带灵活性精准送风结构的新型锅炉燃烧系统技术方案

本实用新型专利技术涉及火力发电技术领域，具体为一种带灵活性精准送风结构的新型锅炉燃烧系统，通过在SOFA风道及主燃区二次风道设置多个导流叶片实现精准送风，能够使锅炉送风道内的流场根据负荷的变化灵活调整，以适应锅炉负荷的实时波动，避免了大量未参入燃烧的空气漏入炉膛，使过量空气系数准确反映煤粉燃烧所需空气量，炉内燃烧得到优化，锅炉在宽负荷波动下，提高了锅炉效率、降低了炉膛出口氮氧化物的排放浓度，保证锅炉稳定安全燃烧，满足电网的调峰调频要求，适应以新能源为主体、石化能源为辅助的新型低碳电力系统。辅助的新型低碳电力系统。辅助的新型低碳电力系统。

【技术实现步骤摘要】
带灵活性精准送风结构的新型锅炉燃烧系统


[0001]本技术涉及火力发电
，具体为一种带灵活性精准送风结构的新型锅炉燃烧系统。

技术介绍

[0002]火力发电厂的煤粉锅炉燃烧系统分为主燃区、燃尽区（SOFA风区域）。如图1所示，在主燃区，煤粉通过煤粉管道6进入煤粉燃烧器5再喷入炉膛10，煤粉燃烧所需空气通过二次大风箱1、主燃区二次风道9、主燃区二次风门8进入主燃区二次风燃烧器7再喷入炉膛10，空气与煤粉混合燃烧。在燃尽区，空气通过二次大风箱1、SOFA风道2、SOFA风门3进入SOFA风燃烧器4再喷入炉膛10，与未燃尽的煤粉混合继续燃烧。煤粉与空气混合程度影响炉膛内燃烧状况，影响锅炉效率、氮氧化物排放等经济、环保指标。
[0003]随着“碳达峰、碳中和”政策的实施，我国将快速建立以新能源为主体、石化能源为辅助的新型低碳电力系统，火电机组由原来的主力电源转变为调峰调频的辅助电源，锅炉稳定的灵活负荷（负荷快速宽幅波动）运行将成为常态，即炉内燃烧波动加剧，目前的送风结构无法满足要求：锅炉燃烧所需空气通过过量空气系数、二次大风箱1与炉膛10的压力差确定，在锅炉高负荷下，各层的SOFA风门3、主燃区二次风门8有一定的开度，上述两个参数基本能确定锅炉燃烧所需的空气量；但在锅炉低负荷下（特别是超低负荷下），SOFA风道2、主燃区二次风道9内各处空气的总压力相同，上层区域部分SOFA风门3和上层区域部分主燃区二次风门8需要关闭，仅需开下层区域部分风门，SOFA风门3、主燃区二次风门8在全关闭状态下也存在5%
‑<br/>10%的漏风量（设计要求）；锅炉低负荷下进入二次大风箱1的风量很少，一部分通过关闭的SOFA风门3、主燃区二次风门8漏入炉膛10，未参入燃烧，仅剩余的部分风量通过开着的SOFA风门3、主燃区二次风门8进入炉膛10与煤粉混合燃烧，即过量空气系数、二次大风箱1与炉膛10的压力差不能反映实际燃烧所需的空气量，导致燃烧不稳定、锅炉燃烧效率下降、炉膛氮氧化物排放高。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术设计了一种带灵活性精准送风结构的新型锅炉燃烧系统，通过该灵活性精准送风结构可随时灵活改变优化SOFA风道、主燃区二次风道内的空气流场分布，精准满足锅炉各负荷段燃烧所需的空气量，大幅减少漏入炉膛内未参入燃烧的空气量，提高了锅炉快速变负荷（特别是超低负荷下）的稳定燃烧能力，降低了炉膛出口氮氧化物浓度。
[0005]为达到上述目的，本技术采用的技术方案为：一种带灵活性精准送风结构的新型锅炉燃烧系统，包括炉膛、与炉膛连通的SOFA风道和主燃区二次风道及与SOFA风道和主燃区二次风道连通的二次大风箱；SOFA风道靠近炉膛的一端设有多层SOFA燃烧层，每层SOFA燃烧层均设有SOFA风门及SOFA风燃烧器；主燃区二次风道靠近炉膛的一端交错设有多层煤粉燃烧层及多层主燃区燃烧层，每层煤粉燃烧层设有煤粉管道及煤粉燃烧器，每层主
燃区燃烧层设有主燃区二次风门及主燃区二次风燃烧器；
[0006]SOFA风道靠近二次大风箱的另一端设有SOFA风道上部平面型导流叶片、SOFA风道上部弧型导流叶片、SOFA风道下部平面型导流叶片及SOFA风道下部弧型导流叶片；主燃区二次风道靠近二次大风箱的另一端设有主燃区二次风道上部平面型导流叶片、主燃区二次风道上部弧型导流叶片、主燃区二次风道下部平面型导流叶片及主燃区二次风道下部弧型导流叶片；
[0007]SOFA风道上部平面型导流叶片和SOFA风道上部弧型导流叶片布置在SOFA风道内的上部，SOFA风道下部平面型导流叶片和SOFA风道下部弧型导流叶片布置在SOFA风道内的下部，SOFA风道上部平面型导流叶片、SOFA风道上部弧型导流叶片、SOFA风道下部平面型导流叶片及SOFA风道下部弧型导流叶片通过与SOFA风道铰接的转动轴与执行器传动连接；
[0008]主燃区二次风道上部平面型导流叶片和主燃区二次风道上部弧型导流叶片布置在主燃区二次风道内的上部，主燃区二次风道下部平面型导流叶片和主燃区二次风道下部弧型导流叶片布置在主燃区二次风道内的下部，主燃区二次风道上部平面型导流叶片、主燃区二次风道上部弧型导流叶片、主燃区二次风道下部平面型导流叶片及主燃区二次风道下部弧型导流叶片通过与主燃区二次风道铰接的转动轴与执行器传动连接。
