一种可调节风管结构的旋流燃烧器及其使用方法技术

一种可调节风管结构的旋流燃烧器及其使用方法，属于燃烧器及燃烧器应用技术领域，本发明专利技术为了解决燃用准东煤造成的燃烧器结渣

【技术实现步骤摘要】
一种可调节风管结构的旋流燃烧器及其使用方法


[0001]本专利技术属于燃烧器及燃烧器应用
，具体涉及一种可调节风管结构的旋流燃烧器及其使用方法
。

技术介绍

[0002]在众多火力发电厂煤电机组当中，对冲旋流煤粉锅炉作为三大主力锅炉的一种，其燃烧器为旋流煤粉燃烧器，采用前后墙对冲的燃烧方式，通过在燃烧器出口区域形成有利于着火的回流区，回流区卷吸的高温烟气将煤粉气流点燃，保证煤粉气流及时着火，因此对冲旋流煤粉锅炉在火力发电厂中的应用十分普遍
。
新疆准噶尔盆地东部蕴藏着丰富的煤炭资源，其中准东煤田是我国目前发现的最大整装煤田，储量丰富，在国内得到了大规模使用
。
准东煤具有挥发分含量高，
Vdaf>30
％；着火点低，为
400℃
～
460℃
；煤灰熔融温度低，为
1080℃
～
1239℃
；储量大等特点
。
但是由于准东煤灰熔融温度为
1080℃
～
1239℃
，小于
1260℃
，属于结渣倾向严重的煤质，在实际燃用过程中易使燃烧器出现结渣严重的问题
。
同时由于准东煤着火点低
、
易着火的特性，导致燃用准东煤的燃烧器容易出现烧损的问题，尤其对于设置有稳燃环和一次风扩口的燃烧器，在实际运行中发现出现了严重的稳燃环及一次风扩口烧损
。
[0003]近年来，以光伏发电和风力发电为代表的新能源发电具有随机性和不稳定性的特点，对于传统火力机组提出了更高的调峰需求，要求部分锅炉实现
20
％～
30
％至更低负荷下的稳定燃烧甚至频繁启停，促进电力行业清洁低碳转型，助力全国碳达峰
、
碳中和目标如期实现
。
当前，对冲旋流煤粉锅炉在燃用准东煤时，最低稳燃负荷仅能达到
40
％额定负荷，远远达不到
20
％～
30
％甚至更低负荷下稳定燃烧的调峰需求
。
[0004]为了解决上述燃用准东煤造成的燃烧器结渣
、
烧损问题及低负荷稳燃灵活调峰能力不足的问题，本专利技术提出了一种可调节风管结构的旋流燃烧器装置及方法
。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决燃用准东煤造成的燃烧器结渣
、
烧损问题及低负荷稳燃灵活调峰能力达不到
20
～
30
％的问题，进而提出一种回流区形态可调节的旋流煤粉燃烧器及其使用方法；
[0006]一种可调节风管结构的旋流燃烧器，所述旋流燃烧器由外到内依次为外二次风通道
、
内二次风通道和一次风通道，外二次风通道内设有切向叶片，外二次风通道出口处安装有外二次风扩口，内二次风通道内设有轴向可调叶片，内二次风通道出口处安装有内二次风扩口，在内二次风通道和一次风通道之间设有可调通道，可调通道出口处设有可调内二次风管和可调一次风管；
[0007]进一步地，所述可调一次风管套设在可调通道中的内管上，且可调一次风管与可调通道中的内管之间设有
N
排一号滚轮，
N
为大于2的正整数，可调一次风管通过
N
排一号滚轮与可调通道中的内管滑动连接，可调一次风管远离出口的一端设有一号拉杆，一号拉杆
的尾部穿过可调通道的后端板并延伸至旋流燃烧器的外部；
[0008]进一步地，所述可调内二次风管插设在可调通道中的外管内，且可调内二次风管与可调通道中的外管之间设有
N
排二号滚轮，
N
为大于2的正整数，可调内二次风管通过
N
排二号滚轮与可调通道中的外管滑动连接，可调内二次风管远离出口的一端设有二号拉杆，二号拉杆的尾部穿过可调通道的后端板并延伸至旋流燃烧器的外部；
[0009]进一步地，所述可调通道中的内管上设有与一号滚轮配合的一号前限位器挡板和一号后限位器挡板；
[0010]进一步地，所述可调通道中的外管上设有与二号滚轮配合的二号前限位器挡板和二号后限位器挡板；
[0011]进一步地，所述可调一次风管出口内径为
R1
，可调一次风管调至一号前限位器挡板时位置为0点，可调一次风管从一号前限位器挡板向后移动的最大距离为
L1
，所述可调内二次风管出口内径
R2
，可调内二次风管调至对应的二号前限位器挡板时位置为0点，可调内二次风管从二号前限位器挡板向后移动的最大距离为
L2
；
[0012]一种可调节风管结构的旋流燃烧器的使用方法，所述方法的具体步骤如下：
[0013]首先将旋流煤粉燃烧器安装在旋流煤粉锅炉的前墙与后墙上，采用的安装方式为对冲布置，燃烧器喷口处装有可调内二次风管和可调一次风管，通过拉杆调节内二次风管和可调一次风管的位置，将可调通道出口面积并入内二次风通道或者一次风通道出口面积，进而调整内二次风和一次风出口风速，达到调节燃烧器出口处回流区形态和大小的目的；
[0014]一次风通道内风速范围为
22
～
25m/s
，锅炉在
20
～
50
