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      一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置及方法

      文檔序號:39346429發(fā)布日期:2024-09-10 12:10閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置,包括有粉煤鍋爐(1),其特征在于:還包括有煤粉輸送系統(tǒng)與煤粉穩(wěn)燃系統(tǒng)兩部分,所述煤粉輸送系統(tǒng)由煤粉濃淡分離器(2)、轉(zhuǎn)子計量秤(3)、電動鎖氣器(4)以及引流噴射泵(5)組成,所述煤粉濃淡分離器(2)的粉煤進口(201)與煤粉輸送管道相連,且其粉煤出口(202)與粉煤鍋爐(1)的爐膛相連,所述煤粉濃淡分離器(2)的外側(cè)分支口(209)依次通過轉(zhuǎn)子計量秤(3)、電動鎖氣器(4)并與引流噴射泵(5)的物料進口相連;所述煤粉穩(wěn)燃系統(tǒng)包括氣化燃燒器(6)及相配套的dcs控制系統(tǒng),dcs控制系統(tǒng)用于控制所述氣化燃燒器(6)的運行工況,所述引流噴射泵(5)的物料出口與氣化燃燒器(6)的中心煤粉通道相連,所述引流噴射泵(5)用于將物料穩(wěn)定輸送至氣化燃燒器(6),二次風輸送單元(7)與氣化燃燒器(6)的外環(huán)二次風通道相連,蒸汽輸送單元(8)與氣化燃燒器(6)底部的保護氣通道相連,所述蒸汽輸送單元(8)根據(jù)實際工況向所述氣化燃燒器(6)內(nèi)輸送蒸汽和空氣混合氣實現(xiàn)爐內(nèi)煤粉燃燒氣化的穩(wěn)定運行,所述氣化燃燒器(6)安裝在鍋爐燃燒器中心,粉煤在引流噴射泵(5)作用下進入所述氣化燃燒器(6)發(fā)生部分燃燒氣化,氣化后的氣固兩相流產(chǎn)物通過鍋爐燃燒器噴入所述粉煤鍋爐(1)的爐膛中進行燃燒。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置,其特征在于:所述煤粉濃淡分離器(2)由四個連續(xù)變彎的45°彎頭及兩側(cè)直管段組成,所述煤粉濃淡分離器(2)的全段管道內(nèi)側(cè)均設(shè)置有陶瓷防磨層,煤粉進口(201)為左側(cè)直管段,煤粉出口(202)為右側(cè)直管段,導流組件(207)位于第一個45°彎頭(203),煤粉輸送至導流組件(207)時流體流動方向發(fā)生改變,流動方向沿管道切線方向,分離組件(208)位于第二45°彎頭(204),煤粉經(jīng)前面第一個45°彎頭(203)的導向作用,在第二個45°彎頭(204)會產(chǎn)生分流,使得管道外側(cè)形成煤粉濃相流,管道內(nèi)側(cè)形成煤粉稀相流,外側(cè)分支口(209)位于第三個45°彎頭(205)處,且其軸線方向與第一個45°彎頭(203)的切線方向一致,外側(cè)分支口(209)伸入管道內(nèi)的連接部分內(nèi)外側(cè)均設(shè)置有陶瓷防磨層,所述煤粉濃淡分離器(2)的外側(cè)分支口管徑(209)與其進出口管徑之比為1/5~1/3,分離的煤粉濃相流沿著外側(cè)分支口(209)排出,稀相流沿管道內(nèi)側(cè)經(jīng)第四個45°彎頭(206)的導向作用后從直管段煤粉出口(202)排出。

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置,其特征在于:在所述煤粉濃淡分離器(2)的外側(cè)分支口(209)上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥(9),所述調(diào)節(jié)閥(9)通過調(diào)節(jié)外側(cè)分支口的截面大小實現(xiàn)對煤粉量及濃度的調(diào)控。

