[发明专利]双火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置方式

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃用无烟煤的双火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置方式，属于煤粉燃烧装置技术领域。

背景技术

我国已探明的煤炭储量约为6400亿吨，其中低挥发份无烟煤约占煤炭总储量的14.6％。我国火电厂燃用无烟煤约占发电用煤总量的3％，这一数字还在增加。无烟煤的挥发份含量低，含氢量低，着火温度高，火焰传播速度较慢，如燃烧组织得不好，易发生低负荷燃烧不稳定，煤质变差时锅炉高负荷容易熄火的情况，燃烧效率一般也较低。

目前国内外燃用无烟煤采用W火焰锅炉，四角切向燃烧锅炉，以及前后墙对冲旋流燃烧锅炉。W火焰锅炉最大容量为600MW等级，四角切向燃烧锅炉以及前后墙对冲旋流燃烧锅炉最大容量为300MW等级，还未有600MW及以上等级四角切向燃烧无烟煤锅炉的设计和运行业绩。

我国电站锅炉制造厂家从70年代初开始设计、制造专烧无烟煤的锅炉。随着机组容量发展到600MW～1300MW等级，锅炉的炉膛热力参数较125MW、300MW无烟煤锅炉有较大变化，首先是炉膛容积热负荷q_v降低，煤粉在炉膛内停留时间延长，有利于无烟煤的燃尽。但同时燃烧器区域壁面热负荷q_Hr降低，虽然断面热负荷q_F有所升高，但是总的燃烧器区域水冷壁的吸热量是增加的，导致燃烧器区域的温度水平下降，对无烟煤的及时、稳定着火不利。特别是容量增加到800MW～1300MW等级后，由于受到单个煤粉喷嘴热功率的限制，单台磨煤机对应的煤粉喷嘴的数量相对于300MW～600MW锅炉需要增加50％到100％，由4个增加到6个或8个。比如1000MW超超临界锅炉，在配备6台中速磨或双进双出磨煤机情况下，单台磨煤机对应的煤粉喷嘴的数量为8个，总的煤粉喷嘴的数量达到48个。在采用直流燃烧器四角切圆布置的情况下，单角一次风煤粉喷嘴的数量为12个，再加上燃烧器在垂直方向上分为2到3组，这样导致燃烧器最上和最下2个一次风煤粉喷嘴的间距较大，燃烧器区域壁面热负荷q_Hr较低，该区域燃烧温度较低，不利于无烟煤粉气流的及时、稳定着火及锅炉不投油低负荷稳燃。

图1和图2以1000MW超超临界塔式锅炉为例，说明了现有的燃烧器切圆布置方式。图2为图1的II-II剖视图，图1为图2的I-I剖视图。该种布置方式包括锅炉本体1，炉膛2，磨煤机3，煤粉管道4，一次风煤粉喷嘴5及二次风喷嘴6。每台锅炉1配置六台磨煤机3，编号分别为A、B、C、D、E、F。炉膛2由四面水冷壁7组成，在炉膛2的每个角上布置有一组燃烧器8，四角燃烧器8的喷嘴中心线在炉膛2内形成假想切圆9。每组燃烧器8沿垂直方向又分为三组小的燃烧器，中间隔开一定的距离，每组小的燃烧器由四个一次风煤粉喷嘴5及六个二次风喷嘴6组成，即垂直方向间隔布置12个一次风煤粉喷嘴5及18个二次风喷嘴6，如1号角12个一次风煤粉喷嘴5的编号为A1-1，A1-2，B1-1，B1-2，C1-1，C1-2，D1-1，D1-2，E1-1，E1-2，F1-1，F1-2，4号角12个一次风煤粉喷嘴5的编号为A4-1，A4-2，B4-1，B4-2，C4-1，C4-2，D4-1，D4-2，E4-1，E4-2，F4-1，F4-2。磨煤机3通过煤粉管道4与一次风煤粉喷嘴5相连接，每台磨煤机3出口有四根煤粉管道4，每根煤粉管道4通过一个煤粉分配器10与同一个角相邻标高的2个一次风煤粉喷嘴5连接，比如编号为A的磨煤机3与编号为A1-1，A1-2，A2-1，A2-2，A3-1，A3-2，A4-1，A4-2共八个一次风煤粉喷嘴5连接。可见，由于每组燃烧器8沿垂直方向间隔布置有12个一次风煤粉喷嘴5，该布置方式燃烧器区域壁面热负荷q_Hr较低，不能适应无烟煤燃烧的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃烧器区域壁面热负荷q_Hr较高的双火球八角直流燃烧器煤粉浓淡分离布置方式。