智能型自适应多煤种直流煤粉燃烧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种智能型自适应多煤种直流煤粉燃烧装置，壁温监测系统设置在烟气回流控制室外壁；烟气回流控制室后部设有混合风箱，其内设有T型夹心风风箱，在混合风箱前方上部是内置周界风箱；风系统的二次冷风管与混合风连接管道连接，在二次冷风管上设有二次冷风控制挡板，混合风连接管道通过二次热风控制挡板与二次热风管连接；二次热风管还通过夹心风控制挡板与夹心风连接管道连接，夹心风连接管道与T型夹心风风箱连接；内置周界风箱内为二次热风和二次冷风的混合风，控制系统控制二次冷风控制挡板、二次热风控制挡板和夹心风控制挡板。它自动适应煤质变化，减少了运行人员的参与和操作失误，使锅炉在适应煤种变化方面更为可靠和有效。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种直流煤粉燃烧装置，尤其涉及一种智能型自适应多煤种直流煤粉燃烧装置。
技术介绍
随着我国经济持续发展，用电量逐年增加，但是电力煤炭供应却没有同步相应增力口，使煤炭的供需产生较大矛盾，采购难、煤价高成为电厂必须面对难题，这种现象直接导致各电厂煤炭采购均以能买到煤即可或者为了降低采购成本而不考虑是否适合本厂的锅炉燃用，有的电厂进煤杂乱达到80多种，甚至上百种之多，而且煤种特性差别较大，但是电站煤粉锅炉都是针对特定煤种(称为设计煤种)设计制造的，当煤种偏离设计煤种时，对锅炉的安全运行和经济性产生负面影响，严重的可导致锅炉燃烧不稳、锅炉灭火等事故。我国电站锅炉从国产125 MW机组至进口 600 MW甚至1000MW机组，大部分均采用四角切圆燃烧技术，尤其是从70年代末300 MW.600 MW机组CE型锅炉技术的引进开始，我国的四角切圆直流煤粉燃烧技术日趋成熟。可以预见，直流煤粉燃烧技术在今后相当长的时间内，仍将是我国电站锅炉采用的主要燃烧方式。由于煤种多变的原因导致直流煤粉锅炉燃烧不稳、灭火的事故时有发生。华电集团某发电有限公司#1和#2机组锅炉为四角切圆直流燃烧方式，设计煤种为贫煤，但入厂煤达到125种，几乎包括了从无烟煤到褐煤所有的煤种，而且煤场储存空间有限，并且没有大型混煤设备，使分类和混煤手段有限，直接结果就是入炉煤多变，甚至是突变，运行人员根本没有时间进行观察和调整，#1锅炉在一个月内出现三次灭火，锅炉飞灰含碳量达到20%，并出现结焦，停炉检查时发现多个燃烧器喷嘴被烧损，并有水冷壁出现了高温腐蚀现象。对于非设计多煤种燃烧的问题，目前国内外主要采用掺烧方法方法有炉内掺烧(即不同磨煤机分别磨制不同的煤种然后在在磨煤机对应层的燃烧器进行燃烧，也称为分仓掺烧)和炉外掺烧(也称为炉外掺混方式，指各煤种在进入原煤仓前就进行掺混)。目前这方面的研究和应用的文献很多如《烟煤锅炉锅炉两种方式掺烧褐煤的工程应用》、《大型电站锅炉非设计煤种最佳掺烧方案》、《混煤掺烧技术在罗定电厂的应用》，((Characterization of coal blends for pulverized fuel combustion〉〉等，这些石开究文献表明，无论哪种采用掺烧方式，都要面临两个难以克服的问题(1)、原煤处理的问题，对于炉外掺烧由于没有很好的掺配设备，难于掺混均匀；炉内掺烧要求分仓上煤对煤厂要求很严格难于实现，或者实现起来成本高昂；(2)、燃烧器由于不能适应其他煤种，经常发生灭火或燃烧器烧损的事故。为了适应多煤种，目前在燃烧器方面的研究状况国外对燃烧器的设计理念完全是针对单一煤种进行燃烧器设计或改进；国内对于能适应或自动多煤种的燃烧器的研究主要是采用浓淡分离技术或双通道燃烧器，稳燃腔燃烧器等，相关文献有《百叶窗燃烧器在低质无烟煤锅炉的应用》，《国产多通道燃烧器燃烧无烟煤的操作》，《稳燃腔燃烧器在420t/h无烟煤锅炉上的应用》等，这些文献中所述的燃烧器有一个共同特点是比较适合比设计煤种的点火性能和稳燃性能稍差一些的煤种，有一定的稳燃作用，但对于挥发份比较高、易着火的煤种来说是不适合的，尤其是多通道燃烧器和稳燃腔燃烧器，极易导致燃烧器喷口结焦而烧毁燃烧器喷口的事故，在一定程度说，上述文献介绍的燃烧器可以适应一些着火性能比较差的煤种，反之则不可行；对于锅炉能自动适应煤质变化这方面的研究国内外基本没有。总的来说关于能全面适应或尤其自动适应多煤种的燃烧器这方面的文献目前基本处于空白状态。通过检索发现，能适应多煤种燃烧器的相关专利如下专利91100191. 3多煤种燃烧器，这种燃烧器为旋流燃烧器不能用于直流燃烧锅炉，基本原理其实是通过涡壳使一次风产生旋转，二次风分级送入，同时为了增加稳燃效果又加了一个预燃室。