一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统，包括燃烧器和炉膛，所述炉膛的四角分别布置一组燃烧器，每组燃烧器包括多层燃烧器；其中，每组燃烧器的最底层将普通的直流燃烧器替换为设计的旋流燃烧器，所述旋流燃烧器包括旋流式风管，所述旋流式风管内部的旋流发生器和旋流式风管靠近炉膛一端的旋流喷口。煤粉气流或热空气通过旋流发生器时发生旋转，从旋流喷口射出后即形成旋转射流，利用旋转射流，能形成有利于煤粉着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混合，单只旋流燃烧器的稳燃能力相对于切圆燃烧的直流燃烧器有明显的提升，从而提高锅炉的稳燃能力。从而提高锅炉的稳燃能力。从而提高锅炉的稳燃能力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统


[0001]本专利技术属于切圆燃烧锅炉低负荷运行
，具体涉及一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统。

技术介绍

[0002]近年来，风电、光伏为主的新能源发展迅猛。风电和光伏受气象条件的影响和限制，机组出力时刻都在发生变化，无法实现持续稳定供电。这对作为坚实后盾的煤电机组灵活运行提出了更高的要求。当前燃煤机组灵活性改造的目标是机组最低运行负荷达到满负荷的20％，因此锅炉燃烧系统面临新的挑战。
[0003]切圆燃烧方式是将煤粉(一次风)和二次风在炉膛四角以与炉膛中心一假想切圆相切的方式喷入炉膛，在炉膛中心形成火球，如图1所示。切圆燃烧方式下，炉膛四角分别布置一组燃烧器。如图2所示，每组燃烧器一、二次风间隔布置，燃烧器均采用的是直流燃烧器。单只直流燃烧器煤粉着火除了依靠卷吸高温烟气外，上游相邻角燃烧器火炬的点燃作用非常重要，切圆燃烧方式下，炉内燃烧组织是一个有机的整体。
[0004]但是，由于单只直流燃烧器的稳燃能力较弱，在超低负荷下，炉内温度低，火炬燃烧强度差、刚性弱，对相邻角的直流燃烧器的点燃作用差，从而导致炉内燃烧整体稳定性差，目前针对切圆燃烧锅炉缺乏一种有效的稳燃措施。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统，能够更好的满足切圆燃烧锅炉超低负荷下，稳定燃烧的要求。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统，包括燃烧器和炉膛，所述炉膛的四角分别布置一组燃烧器，每组燃烧器包括多层燃烧器；
[0008]其中，每组燃烧器的最底层设置为旋流燃烧器，所述炉膛一端设置有旋流喷口，所述旋流燃烧器包括旋流式风管，所述旋流式风管内部的旋流发生器和旋流式风管靠近炉膛一端的旋流喷口。
[0009]优选的，所述每组燃烧器的其余层为直流燃烧器。
[0010]优选的，在低负荷工况下，所述旋流喷口与锅炉炉膛的墙壁之间存在距离，旋流喷口与墙壁之间的空间形成预燃室。
[0011]优选的，所述旋流喷口为圆形喷口。
[0012]优选的，所述炉膛的四角分别设置有风喷口，所述风喷口包括一次风喷口和二次风喷口。
[0013]优选的，所述一次风喷口和二次风喷口分别设置在所述炉膛的四角的切角位置。
[0014]优选的，所述旋流发生器包括中心轴体以及多个绕中心轴体设置的导流叶片，
[0015]优选的，各导流叶片包括用于调节气流的导流翼和用于向气流施加回旋力的偏向
翼。
[0016]优选的，所述旋流式风管采用可伸缩管道。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0018]本专利技术提供一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统，将旋流燃烧技术应用于切圆燃烧锅炉，并对旋流燃烧器作特殊设计，从而实现锅炉低负荷稳定燃烧。具体通过将切圆燃烧锅炉四个角的四组燃烧器最下层的常规直流燃烧器更换为旋流燃烧器，即在每组燃烧器的最底层将普通的直流燃烧器替换为设计的旋流燃烧器，旋流燃烧器内部设置有各种型式的旋流发生器，煤粉气流或热空气通过旋流发生器时发生旋转，从旋流喷口射出后即形成旋转射流，利用旋转射流，能形成有利于煤粉着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混合，单只旋流燃烧器的稳燃能力相对于切圆燃烧的直流燃烧器有明显的提升，从而提高锅炉的稳燃能力。在正常负荷或者高负荷运行工况下，最底层的旋流燃烧器与其它风管一起参与运行，旋流燃烧器的位置与其它直流风管的位置相同，能够降低锅炉的NOx排放。在超低负荷的运行工况下，其它层的燃烧器停止运行，只运行下两层燃烧器，利用旋转射流形成的高温烟气回流区与直流气流混合，能够更好的满足切圆燃烧锅炉超低负荷下，稳定燃烧的要求。
