本實(shí)用新型涉及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，特別是燃煤電廠使用的一種旋流燃燒器。

背景技術(shù)：

一般來(lái)說(shuō)，火電廠占電力行業(yè)發(fā)電份額的80％以上。燃煤電廠鍋爐在設(shè)計(jì)時(shí)是根據(jù)特定煤種來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，根據(jù)煤種的不同，鍋爐的爐型、結(jié)構(gòu)和燃燒器的選擇也會(huì)有不同。設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)依據(jù)的煤種為設(shè)計(jì)煤種，是最佳的“適爐”煤種。但實(shí)際上，隨著電煤供應(yīng)的市場(chǎng)化以及大型燃煤電廠的不斷增加，目前越來(lái)越多的電廠在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，使用設(shè)計(jì)煤種的可能性越來(lái)越小。為了最大限度的保證鍋爐燃燒的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、安全性以及環(huán)保要求，混煤摻燒已經(jīng)成為很多火電廠的必然選擇。

現(xiàn)有燃煤電廠燃燒器，大致分為直流燃燒器和旋流燃燒器兩種。無(wú)論哪種燃燒器，煤粉均由一股一次風(fēng)統(tǒng)一攜帶入爐，輔以二次風(fēng)助燃，同時(shí)可能還包括中心風(fēng)、周界風(fēng)等。旋流燃燒器是目前燃煤機(jī)組主流燃燒器，由于其可以在燃燒過(guò)程中通過(guò)對(duì)氧化區(qū)和還原區(qū)的控制實(shí)現(xiàn)降低NO_X的生成而備受關(guān)注。目前市場(chǎng)上應(yīng)用的煤粉燃燒器大都采用了低NO_X燃燒技術(shù)對(duì)污染物排放進(jìn)行了優(yōu)化，且增強(qiáng)了卷吸作用盡量讓煤粉燃盡效果變好。這類燃燒器在燃燒單煤的時(shí)候往往會(huì)取得很好的效果，但是當(dāng)面對(duì)摻燒兩種煤質(zhì)差異較大的混煤時(shí)，由于無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分氧化區(qū)和還原區(qū)的界限，效果并不理想。

伴隨著混煤摻燒，一直有一些問(wèn)題亟待解決，主要分為以下幾類：(1)煙煤鍋爐摻燒低揮發(fā)分無(wú)煙煤，引起煤粉燃盡度變差和燃燒不穩(wěn)；(2)鍋爐摻燒低灰熔點(diǎn)煤，燃燒器區(qū)和屏區(qū)受熱面出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)渣，引起管壁超溫、排煙溫度升高、鍋爐降參數(shù)運(yùn)行和鍋爐效率降低等；(3)不同煤燃燒速率不同，導(dǎo)致還原區(qū)和氧化區(qū)界限不明確，造成NO_X控制效果不理想。導(dǎo)致這些問(wèn)題的核心之一就是“搶風(fēng)”現(xiàn)象?！皳岋L(fēng)”會(huì)因?yàn)殡y燃煤在燃燒初段燃燒不完全，從而使入爐煤粉燃燒不穩(wěn)定、燃盡程度差。且難燃煤燃燒延后，在爐頂?shù)玫饺急M風(fēng)氧氣補(bǔ)充時(shí)才會(huì)繼續(xù)燃燒，易造成受熱面超溫、結(jié)焦等問(wèn)題，危害機(jī)組的安全運(yùn)行。

通過(guò)改進(jìn)燃燒器解決以上混煤燃燒時(shí)所伴隨的問(wèn)題，則會(huì)提升鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性，改善燃煤機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。因此業(yè)內(nèi)迫切需要一種適于混煤燃燒的燃煤電廠旋流燃燒器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型用于克服已有技術(shù)之缺陷，提供一種適于混煤燃燒的燃煤電廠旋流燃燒器，這種燃燒器既能顯著提升鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性，又能夠改善燃煤機(jī)組運(yùn)行的效率和安全性。