      4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置,其特征在于:所述氣化燃燒器(6)由三通道噴嘴和爐體組成,其中所述氣化燃燒器(6)的三通道噴嘴由柴油烘爐系統(tǒng)、中心煤粉通道和外環(huán)二次風通道組成,柴油烘爐系統(tǒng)由柴油加壓霧化槍和高能點火器組成;所述氣化燃燒器(6)的爐體分為預熱段、氣化段和出口段三段,出口段筒直徑為氣化段筒直徑的1/5~1/2倍,預熱段為偏心錐口,且其中心線位置向上偏離,漸縮角度90~180°,氣化段為圓筒結(jié)構(gòu),底部設(shè)有蒸汽與空氣混合氣的保護氣通道,出口段為偏心錐口,且其中心線位置向下偏離,漸縮角度30~90°。

      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置,其特征在于:所述氣化燃燒器(6)的爐體由金屬殼體、隔熱材料和耐火澆注料組成。

      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置,其特征在于:耐火材料的允許使用溫度>1200℃,耐壓強度≥60mpa;隔熱材料導熱系數(shù)≤0.5?w/m·k。

      7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項或5至6中任一項所述的一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置,其特征在于:所述氣化燃燒器(6)根據(jù)不同燃燒方式的鍋爐具有以下兩種配置安裝方式,對于對沖燃燒方式的粉煤鍋爐,配置4~8套氣化燃燒器,均勻布置于鍋爐前墻及后墻的底層/中間層燃燒器中心位置;對于四角切圓燃燒方式的粉煤鍋爐,配置4套氣化燃燒器,按照四角切圓方式均勻配置在鍋爐爐膛四周主燃燒器中心位置。

      8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置,其特征在于:所述氣化燃燒器(6)包括臥式/立式兩種安裝方式,所述氣化燃燒器(6)的底部通過鋼結(jié)構(gòu)支架進行固定連接,且其頂部通過彈簧吊架進行吊裝連接。

      9.一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃方法,其特征在于:采用權(quán)利要求4至8中任一項所述的一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置,其包括有以下步驟:

      10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置的方法,其特征在于:在步驟2中,所述氣化燃燒器(6)在通入煤粉前采用柴油點火方式預熱至750~900℃。

      11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置的方法,其特征在于:在步驟3中,所述原煤為褐煤、煙煤、無煙煤中任一種。

      12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置的方法,其特征在于:在步驟5中,所述氣化燃燒器(6)內(nèi)氣體的流速0.5~5m/s,停留時間0.5~10s,煤粉、空氣、水蒸氣的質(zhì)量比1:1.5~4.0:0~0.45。


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明屬于粉煤鍋爐低負荷穩(wěn)燃技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及為一種用于電廠粉煤鍋爐超低負荷的穩(wěn)燃裝置及方法。該穩(wěn)燃裝置主要包括煤粉輸送系統(tǒng)和煤粉穩(wěn)燃系統(tǒng),煤粉輸送系統(tǒng)由煤粉濃淡分離器、轉(zhuǎn)子計量秤、電動鎖氣器和引流噴射泵等部件組成;煤粉穩(wěn)燃系統(tǒng)則包含氣化燃燒器、煤粉輸送單元、熱二次風輸送單元、蒸汽輸送單元以及DCS控制系統(tǒng)。冷態(tài)啟動氣化燃燒器至工作溫度;本發(fā)明在負荷降低過程中通過精確控制剩余磨煤機的進煤量及煤粉濃度;向燃燒器內(nèi)通入高溫水蒸氣與空氣的混合氣,靈活調(diào)控混合氣流量,另外利用煤粉濃淡分離器優(yōu)化鍋爐爐膛壓力及氣固兩相流產(chǎn)物噴入速度,滿足了超低負荷調(diào)峰要求,有效解決了燃煤鍋爐在超低負荷下燃燒不穩(wěn)定的問題。

      技術(shù)研發(fā)人員:聶偉,李春玉,郭良,趙建濤,巴忠仁,曹國強,胡東海
      受保護的技術(shù)使用者:中國科學院山西煤炭化學研究所
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/9/9
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