氨煤混燃的火力发电锅炉制造技术

本发明专利技术涉及一种氨煤混燃的火力发电锅炉，火力发电锅炉包括：炉膛(10)，包括第一燃烧区；多个第一燃烧器(20)，用于向炉膛(10)的第一燃烧区内输送燃料和空气并沿位于第一燃烧区(10a)内的一个中心(X)的周向布置，第一燃烧器均包括一次风和煤粉出口(1)和氨燃料输出部件(4)，氨燃料输出部件的出口包括氨燃料出口(41)，氨燃料输出部件(4)沿中心的周向上并排布置，且一次风和煤粉出口(1)相对于中心的径向朝氨燃料输出部件(4)的一侧倾斜。因一次风和煤粉出口(1)的背火侧呈现氧化性环境且低速、高温和回流的固有属性，一次风和煤粉出口(1)的背火侧是燃烧过程中较为有利的着火源区域，该区域能够保证氨燃料的稳定着火。该区域能够保证氨燃料的稳定着火。该区域能够保证氨燃料的稳定着火。

【技术实现步骤摘要】
氨煤混燃的火力发电锅炉


[0001]本专利技术涉及火力发电
，具体而言，涉及一种氨煤混燃的火力发电锅炉。

技术介绍

[0002]在我国煤电发挥着保供、调峰等重要基础性作用，同时由于煤电高度依赖化石能源，是重点高碳排放行业，煤电面临巨大的碳减排挑战。为此，提出在燃煤锅炉引入零碳燃料替代一定比例燃煤参与燃烧，可以实现从源头减碳，将是燃煤机组碳减排的理想方式。
[0003]其中，零碳燃料——氨(NH3)是高效储氢介质，具有高能量密度、易液化储运、安全性高和燃烧无碳排放等优势，另外，可由可再生能源合成，成为一种真正绿色清洁储能介质，适合作为燃煤锅炉零碳替代燃料。然而，氨燃烧过程存在以下技术难题：(1)着火温度高，燃点为651℃，且火焰传播速度慢，可燃极限范围窄，燃烧反应活性差，使得氨燃烧存在点火困难、燃烧稳定性差和难燃尽等问题；
[0004](2)NH3分子中含有氮原子，燃烧中控制不当易生成大量污染物NO
x
。
[0005]因此，如何实现氨燃料稳定燃烧、完全燃尽和避免产生大量污染物(未燃尽氨逃逸、NO
x
)是燃煤锅炉混氨燃烧过程亟待解决的重要关键技术问题。
[0006]燃煤锅炉中应用最广泛的燃烧方式之一是切圆燃烧。切圆煤粉锅炉煤粉气流由布置在锅炉炉膛4角、6角或8角或炉墙一定位置的直流第一燃烧器引入炉膛组织切圆燃烧，形成形式各异的切圆，如四角切圆、四墙切圆、六角切圆、单炉膛八角切圆、八角双切圆等。另外，根据第一燃烧器在角部或炉墙垂直方向的布置又分为一、二次风相间布置或每个一次风背火侧布置二次风或一次风集中布置等方式，另外还包括乏气三次风等，各喷口排列方式各异。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在提供一种氨煤混燃且有利于保证氨燃料稳定着火和燃烧的火力发电锅炉。
[0008]根据本专利技术实施例的一个方面，本专利技术提供了一种火力发电锅炉，火力发电锅炉包括：
[0009]炉膛，包括第一燃烧区；
[0010]多个第一燃烧器，用于向炉膛的第一燃烧区内输送燃料和空气并沿位于第一燃烧区内的一个中心的周向布置，第一燃烧器均包括一次风和煤粉出口和氨燃料输出部件，氨燃料输出部件的出口包括氨燃料出口，氨燃料输出部件与一次风和煤粉出口沿中心的周向布置，且一次风和煤粉出口相对于中心的径向朝氨燃料输出部件的一侧倾斜。
[0011]在一些实施例中，氨燃料输出部件的出口朝向第一燃烧区的中部。
[0012]在一些实施例中，氨燃料输出部件的出口与一次风和煤粉出口的朝向相交叉。
[0013]在一些实施例中，
[0014]氨燃料输出部件的出口还包括沿氨燃料出口的周向布置的空气出口；或
[0015]氨燃料输出部件的出口还包括套设在所述氨燃料出口内的空气出口。
[0016]在一些实施例中，空气出口为环形出口，环形出口套设在氨燃料出口外。
[0017]在一些实施例中，氨燃料出口包括行列布置或沿水平方向或竖直方向布置的多个出口。
[0018]在一些实施例中，氨燃料出口内设置有分割部件，分割部件将氨燃料出口分割成多个出口。
[0019]在一些实施例中，第一燃烧器包括沿竖直方向布置的多个一次风和煤粉出口，至少部分的一次风和煤粉出口对应设置有氨燃料输出部件。
[0020]在一些实施例中，氨燃料出口的形状为圆形、椭圆形或方形。
[0021]在一些实施例中，炉膛还包括位于第一燃烧区上方的第二燃烧区第二燃烧区的周围设置有多个第二燃烧器，第二燃烧器用于向第二燃烧区输送空气或空气和燃料并用于在第二燃烧区内形成富氧氛围。
[0022]在一些实施例中，氨燃料输出部件的输出流量可调，或多个氨燃料输出部件的开闭可独立控制。
