求的问题，它包括W火焰锅炉燃烧系统和煤仓系统，W火焰锅炉燃烧系统包括炉膛和两组双旋风筒燃烧器，煤仓系统包括配煤仓和双层煤仓；所述方法是按照以下步骤实现的：步骤一：准备工作：主煤仓和配煤仓内日常存放劣质无烟煤和贫煤，内层配煤仓内日常存放优质烟煤；步骤二：燃烧工作：启动W火焰锅炉进行工作；步骤三：调峰工作：根据要求设置调峰工作。本发明专利技术用于锅炉燃烧领域。本发明专利技术用于锅炉燃烧领域。本发明专利技术用于锅炉燃烧领域。
【技术实现步骤摘要】
双层煤仓进行灵活调峰的W火焰锅炉的锅炉调峰方法
[0001]本专利技术涉及灵活调峰的W火焰锅炉及锅炉调峰方法，具体涉及双层煤仓进行灵活调峰的W火焰锅炉的锅炉调峰方法，属于锅炉领域。
技术介绍
[0002]近些年，随着风电、水电等清洁可再生能源的发展，中国的电力系统发生了巨大改变。可再生能源的发电容量在电网中所占比重与日俱增。然而，由于可再生能源发电方式存在出力不稳定的局限，给电力系统的调节能力带来巨大挑战。部分地区出现了严重的弃风问题，消纳已成为制约风电等新能源发展的关键因素。因此，为了适应可再生能源的高速发展，提高电力系统对可再生能源的消纳能力，确保电力系统的安全稳定运行，对煤电机组进行灵活性改造已势在必行。
[0003]W火焰锅炉是一种专为燃用贫煤和无烟煤等低挥发分难燃煤种而设计的电站锅炉。由于我国的动力用煤煤种多变且煤质偏差。因此，W火焰锅炉在我国得到广泛应用，截止到目前，我国现役和在建的W火焰锅炉已经达到100台左右，总装机容量达到41000MW。由于无烟煤和贫煤的岩相结构紧密而稳定，孔隙率小，反应性较低，在实际燃用中，往往存在着火难、稳定燃烧难和燃尽难的问题，需要较高的着火温度和燃尽温度、煤粉燃尽时间较长。当锅炉在低负荷运行时，由于送入炉内的燃料量较少，一次风和二次风随之减少，热风温度下降。炉内的含氧量相对较多，炉内的热负荷和炉膛温度较低。锅炉的燃烧稳定性将进一步变差，甚至引起灭火。因此，相对其它燃煤电站锅炉，W火焰锅炉灵活调峰困难重重。目前，现役W火焰锅炉的最低不投油稳燃负荷约为额定负荷的50％左右。仅有极少数锅炉能够实现30％超低负荷稳燃，且调峰技术难度大，难以满足当前电力环境灵活调峰和深度调峰的需求。因此必须开发能够有效实现W火焰锅炉灵活调峰的技术和装备。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为了解决现有W火焰锅炉极少数锅炉能够实现30％超低负荷稳燃，调峰技术难度大，难以满足当前电力环境灵活调峰和深度调峰需求的问题，进而提供双层煤仓进行灵活调峰的W火焰锅炉的锅炉调峰方法。
[0005]所述技术问题是通过以下方案解决的：
[0006]它包括W火焰锅炉燃烧系统和煤仓系统，W火焰锅炉燃烧系统包括炉膛和两组双旋风筒燃烧器，煤仓系统包括配煤仓和双层煤仓；一组双旋风筒燃烧器安装在炉膛的前拱上，另一组双旋风筒燃烧器安装在炉膛的后拱上，每组双旋风筒燃烧器上乏气管道的出口与炉膛的下炉膛连通，双层煤仓系统与每组双旋风筒燃烧器连通，配煤仓与每组双旋风筒燃烧器上乏气管道连通。
[0007]所述方法是按照以下步骤实现的：
[0008]步骤一：准备工作：主煤仓和配煤仓内日常存放劣质无烟煤和贫煤，内层配煤仓内日常存放优质烟煤，步骤一中内层配煤仓内的储煤量为内层配煤仓和主煤仓储煤量的0.8
～1 倍，配煤仓储煤量为内层配煤仓和主煤仓储煤量的0.2～0.5倍；
