一种带有预浓缩机构的上下浓淡型煤粉燃烧器

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，具体涉及一种带有预浓缩机构的上下浓淡型煤粉燃烧器。

背景技术

随着风电、太阳能等清洁能源装机容量的迅猛增长，我国发电结构和用电结构不断的发生变化，电网的调峰问题日益突出，主要表现为调峰能力不足，调峰能力与用电需求之间存在着巨大的供需矛盾。为此，国家出台了一系列政策，要求进一步挖掘火电机组的调峰潜力，提升火电机组的运行灵活性。火电机组在深度调峰时，机组的最低稳燃负荷主要受锅炉的燃烧稳定性、环保及辅机系统的安全性等因素的制约，锅炉的燃烧稳定性对机组最低稳燃负荷起着决定性作用。

直流煤粉燃烧器的稳燃目前采取的措施包括改变风煤比、改变磨煤机的控制运行方式、采用富氧微油燃烧、等离子稳燃改造等技术手段。对于燃用易着火煤种的锅炉，深调期间燃烧器稳燃没有问题；但对于燃用难着火煤种和高水分煤种的锅炉，在深调期间主要通过微油燃烧和等离子点火器增强燃烧器的稳燃能力，存在运行成本高和故障率高等缺陷。

发明内容

为进一步提高火电机组的调峰潜力，锅炉低负荷稳燃是需要急需解决的问题，针对目前燃烧器稳燃局限，本发明提供了一种带有预浓缩机构的上下浓淡型煤粉燃烧器，能够增强煤粉燃烧器的稳燃能力，同时能够降低氮氧化物的生成量。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种带有预浓缩机构的上下浓淡型煤粉燃烧器，包括一次风燃烧器淡相喷口、一次风燃烧器浓相喷口、一次风燃烧器煤粉浓缩机构、一次风燃烧器煤粉预浓缩机构、燃烧器乏气引出管和燃烧器乏气喷口；

在一次风煤粉气流进入燃烧器之前的煤粉管道上布置有一次风燃烧器煤粉预浓缩机构，在一次风燃烧器中布置有一次风燃烧器煤粉浓缩机构；利用一次风燃烧器煤粉预浓缩机构将一次风煤粉气流分离成浓相煤粉气流和乏气气流，乏气气流通过燃烧器乏气喷口送入炉膛，浓相煤粉气流进入一次风燃烧器，利用一次风燃烧器煤粉浓缩机构将进入一次风燃烧器的煤粉气流再次分离为浓相煤粉气流和淡相煤粉气流，浓相煤粉气流通过一次风燃烧器浓相喷口进入炉膛，淡相煤粉气流通过一次风燃烧器淡相喷口进入炉膛。

本发明进一步的改进在于，在燃烧器乏气引出管上布置燃烧器乏气流量调节机构，保证在不同煤量下一次风燃烧器煤粉浓度不变。

本发明进一步的改进在于，磨煤机在不同出力下煤粉浓度不同，通过调整乏气流量实现进入一次风燃烧器的煤粉浓度不变。

本发明进一步的改进在于，还包括燃烧器二次风喷口，二次风通过燃烧器二次风喷口送入炉膛。

本发明进一步的改进在于，燃烧器乏气喷口布置在燃烧器二次风喷口中部。

本发明进一步的改进在于，燃烧器乏气引出管用于引出乏气。

本发明进一步的改进在于，浓相煤粉浓度为0.6-0.95kg/kg。

本发明进一步的改进在于，淡相煤粉浓度为0.1-0.2kg/kg。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种带有预浓缩机构的上下浓淡型煤粉燃烧器，将一次风煤粉气流在进入主一次风燃烧器前分离为浓相煤粉气流和乏气气流，乏气气流通过独立的乏气喷口进入炉膛，浓相气流进入一次风燃烧器，通过煤粉预分离装置减少了进入一次风燃烧器的一次风量，降低了着火热，有利于煤粉气流着火。同时降低了煤粉着火初期的氧量，有利于降低氮氧化物生成量。具体的说，本发明具有：

本发明采用一种带有预浓缩机构的上下浓淡型煤粉燃烧器，在一次风煤粉气流进入燃烧器弯头前安装一次风燃烧器煤粉预浓缩机构，对煤粉气流进行预分离，将一次风煤粉气流分离成浓相和淡相两股气流，淡相煤粉气流通过乏气引出管进入乏气燃烧器喷口，浓相煤粉气流进入一次风燃烧器，进入一次风燃烧器的煤粉气流经过一次风燃烧器煤粉浓缩机构再一次分离为浓相煤粉气流和淡相煤粉气流，淡相煤粉气流通过一次风燃烧器淡相喷口送入炉膛，浓相煤粉气流通过一次风燃烧器浓相喷口送入炉膛。该技术通过一次风煤粉气流预浓缩技术，减少了进入一次风燃烧器的一次风量，提高了进入一次风燃烧器的煤粉浓度，降低了一次风燃烧器一次风煤粉气流的着火热，有利于煤粉气流的着火和稳燃，同时降低了煤粉燃烧初期的氧量，能够有效抑制氮氧化物的生成。

综上，本发明为保证浓淡煤粉燃烧器着火稳定性和低氮燃烧，提高燃烧器浓侧煤粉浓度，在煤粉气流进入主燃烧器弯头前，增加一个百叶窗浓淡分离装置，将煤粉气流分离为浓相煤粉气流和乏气，浓相煤粉气流进入主燃烧器，乏气通过乏气喷口进入炉膛。

附图说明

图1为本发明一种带有预浓缩机构的上下浓淡型煤粉燃烧器的结构示意图。

图2为图1的A-A向示意图。

附图标记说明：

1、一次风燃烧器淡相喷口，2、一次风燃烧器浓相喷口，3、一次风燃烧器煤粉浓缩机构，4、一次风燃烧器煤粉预浓缩机构，5、燃烧器乏气引出管，6、燃烧器乏气流量调节机构，7、燃烧器乏气喷口，8、燃烧器二次风喷口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明将一次风燃烧器下方相邻的二次风喷口改为二次风喷口+乏气喷口的复合型喷口，燃烧器乏气喷口7布置在燃烧器二次风喷口8中部。在一次风煤粉气流进入燃烧器弯头前安装一次风燃烧器煤粉预浓缩机构4，将煤粉气流分离为浓相煤粉气流和淡相煤粉气流，淡相煤粉气流通过燃烧器乏气引出管5进入燃烧器乏气喷口7，并在燃烧器乏气引出管5上安装燃烧器乏气流量调节机构6，根据磨煤机出力调整风门开度，运行中风门开度按照磨煤机出力-乏气风门开度曲线进行调整，保证磨煤机在不同出力下一次风喷口煤粉浓度在最佳值。乏气中含有一定浓度的煤粉，为防止乏气引出管磨损，需要对乏气引出管进行防磨处理。预分离后的浓相煤粉气流进入一次风燃烧器，进入一次风燃烧器的浓相煤粉气流通过一次风燃烧器煤粉浓缩机构3进行再次分离，进入一次风燃烧器的煤粉气流分离成浓相煤粉气流和淡相煤粉气流，浓相煤粉气流通过一次风燃烧器浓相喷口2进入炉膛，淡相煤粉气流通过一次风燃烧器淡相喷口1进入炉膛。浓相煤粉浓度为0.6-0.95kg/kg。淡相煤粉浓度为0.1-0.2kg/kg。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。