[0023]应用本申请的技术方案，因一次风和煤粉出口的背火侧呈现氧化性环境且低速、高温和回流的固有属性，一次风和煤粉出口的背火侧是燃烧过程中较为有利的着火源区域，该区域能够保证氨燃料的稳定着火。
[0024]通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1示出了本专利技术的实施例的火力发电锅炉的立体结构示意图；
[0027]图2示出了本专利技术的实施例的火力发电锅炉的主视结构示意图；
[0028]图3示出了图2中火力发电锅炉的A处第一燃烧器的结构示意图；
[0029]图4示出了本专利技术的实施例的火力发电锅炉的截面的结构示意图；
[0030]图5示出了本专利技术的实施例的火力发电锅炉的氨燃料输出部的结构示意图；以及
[0031]图6示出了本专利技术的另一实施例的火力发电锅炉的氨燃料输出部的结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]结合图1至4所示，火力发电锅炉包括炉膛10和多个第一燃烧器20，炉膛10包括第
一燃烧区10a；多个第一燃烧器20用于向炉膛10的第一燃烧区10a内输送燃料和空气并沿位于第一燃烧区10a内的一个中心X的周向布置，第一燃烧器20均包括一次风和煤粉出口1和氨燃料输出部件4，氨燃料输出部件4的出口包括氨燃料出口41，氨燃料输出部件4与一次风和煤粉出口1沿中心X的周向布置，且一次风和煤粉出口1相对于中心X的径向朝氨燃料输出部件4的一侧倾斜，因此氨燃料输出部件4位于一次风和煤粉出口1的背火侧。
[0034]由于一次风和煤粉出口1的出口的朝向相对于中心X倾斜，因此一次风和煤粉出口1输出的一次风和煤粉形成沿中心X的周向E转动的趋势。
[0035]在本实施例中，将氨引入火力发电锅炉的第一燃烧器20的一次风和煤粉出口1外侧的背火侧，在距离每一个一次风和煤粉出口1一定距离的背火侧的炉墙上或角区对应布置氨燃料喷口。该技术方案无需富氧或纯氧助燃因此无安全隐患；且因一次风和煤粉出口1的背火侧呈现氧化性环境且低速、高温和回流的固有属性，一次风和煤粉出口1的背火侧是燃烧过程中较为有利的着火源区域，该区域能够保证氨燃料的稳定着火。
[0036]炉膛10还包括位于第一燃烧区10a上方的第二燃烧区10b第二燃烧区10b的周围设置有多个第二燃烧器30，第二燃烧器30用于向第二燃烧区10b输送空气或空气和燃料并用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨煤混燃的火力发电锅炉，其特征在于，包括：炉膛(10)，包括第一燃烧区(10a)；多个第一燃烧器(20)，用于向所述炉膛(10)的第一燃烧区(10a)内输送燃料和空气并沿位于所述第一燃烧区(10a)内的一个中心(X)的周向布置，所述第一燃烧器(20)均包括一次风和煤粉出口(1)和氨燃料输出部件(4)，所述氨燃料输出部件(4)的出口包括氨燃料出口(41)，所述氨燃料输出部件(4)与所述一次风和煤粉出口(1)沿所述中心(X)的周向布置，且所述一次风和煤粉出口(1)相对于所述中心(X)的径向朝所述氨燃料输出部件(4)的一侧倾斜。2.根据权利要求1所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述氨燃料输出部件(4
’
)的出口朝向所述第一燃烧区(11a)的中部。3.根据权利要求1所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述氨燃料输出部件(4)的出口与所述一次风和煤粉出口(1)的朝向相交叉。4.根据权利要求1所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述氨燃料输出部件(4)的出口还包括沿所述氨燃料出口(41)的周向布置的空气出口(43)；或所述氨燃料输出部件(4)的出口还包括套设在所述氨燃料出口(41)内的空气出口。5.根据权利要求4所述的火力发电锅炉，其特征在于，所述空气出口(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文振，张军峰，刘平，李明，魏书洲，杨凯，刘欣，牛涛，王东旭，张超群，
申请(专利权)人：三河发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：