[0009]步骤二：燃烧工作：启动W火焰锅炉进行工作，调整煤量调节阀门主煤仓和内部配煤仓内的配煤量，通过输煤管道进入掺混器内，经过掺混器的充分搅拌，最终掺混后的煤通过输煤管道供入锅炉的双旋风筒燃烧器内，双旋风筒燃烧器的煤粉气流经过旋风筒的浓淡分离作用形成浓、淡煤粉气流，其中浓煤粉气流通过燃烧器喷口直接喷入炉膛，淡煤粉气流通过乏气管道喷入炉膛，参与炉膛内的燃烧反应；
[0010]步骤三：调峰工作：根据要求设置调峰工作，通过控制配煤仓和双层煤仓进入炉膛的煤粉质量和煤粉种类使W火焰锅炉进行调峰工作，进而达到W火焰锅炉的调峰工作。
[0011]本专利技术与现有技术相比包含的有益效果是：
[0012]1.本专利技术可实现同一锅炉同时燃用无烟煤、贫煤和烟煤。当下，国内现役W火焰锅炉仅有普通煤仓系统，日常燃用的煤质通常为劣质的无烟煤干燥无灰基挥发分≤9％或贫煤(干燥无灰基挥发分含量为9％～19％。这些煤种的Vdaf含量普遍为10％左右，且灰分含量较高，结构紧密，难以着火和燃尽，煤粉气流的着火温度通常可以达到900℃，甚至更高。为了燃用无烟煤和贫煤，传统W火焰锅炉通常采用浓、淡分离的燃烧方式降低一次风速，从而提高一次风煤粉浓度，缩短煤粉气流的着火距离，保证煤粉气流及时着火。同时，W火焰锅炉内通常还铺设了大量的卫燃带，使炉膛温度达到1200℃以上，从而保证煤粉着火后的稳定燃烧并促进其燃尽。如果在普通煤仓中混入烟煤或仅供烟煤干燥无灰基挥发分含量>19％时，当锅炉处于60％以上额定负荷时，由于煤种的Vdaf含量较高，煤粉气流的着火温度可大幅度降低至600℃甚至更低，煤粉气流的着火距离显著缩短。采用与无烟煤相同的燃烧方法时，煤粉气流着火形成的高温区距离燃烧器喷口较近，易造成燃烧器喷口烧损变形，需要采用较高的一次风速。同时，由于着火提前且所需的燃尽距离缩短，燃用烟煤后，煤粉的主燃区将完全集中在下炉膛区域，下炉膛的温度可达到1500℃甚至更高，极易造成受热面超温。并且在1500℃的高温条件下煤粉中携带的灰分被加热至熔融态，极易粘附在炉壁的卫燃带上造成严重的结渣问题，威胁锅炉的安全运行。因此，仅有普通煤仓系统的传统W火焰锅炉只能适用于燃用无烟煤和贫煤等劣质煤质。而本专利技术通过设置双层煤仓系统，储备优质烟煤，根据锅炉运行负荷灵活转变入炉煤质，能够实现同一锅炉对无烟煤、贫煤和烟煤的同时燃用。本专利技术锅炉的煤仓系统包括双层煤仓系统和普通煤仓系统，双层煤仓系统通过输煤管道与锅炉拱部的双旋风筒燃烧器连接，普通煤仓系统通过输煤管道与乏气管道连接。且乏气管道上设有煤量调节阀门。主煤仓和配煤仓内日常存放Vdaf为 5％～15％左右的劣质无烟煤或贫煤，内层配煤仓内日常存放Vdaf为25％～40％的优质烟煤。当锅炉处于75％以上额定负荷运行时，由于供入炉内的煤量相对较高，煤粉在炉膛内燃烧能够释放足够多的热量，提高炉膛温度。保证燃用无烟煤和贫煤时，煤粉气流依然能够及时着火和稳燃，实现锅炉的稳定运行。此时，内层配煤仓和配煤仓关闭，煤量调节阀门10打开，入炉煤质完全由主煤仓供应。当锅炉处于40％～75％常规低负荷时，由于供入炉内的煤量减少，炉膛温度降低，此时根据负荷水平将主煤仓内的劣质无烟煤、贫煤和内层煤仓内的优质烟煤进行掺混，形成挥发分16％～25％的混煤，在不改变锅炉燃烧方式的同时依然能够保证其稳定运行。当锅炉处于20～40％额定负荷深度调峰时，与常规负荷相比，锅炉的给煤量大幅度降低，炉膛温度大幅度下降，无法满足无烟煤和贫煤的燃用条件。同时，为了保证煤粉的正常输送，锅炉的一次风速仍然保持在较高水平，完全满足烟煤的燃用要求。因此，该负荷条