％额定负荷运行工况下，此种工况为低负荷运行，经一号拉杆调节可调一次风管的位置，当燃用煤的
Vdaf>30
％时，
L1
＝
50
～
250mm
，将一次风通道出口风速降至
17
～
21m/s
；当燃用煤的
20<Vdaf≤30
％时，
L1
＝
300
～
400mm
，将一次风通道出口风速降至
15
～
18m/s
；
[0015]内二次风通道内风速范围为
30
～
42m/s
，锅炉
50
％以上的额定负荷运行工况下，此种工况为高负荷运行，经二号拉杆调节可调内二次风管的位置，当燃用煤的
Vdaf>30
％时，
L2
＝
250
～
400mm
，将内二次风通道出口风速降至
20
～
30m/s
；当燃用煤的
20<Vdaf≤30
％时，
L2
＝
50
～
250mm
，将内二次风通道出口风速降至
25
～
32m/s
；
[0016]当锅炉处于低负荷工况运行时，需旋流燃烧器出口存在较大的中心回流区，操作为：通过调节一号拉杆，调整可调一次风管的位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可调节风管结构的旋流燃烧器，所述旋流燃烧器由外到内依次为外二次风通道
(5)、
内二次风通道
(6)
和一次风通道
(8)
，外二次风通道
(5)
内设有切向叶片
(17)
，外二次风通道
(5)
出口处安装有外二次风扩口
(9)
，内二次风通道
(6)
内设有轴向可调叶片
(18)
，内二次风通道
(6)
出口处安装有内二次风扩口
(10)
，其特征在于：在内二次风通道
(6)
和一次风通道
(8)
之间设有可调通道
(7)
，可调通道
(7)
出口处设有可调内二次风管
(11)
和可调一次风管
(12)。2.
根据权利要求1所述的一种可调节风管结构的旋流燃烧器，其特征在于：所述可调一次风管
(12)
套设在可调通道
(7)
中的内管上，且可调一次风管
(12)
与可调通道
(7)
中的内管之间设有
N
排一号滚轮
(20)
，
N
为大于2的正整数，可调一次风管
(12)
通过
N
排一号滚轮
(20)
与可调通道
(7)
中的内管滑动连接，可调一次风管
(12)
远离出风口的一端设有一号拉杆
(19)
，一号拉杆
(19)
的尾部穿过可调通道
(7)
的后端板并延伸至旋流燃烧器的外部
。3.
根据权利要求2所述的一种可调节风管结构的旋流燃烧器，其特征在于：所述可调内二次风管
(11)
插设在可调通道
(7)
中的外管内，且可调内二次风管
(11)
与可调通道
(7)
中的外管之间设有
N
排二号滚轮
(13)
，
N
为大于2的正整数，可调内二次风管
(11)
通过
N
排二号滚轮
(13)
与可调通道
(7)
中的外管滑动连接，可调内二次风管
(11)
远离出风口的一端设有二号拉杆
(14)
，二号拉杆
(14)
的尾部穿过可调通道
(7)
的后端板并延伸至旋流燃烧器的外部
。4.
根据权利要求3所述的一种可调节风管结构的旋流燃烧器，其特征在于：所述可调通道
(7)
中的内管上设有与一号滚轮
(20)
配合的一号前限位器挡板
(15)
和一号后限位器挡板
(16)。5.
根据权利要求4所述的一种可调节风管结构的旋流燃烧器，其特征在于：所述可调通道
(7)
中的外管上设有与二号滚轮
(13)
配合的二号前限位器挡板
(21)
和二号后限位器挡板
(22)。6.
根据权利要求5所述的一种可调节风管结构的旋流燃烧器，其特征在于：所述可调一次风管
(12)
出口内径为
R1
，可调一次风管
(12)
调至一号前限位器挡板
(15)
时位置为0点，可调一次风管
(12)
从一号前限位器挡板
(15)
向后移动的最大距离为
L1
，所述可调内二次风管
(11)
出口内径
R2
，可调内二次风管
(11)
调至对应的二号前限位器挡板
(21)
时位置为0点，可调内二次风管
(11)
从二号前限位器挡板
(21)
向后移动的最大距离为
L2。7.
一种基于权利要求1至6中任意一种可调节风管结构的旋流燃烧器的使用方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：首先将旋流煤粉燃烧器
(2)
安装在旋流煤粉锅炉
(1)
的前墙
(3)
与后墙
(4)
上，采用的安装方式为对冲布置，燃烧器喷口处装有可调内二次风管
(11)
和可调一次风管
(12)
，通过二号拉杆
(14)
和一号拉杆
(19)
分别调节内二次风管
(11)
和可调一次风管
(12)
的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李争起，刘政，黄浩麟，王誉霏，黄椿朝，陈智超，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：