这个燃烧器在烧无烟煤等难于着火和稳燃煤种优势明显，但对于易燃、易着火的烟煤、褐煤等由于稳燃室的存在和强烈的风粉混合，喷口极易结焦，而且还有一个关键点是这个燃烧器由于其结构和燃烧方式的限制其燃烧功率较小，不适合在大型电站锅炉上应用。专利96247019. 8和专利96122258. I宽调节比、多煤种、浓稀相煤粉旋流燃烧装置，介绍了一种通过调节弯头内隔板来调节浓相和稀相的比例来适应煤种变化的旋流燃烧器，首先这种燃烧器是旋流燃烧器不能用于直流燃烧锅炉，再者虽然这种调节浓相和稀相比的方式使调节比比较大，但通过试验验证仅靠改变浓稀相比适应煤种变化，适应的煤种变化范围较窄，同时这种燃烧器不能自动适应煤种变化还要运行人员手动调节浓稀相的比例。专利200710092687. 6直流锅炉自适应点火燃烧系统，这种燃烧系统适用于直流锅炉，而且采用两套制粉系统制出的细煤粉和超细煤粉相互切换来实现着火点改变实现节油和适应多种煤种，首先目前绝大多数电厂不能磨制超细煤粉或者需要较大投资才能实现，还有这种燃烧系统还要人为来判断燃烧好坏或者在控制系统中需要复杂的逻辑模糊判断出燃烧好坏再切换煤粉燃烧通道，实际运行的可靠性很差，因此无论对于新建锅炉还是旧锅炉技术改造都较难实现。专利201110324431. X多煤种低氮直流煤粉燃烧装置，这个燃烧系统的最主要的特点是二次风喷口可以水平和垂直摆动；将分离过燃风分隔为有一定距离的两组。目前直流燃烧器组一般都设计成可以远控垂直摆动用来调节再热汽温，这个专利将二次风喷口设计成可水平摆动(手动)这样由于二次风的动量比一次风大，通过水平调节二次风喷口来调节燃烧切圆直径，实现多煤种的燃烧。首先这种方式通过调节燃烧切圆直径来适应煤种变化副作用多、适应煤种的变化范围较窄而且实现不方便，燃烧切圆的大小对煤种的适应性每台锅炉每种煤质均不同，没有现成的经验作依据，要不断地摸索，而且燃烧切圆直径大稳燃好但易造成贴壁燃烧而结焦，燃烧切圆小则低负荷时稳燃效果不好。这种调节方式最关键的还是实现起来很难，由于锅炉燃烧器区域空间有限难于实现水平和垂直均采用执行机构自动摆动，目前大多采用垂直摆动为自动摆动而水平摆动采用手动调节，当煤种变化时，需要现场进行人工调节二次风的摆角，改变燃烧切圆直径适应煤种变化，但根据现场经验全部二次风喷口调完至少需要三个小时的时间，难于适应煤种突变，也就是说这个专利适应煤种变化方面不是智能化、自动适应煤种变化。再者这个专利投资改造成本大，比较适合新机组或燃烧器的全面改造时采用。这个专利的第二个特点即分离过燃风分成有一定距离的两组主要是用来实现分级送风而降低氮氧化物的排放与适应煤种变化没有关系。专利200510132419. 3宽煤种微油点火燃烧器，这种燃烧器主要权利要求是微油点火燃烧器，其基本原理是通过将一次风进行煤粉浓缩减少点火热，同时增加预燃室使煤粉更容易点火成功达到节油的目的。这种燃烧器的也有一个明显的缺点就是当煤种点火性能稍差的方向变化时还能适应，反方向则容易烧损燃烧器，也就是说如果是设计烧烟煤的燃烧器当从烟煤变为贫煤时还能适应，但从烟煤变为高挥发份烟煤或褐煤时则易烧损燃烧器，这也是目前各电厂用的微油点火燃烧器容易被烧坏的主要原因。专利200920192866. I 一种具有自稳能力的三级配风低NOx煤粉燃烧器，这是一种旋流燃烧器不能用于直流燃烧锅炉，这个燃烧器通过增加预燃室可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型自适应多煤种直流煤粉燃烧装置，其特征是，它包括：燃烧器本体、壁温监测系统，风系统和控制系统；所述壁温监测系统设置在燃烧器本体的烟气回流控制室外壁，将监测到的温度信号送入控制系统；烟气回流控制室后部设有混合风箱，在混合风箱内设有T型夹心风风箱，在混合风箱前方上部是内置周界风箱；风系统的二次冷风管与混合风连接管道连接，在二次冷风管上设有二次冷风控制挡板，混合风连接管道通过二次热风控制挡板与二次热风管连接；二次热风管还通过夹心风控制挡板与夹心风连接管道连接，夹心风连接管道与T型夹心风风箱连接；内置周界风箱内为二次热风和二次冷风的混合风，控制系统控制二次冷风控制挡板、二次热风控制挡板和夹心风控制挡板，根据燃烧器的壁温进行调节和控制二次热风与二次冷风的混合风风温。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董信光，胡志宏，郝卫东，李建生，何国亮，
申请(专利权)人：山东电力集团公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：实用新型
国别省市：