件下，锅炉拱部燃烧器内的煤质全由内层煤仓内的优质烟煤供应。优质的烟煤供入炉膛后在相对较低的炉膛温度下依然能够及时着火并在下炉膛内充分燃烧释放出足够的热量，保证锅炉的稳定运行。此时，乏气管道上的煤量调节阀门关闭，配煤仓内存放劣质动力煤通过乏气管道供入下炉膛的高温主燃区，在保证锅炉稳燃特性的前提下适量提高劣质动力煤的燃用比例，提高锅炉运行的经济效益。综上，本专利技术对无烟煤和烟煤的燃用是根据锅炉的负荷灵活调整的，投入炉内的煤质根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.双层煤仓进行灵活调峰的W火焰锅炉，其特征在于：它包括W火焰锅炉燃烧系统和煤仓系统，W火焰锅炉燃烧系统包括炉膛(7)和两组双旋风筒燃烧器(8)，煤仓系统包括配煤仓(1
‑
2)和双层煤仓；一组双旋风筒燃烧器(8)安装在炉膛(7)的前拱上，另一组双旋风筒燃烧器(8)安装在炉膛(7)的后拱上，每组双旋风筒燃烧器(8)上乏气管道(9)的出口与炉膛(7)的下炉膛连通，双层煤仓系统与每组双旋风筒燃烧器(8)连通，配煤仓(1
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2)与每组双旋风筒燃烧器(8)上乏气管道(9)连通。2.根据权利要求1所述双层煤仓进行灵活调峰的W火焰锅炉，其特征在于：双层煤仓包括两个主煤仓(1)、两个内层配煤仓(2)和两个掺混器(4)；每个内层配煤仓(2)安装在一个主煤仓(1)内，每个内层配煤仓(2)和外部的主煤仓(1)均与一个掺混器(4)连通，每个掺混器(4)与一组双旋风筒燃烧器(8)连通。3.根据权利要求1或2所述双层煤仓进行灵活调峰的W火焰锅炉，其特征在于：它还包括多个磨煤机(5)，每个掺混器(4)和双旋风筒燃烧器(8)之间的输煤管道(6)安装有一个磨煤机(5)，每个配煤仓(1
‑
2)和乏气管道(9)之间的输煤管道(6)安装有一个磨煤机(5)。4.根据权利要求2所述双层煤仓进行灵活调峰的W火焰锅炉，其特征在于：双层煤仓系统还包括多个第一煤量调节阀门(3)，每个主煤仓(1)和掺混器(4)之间的管道上安装有一个第一煤量调节阀门(3)，每个内层配煤仓(2)和掺混器(4)之间的管道上安装有一个第一煤量调节阀门(3)。5.根据权利要求1所述双层煤仓进行灵活调峰的W火焰锅炉，其特征在于：炉膛(7)前炉拱上双旋风筒燃烧器(8)的每个乏气管道(9)出口端位于炉膛(7)前墙上部位置，炉膛(7)后炉拱上双旋风筒燃烧器(8)的每个乏气管道(9)出口端位于炉膛(7)后墙上部位置。6.根据权利要求1所述双层煤仓进行灵活调峰的W火焰锅炉，其特征在于：它还包括第二煤量调节阀门(10)；每个乏气管道(9)上安装有一个第二煤量调节阀门(10)。7.利用权利要求1
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6中所述双层煤仓进行灵活调峰的W火焰锅炉的锅炉调峰方法；其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：步骤一：准备工作：主煤仓(1)和配煤仓(1
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2)内日常存放劣质无...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜贺，李争起，张鸣镝，郑玉，陈智超，宋健，
申请(专利权)人：湖南大唐节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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