[0009]优选地，所述SOFA风道上部弧型导流叶片和SOFA风道下部弧型导流叶片为弧形板，其弧度为15
‑
20
°
，弦长为SOFA风道高度的10%，长度等于SOFA风道的宽度，布置在距离SOFA风门20%SOFA风道长度处，并且与SOFA风道上、下壁面的角度为0
‑
90
°
。
[0010]优选地，所述SOFA风道上部平面型导流叶片和SOFA风道下部平面型导流叶片为平板，其宽度为SOFA风道高度的15%，长度等于SOFA风道的宽度，布置在距离SOFA风门50%SOFA风道长度处，并且与SOFA风道上、下壁面的角度为0
‑
60
°
。
[0011]优选地，所述主燃区二次风道上部弧型导流叶片和主燃区二次风道下部弧型导流叶片为弧形板，其弧度为10
‑
15
°
，弦长为主燃区二次风道高度的5%；长度等于主燃区二次风道的宽度，布置在距离主燃区二次风道25%SOFA风道长度处，并且与主燃区二次风道上、下壁面的角度为0
‑
90
°
。
[0012]优选地，所述主燃区二次风道上部平面型导流叶片和主燃区二次风道下部平面型导流叶片为平板，其宽度为SOFA风道高度的10%，长度等于SOFA风道的宽度，布置在距离主燃区二次风道50%SOFA风道长度处，并且与主燃区二次风道上、下壁面的角度为0
‑
90
°
。
[0013]与现有的锅炉燃烧系统相比，本技术提供的上述带灵活性精准送风结构的新型锅炉燃烧系统能够使锅炉送风道内的流场根据负荷的变化灵活调整，以适应锅炉负荷的实时波动，避免了大量未参入燃烧的空气漏入炉膛，使过量空气系数准确反映煤粉燃烧所需空气量，炉内燃烧得到优化，锅炉在宽负荷波动下，提高了锅炉效率、降低了炉膛出口氮氧化物的排放浓度，保证锅炉稳定安全燃烧，满足电网的调峰调频要求，适应以新能源为主体、石化能源为辅助的新型低碳电力系统。
附图说明
[0014]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0015]图1是现有技术的锅炉燃烧系统的结构示意图；
[0016]图2是本技术优选实施例提供的带灵活性精准送风结构的新型锅炉燃烧系统
的结构示意图；
[0017]图中：1、二次大风箱；2、SOFA风道；3、SOFA风门；4、SOFA风燃烧器；5、煤粉燃烧器；6、煤粉管道；7、主燃区二次风燃烧器；8、主燃区二次风门；9、主燃区二次风道；10、炉膛；11、SOFA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带灵活性精准送风结构的新型锅炉燃烧系统，包括炉膛、与炉膛连通的SOFA风道和主燃区二次风道及与SOFA风道和主燃区二次风道连通的二次大风箱；SOFA风道靠近炉膛的一端设有多层SOFA燃烧层，每层SOFA燃烧层均设有SOFA风门及SOFA风燃烧器；主燃区二次风道靠近炉膛的一端交错设有多层煤粉燃烧层及多层主燃区燃烧层，每层煤粉燃烧层设有煤粉管道及煤粉燃烧器，每层主燃区燃烧层设有主燃区二次风门及主燃区二次风燃烧器；其特征在于：SOFA风道靠近二次大风箱的另一端设有SOFA风道上部平面型导流叶片、SOFA风道上部弧型导流叶片、SOFA风道下部平面型导流叶片及SOFA风道下部弧型导流叶片；主燃区二次风道靠近二次大风箱的另一端设有主燃区二次风道上部平面型导流叶片、主燃区二次风道上部弧型导流叶片、主燃区二次风道下部平面型导流叶片及主燃区二次风道下部弧型导流叶片；SOFA风道上部平面型导流叶片和SOFA风道上部弧型导流叶片布置在SOFA风道内的上部，SOFA风道下部平面型导流叶片和SOFA风道下部弧型导流叶片布置在SOFA风道内的下部，SOFA风道上部平面型导流叶片、SOFA风道上部弧型导流叶片、SOFA风道下部平面型导流叶片及SOFA风道下部弧型导流叶片通过与SOFA风道铰接的转动轴与执行器传动连接；主燃区二次风道上部平面型导流叶片和主燃区二次风道上部弧型导流叶片布置在主燃区二次风道内的上部，主燃区二次风道下部平面型导流叶片和主燃区二次风道下部弧型导流叶片布置在主燃区二次风道内的下部，主燃区二次风道上部平面型导流叶片、主燃区二次风道上部弧型导流叶片、主燃区二次风道下部平面型导流叶片及主燃区二次风道下部弧型导流叶片通过与主燃区二次风道铰接的转动轴与执行器传动连接。2.根据权利要求1所述的带灵活性精准送风结构的新型锅炉燃烧系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙正睿，孙如珂，范晓明，焦裕龙，吴小明，王树楼，张绍兴，韩永建，杨硕，
申请(专利权)人：华电潍坊发电有限公司，
类型：新型
国别省市：