本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

一種適于混煤燃燒的燃煤電廠旋流燃燒器，采用四風(fēng)道設(shè)計(jì)，雙一次風(fēng)道給粉。結(jié)構(gòu)上由里向外包括依次配置的油槍、內(nèi)一次風(fēng)道、內(nèi)二次風(fēng)道、外一次風(fēng)道和外二次風(fēng)道。所述內(nèi)一次風(fēng)道與難燃煤粉輸送通道相連通，難燃煤粉通過(guò)燃燒器的內(nèi)一次風(fēng)噴口噴入爐膛；所述外一次風(fēng)道與易燃煤粉輸送通道相連通，易燃煤粉通過(guò)燃燒器的外一次風(fēng)噴口噴入爐膛。所述內(nèi)一次風(fēng)道和外一次風(fēng)道之間為內(nèi)二次風(fēng)道，內(nèi)二次風(fēng)道上增設(shè)內(nèi)二次風(fēng)量調(diào)桿、內(nèi)二次風(fēng)旋流葉片和內(nèi)二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿。在外一次風(fēng)道的外圍設(shè)置外二次風(fēng)道，外二次風(fēng)道上增設(shè)外二次風(fēng)量調(diào)桿、外二次風(fēng)旋流葉片和外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿。

攜帶不同煤種的內(nèi)外一次風(fēng)由內(nèi)二次風(fēng)隔開(kāi)，將難燃煤與易燃煤的燃燒區(qū)域分開(kāi)，使得易燃煤在燃燒時(shí)不會(huì)從難燃煤的燃燒區(qū)域“搶風(fēng)”，這保證了難燃煤在燃燒初期有充足的氧氣；另外，把難燃煤布置在燃燒器最內(nèi)層噴管處，外側(cè)易燃煤先著火加熱內(nèi)側(cè)難燃煤，這樣可以充分利用旋流燃燒器內(nèi)回流區(qū)所卷吸的高溫?zé)煔鈦?lái)快速加熱內(nèi)一次風(fēng)里的難燃煤粉，促進(jìn)難燃煤的升溫和揮發(fā)分析出過(guò)程，使得難燃煤快速著火燃燒，有利于提高鍋爐效率和維持機(jī)組運(yùn)行的安全性。這一改進(jìn)不僅克服了傳統(tǒng)單一一次風(fēng)噴口旋流燃燒器在混燒燃燒特性差異較大的煤時(shí)所存在的“搶風(fēng)”問(wèn)題，而且還能促進(jìn)難燃煤種的著火和燃燒，有效降低混燒時(shí)飛灰含碳量大的問(wèn)題。

根據(jù)鍋爐煙氣氮氧化合物生成機(jī)理，影響氮氧化合物生成量的因素主要有火焰溫度、燃燒器區(qū)段氧濃度、燃燒產(chǎn)物在高溫區(qū)停留時(shí)間和煤的特性。從現(xiàn)有電廠低氮燃燒技術(shù)來(lái)看，在燃燒設(shè)計(jì)煤種時(shí)往往可以很好的控制氮氧化合物的生成，但是在摻燒混煤時(shí)經(jīng)常容易造成NO_X生成量控制不穩(wěn)定的問(wèn)題。而本專利通過(guò)內(nèi)外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿以及內(nèi)外二次風(fēng)量調(diào)桿可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種煤粉混合點(diǎn)的精確控制，進(jìn)而通過(guò)該混合點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)氧化區(qū)和還原區(qū)的控制，最終更為有效的控制NO_X的生成。同時(shí)還可通過(guò)對(duì)這些風(fēng)道擋板的控制來(lái)優(yōu)化燃燒，調(diào)整煤的著火和燃盡，既不讓燃燒器出口局部出現(xiàn)超溫問(wèn)題，又能讓煤粉在爐內(nèi)盡量充分地燃燒。此外，變負(fù)荷時(shí)，可以在風(fēng)煤比不變的情況下通過(guò)調(diào)整內(nèi)外一次風(fēng)的比例來(lái)實(shí)現(xiàn)效果。本實(shí)用新型可顯著提升鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)燃煤機(jī)組更好的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性，適于推廣使用。

