[实用新型]可用于生物质或煤粉可跨负荷调节的低NOx燃烧器

说明书

本实用新型公开了一种可用于生物质或煤粉可跨负荷调节的低NO_x燃烧器，包括连接在预燃室壳体上的二次风套筒，预燃室上套有SOFA风套筒；二次风套筒内依次套有外一次风套筒、内二次风套筒和内一次风套筒，内一次风套筒内套有中心管，中心管端部固定有由油枪或燃气枪、高能点火器以及用于推动油枪或燃气枪和高能点火器在中心管内前后移动的点火推进器构成的点火系统，油枪或燃气枪和高能点火器由中心管末端伸入至预燃室内。本实用新型根据实际负荷需求选择投用外二次风满足跨负荷调节。通过燃料分级配送来增强燃烧器对生物质/煤粉不同燃烧方式的适应性。本实用新型结构紧凑、适应性强、煤粉燃烧稳定性好，能有效降低NO_x生成和排放。

技术领域

本实用新型属于热能与动力工程技术领域，涉及一种旋流燃烧器，具体涉及一种可用于生物质/煤粉单独燃烧或混燃的可跨负荷调节的低NO_x燃烧器，用于增强燃烧器对生物质/煤粉不同燃烧方式(单独燃烧、混燃)的适应性、满足跨负荷调节、提高生物质/煤粉燃烧的稳定性和降低生物质/煤粉燃烧过程中NO_x生成。

背景技术

当下，煤炭是我国能源的主体消费形式。据《中国统计年鉴》统计，2016 年，我国能源消费总量达到43.6亿吨标准煤，其中煤炭作为化石能源占能源消费的比重达62％。根据《全国电力工业统计快报》公布，2016年我国燃煤发电量39058亿千瓦时，占全国总发电量的65.2％，较2015年同比增长1.3个百分点。

同时，生物质能作为一种可再生能源被开发利用对优化能源结构、保护环境、减排温室气体等具有十分重要的作用。根据2007年国家发改委发布的《可再生能源中长期发展规划》，目前我国生物质资源可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤，今后生物质资源转换为能源的潜力可达10亿吨标准煤。生物质作为燃料单独燃烧或者生物质与煤粉混合燃烧都可以缓解不可再生化石能源紧缺的巨大压力。

根据实际负荷的需求，锅炉主要通过合理分配一、二次风量，改变风量、给煤量，从而改变锅炉的物料循环量，以达到调整锅炉负荷的目的。正常运行中，一次风满足正常流化燃烧所需风量，二次风控制总风量，作为调整负荷变量，调整的原则是增负荷时“先加风，再加煤”，减负荷时“先减煤，后再减风”。锅炉低负荷运行时燃料量减少、炉膛温度降低，会造成燃烧不稳定，甚至可能会造成熄火；锅炉高负荷运行时炉膛温度和烟气温度增高，燃料的结渣性也越明显，会造成过热器超温、水冷壁换热量减少严重时造成水冷壁爆管，结渣掉落时可能砸坏水冷壁管同时引起炉膛负压大幅波动，严重时引起灭火事故。

我国的电力生产主要来源于燃煤发电，由于地域差异，我国出产的煤种不尽相同，涵盖无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤等品类。不同煤种的挥发分含量不同，因而在着火和燃烧特性上存在差异。在电站和工业锅炉的设计过程中，需要根据燃用煤种的不同来考虑锅炉和燃烧器的选型。针对设计煤种，燃烧器的运行工况较好，然而，出于资源和成本的因素，在电站和工业锅炉的实际运行中，经常存在煤粉的掺混燃烧甚至变煤种燃烧的情况。此种情形下，燃烧器的运行工况往往不理想，容易出现煤粉难以燃尽或者炉膛结渣等问题，导致燃烧效率降低，污染物生成量增大，造成资源浪费和环境危害。

煤炭燃烧是氮氧化物(NO_x)的主要来源，NO_x是光化学烟雾产生的主要成因，同时也是形成酸雨的主要因素，严重危害大气环境与人体健康。并且，研究结果显示NO_x也是大气PM2.5颗粒的重要来源，是造成全国雾霾天气的主要元凶之一。为了降低NO_x对环境的污染，我国制定了越来越严格的排放标准。 2011年国家环境保护部颁发了最新修订的《火电厂大气污染物排放标准 (GB13223-2011)》，规定燃煤电站的NO_x排放浓度限额为100mg·m^-3，成为了世界上最严格的火力发电厂大气污染物排放标准。