[0019]进一步地，在超低负荷工况下，所述旋流喷口与锅炉炉膛的墙壁之间存在距离，旋流喷口与墙壁之间的空间形成预燃室。通过在超低负荷工况下，其它层的燃烧器停止运行，只运行下两层燃烧器，同时将旋流燃烧器从正常的运行位置向后调整一定距离，使其在旋流喷口和锅炉的炉膛之间产生一个物理空间，称作预燃室。在超低负荷下，由于锅炉炉膛温度低，不利于稳燃，而该设计方式相当于在原来的基础上建立了一个新的预燃室，预燃室作为一个绝热燃烧的空间，可以快速且进一步提高旋流燃烧器卷吸烟气的温度，从而强化煤粉着火，在预燃室充分预燃的煤粉气流进入炉膛后，再点燃相邻角的另一层燃烧器，实现锅炉低负荷稳定燃烧。
[0020]进一步，本专利技术充分利用旋流燃烧器加预燃室稳燃能力强的特点，解决了切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃问题。且结构简单，在原有的切圆燃烧锅炉上进行设计改动，在尽可能不增加成本和结构复杂性的基础上，巧妙地利用旋流燃烧技术应用至切圆燃烧锅炉上，想法新颖，本领域目前未应用过本专利技术所述的用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统，为该领域发展也提供了新的设计思路和指导意见。
附图说明
[0021]图1是本专利技术低负荷稳燃系统的俯视图；
[0022]图2是本专利技术燃烧器的主视图；
[0023]图3是本专利技术正常运行状态下燃烧器的侧视图；
[0024]图4是本专利技术低负荷运行状态下燃烧器的侧视图。
[0025]图中，炉膛1，一次喷风口2，二次喷风口3，旋流燃烧器4，预燃室5。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术的原理和特征做进一步的详细说明，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非
精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0027]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0029]本专利技术提供一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统，如图所示，包括燃烧器和炉膛1，所述炉膛1的四角分别布置一组燃烧器，每组燃烧器包括多层燃烧器；
[0030]其中，每组燃烧器的最底层设置为旋流燃烧器4，所述每组燃烧器的其余层为直流燃烧器。所述炉膛一端设置有旋流喷口，所述旋流燃烧器4包括旋流式风管、旋流式风管内部的旋流发生器和旋流式风管靠近炉膛一端的旋流喷口处。
[0031]优选地，所述旋流喷口为圆形喷口。
[0032]优选地，所述炉膛的四角分别设置有风喷口，所述风喷口包括一次风喷口和二次风喷口。所述一次风喷口2和二次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统，其特征在于，包括燃烧器和炉膛(1)，所述炉膛(1)的四角分别布置一组燃烧器，每组燃烧器包括多层燃烧器；其中，每组燃烧器的最底层设置为旋流燃烧器(4)，所述旋流燃烧器(4)包括旋流式风管，所述炉膛一端设置有旋流喷口，所述旋流式风管内部的旋流发生器和旋流式风管靠近炉膛一端的旋流喷口处。2.根据权利要求1所述的一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统，其特征在于，所述每组燃烧器的其余层为直流燃烧器。3.根据权利要求1所述的一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统，其特征在于，在低负荷工况下，所述旋流喷口与锅炉炉膛(1)的墙壁之间存在距离，旋流喷口与墙壁之间的空间形成预燃室(5)。4.根据权利要求1所述的一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统，其特征在于，所述旋流喷口为圆形喷口。5.根据权利要求1所述的一种用于切圆燃烧锅炉的低负荷稳燃系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，周科，王志超，陈锋，赵晨，陈胜军，李明皓，周波，
申请(专利权)人：华能浙江能源开发有限公司玉环分公司，
类型：发明
国别省市：