附圖說(shuō)明：

圖1是本實(shí)用新型提供的混煤旋流燃燒器剖面示意圖；

圖2是混煤旋流燃燒器噴口布置示意圖。

圖中各標(biāo)號(hào)分別表示為：

1、外二次風(fēng)旋流葉片，2、內(nèi)二次風(fēng)旋流葉片，3、外二次風(fēng)入口，4、內(nèi)二次風(fēng)入口，5、外二次風(fēng)量調(diào)桿，6、外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿，7、內(nèi)二次風(fēng)量調(diào)桿，8、內(nèi)二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿，9、油槍，10、內(nèi)一次風(fēng)接口，11、外一次風(fēng)接口，12、油槍噴口，13、內(nèi)一次風(fēng)噴口，14、內(nèi)二次風(fēng)噴口，15、外一次風(fēng)噴口，16、外二次風(fēng)噴口。

具體實(shí)施方式

一種適于混煤燃燒的燃煤電廠旋流燃燒器，如圖1所示，結(jié)構(gòu)上自外向內(nèi)包括外二次風(fēng)道、外一次風(fēng)道、內(nèi)二次風(fēng)道、內(nèi)一次風(fēng)道和油槍。所述外二次風(fēng)道在燃燒器的最外層，包括外二次風(fēng)入口、外二次風(fēng)量調(diào)桿、外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿、外二次風(fēng)旋流葉片和外二次風(fēng)噴口，其中，外二次風(fēng)量調(diào)桿調(diào)節(jié)外二次風(fēng)入爐風(fēng)量，外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿配合外二次風(fēng)旋流葉片，調(diào)節(jié)外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度。外一次風(fēng)道在外二次風(fēng)道里側(cè)，包括外一次風(fēng)接口和外一次風(fēng)噴口，外一次風(fēng)道與易燃煤粉輸送通道相連通。內(nèi)二次風(fēng)道的構(gòu)成包括內(nèi)二次風(fēng)入口、內(nèi)二次風(fēng)量調(diào)桿、內(nèi)二次風(fēng)旋流強(qiáng)度調(diào)桿、內(nèi)二次風(fēng)旋流葉片和內(nèi)二次風(fēng)噴口。內(nèi)一次風(fēng)道在內(nèi)二次風(fēng)道里側(cè)，包括內(nèi)一次風(fēng)接口和內(nèi)一次風(fēng)噴口，內(nèi)一次風(fēng)道與難燃煤粉輸送通道相連通。油槍在燃燒器中心位置。燃燒器噴口布置如圖2所示，噴口自內(nèi)向外依次為油槍噴口、內(nèi)一次風(fēng)噴口、內(nèi)二次風(fēng)噴口、外一次風(fēng)噴口和外二次風(fēng)噴口。摻燒混煤時(shí)，難燃煤粉通過(guò)燃燒器的內(nèi)一次風(fēng)噴口噴入爐膛，易燃煤粉通過(guò)燃燒器的外一次風(fēng)噴口噴入爐膛，加入內(nèi)二次風(fēng)把攜帶難燃煤粉與易燃煤粉的內(nèi)外一次風(fēng)隔開(kāi)，使難燃煤和易燃煤的燃燒相對(duì)獨(dú)立。

各風(fēng)道比例可以通過(guò)風(fēng)量調(diào)桿進(jìn)行調(diào)整；旋流強(qiáng)度調(diào)桿配合旋流葉片，調(diào)節(jié)旋流風(fēng)占入爐總風(fēng)量的比例，進(jìn)而調(diào)節(jié)旋流風(fēng)強(qiáng)度。鍋爐運(yùn)行負(fù)荷變化時(shí)，可以在風(fēng)煤比不變的情況下調(diào)整內(nèi)外一次風(fēng)的比例。在降低負(fù)荷時(shí)，減少內(nèi)一次風(fēng)比例增加外一次風(fēng)比例，增加易燃煤減少難燃煤更有利于機(jī)組的低負(fù)荷穩(wěn)燃；在增加負(fù)荷時(shí)，可以適當(dāng)增加內(nèi)一次風(fēng)的比例，多摻燒一些難燃劣質(zhì)煤，降低發(fā)電成本。