一種分級燃燒系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種分級燃燒系統(tǒng)，包括與鍋爐連接的燃盡燃燒器、再燃燃燒器，所述燃盡燃燒器連接有燃盡風(fēng)箱（32）；所述燃盡風(fēng)箱（32）與所述再燃燃燒器可選擇地通流或斷流。當(dāng)缺少再燃燃料時，實(shí)現(xiàn)燃盡風(fēng)箱（32）和再燃燃燒器通流，燃盡風(fēng)箱（32）輸出的氣體一部分空氣進(jìn)入再燃燃燒器，作為一級燃盡風(fēng)進(jìn)入鍋爐內(nèi)，使原有的再燃區(qū)變成了一級燃盡區(qū)，燃盡風(fēng)箱（32）輸出的另一部分空氣進(jìn)入燃盡燃燒器，作為二級燃盡風(fēng)進(jìn)入鍋爐內(nèi)，使原有的燃盡區(qū)變成了二級燃盡區(qū)。因此，鍋爐內(nèi)的燃料依次經(jīng)過主燃區(qū)、一級燃盡區(qū)和二級燃盡區(qū)，通過調(diào)整一級燃盡風(fēng)和二級燃盡風(fēng)風(fēng)量的大小，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定燃燒，保證較好的燃燼率和較低的NOx含量。
【專利說明】一種分級燃燒系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及低氮燃燒【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種分級燃燒系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氮氧化物(統(tǒng)稱NOx)對人類賴以生存的環(huán)境以及人類自身的危害極其嚴(yán)重，燃煤電站鍋爐作為NOx排放的第一大戶，越來越多地引起社會的關(guān)注，國家環(huán)保部也加大了對火電廠NOx排放的控制力度。
[0003]低NOx燃燒技術(shù)是廣泛應(yīng)用于控制燃煤鍋爐NOx排放的措施，包括低NOx燃燒器、空氣和燃料分級、煤粉濃淡分離燃燒、尾部煙氣再循環(huán)、低氧燃燒等。這些NOx減排技術(shù)或是抑制燃料中氮元素向NOx的轉(zhuǎn)化，或是利用其攜帶的或者轉(zhuǎn)化生成的HCN、NH1、CHi等還原性物質(zhì)將主燃區(qū)煤粉燃燒生成的NOx部分還原。其中，分級燃燒(包括空氣分級及燃料分級)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的爐內(nèi)氮氧化物減排技術(shù)。
[0004]請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中分級燃燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；下面簡要介紹這種系統(tǒng)的工作原理及其存在的技術(shù)缺陷。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，分級燃燒系統(tǒng)的鍋爐從下到上依次連通有主燃燒器11'、再燃燃燒器21'和燃盡燃燒器31'，再燃燃燒器21'連接有再燃燃料風(fēng)管22'，燃盡燃燒器31'連接有燃盡風(fēng)箱32'，將鍋爐分為主燃區(qū)I'、再燃區(qū)2'和燃盡區(qū)3'。燃燒過程中，將80%?85%的主燃料送入主燃區(qū)I'，在過量空氣系數(shù)SR>1的條件下燃燒并生成NOx，其余15%?20%的再燃燃料則在主燃燒區(qū)的上部送入再燃區(qū)2'，在SR〈1的條件下，主燃區(qū)I'和再燃區(qū)2'反應(yīng)生成的部分NOx就會被還原成氮分子。最后，燃盡噴口吹出的燃盡風(fēng)將主燃區(qū)I'未燃盡的煤粉和再燃區(qū)2'中未燃盡的再燃燃燒進(jìn)一步燃燒以燃盡。
[0006]然而，對于上述分級燃燒系統(tǒng)來說，再燃燃料(如天然氣、生物質(zhì)等)收到運(yùn)輸條件的限制，往往會供不應(yīng)求，導(dǎo)致再燃燃料風(fēng)管22'停止使用，從而無法充分利用再燃燃料風(fēng)管22'。這樣，不同煤質(zhì)運(yùn)行時，在主燃區(qū)I'以一定的過量空氣系數(shù)低氧狀態(tài)燃燒后，直接進(jìn)入上層的燃盡區(qū)3'進(jìn)行燃燒，導(dǎo)致燃盡效率低、NOx含量高。
[0007]有鑒于此，亟待針對上述技術(shù)問題，對現(xiàn)有的分級燃燒系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高在缺少再燃燃料的情況下的燃燼率、降低NOx含量。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的為提供一種分級燃燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)再燃燃盡和雙級燃盡的切換，使其在缺少再燃燃料的情況下也能保證燃燼率、降低NOx含量。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種分級燃燒系統(tǒng)，包括與鍋爐連接的燃盡燃燒器、再燃燃燒器，所述燃盡燃燒器連接有燃盡風(fēng)箱；所述燃盡風(fēng)箱與所述再燃燃燒器可選擇地通流或斷流。
[0010]優(yōu)選地，所述燃盡風(fēng)箱與所述再燃燃燒器通過連接管連接，所述連接管內(nèi)設(shè)有使其通流或斷流的調(diào)節(jié)部件。[0011]優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)部件包括擋板和銷軸，所述銷軸徑向插裝于所述連接管內(nèi)、且與所述連接管可轉(zhuǎn)動連接，所述擋板的橫截面積與所述連接管內(nèi)空腔的橫截面形狀相同，所述擋板連接于所述銷軸位于所述連接管內(nèi)的部分。
[0012]優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)部件為沿所述連接管徑向設(shè)置的擋板，所述擋板與所述連接管插裝、且可滑動連接。
[0013]優(yōu)選地，所述再燃燃燒器連接有再燃燃料風(fēng)管和一級燃盡風(fēng)管，所述再燃燃料風(fēng)管、所述一級燃盡風(fēng)管和至少部分所述連接管三者從內(nèi)向外依次套裝，所述一級燃盡風(fēng)管的端部在所述連接管的內(nèi)部。
[0014]優(yōu)選地，所述再燃燃料風(fēng)管、所述一級燃盡風(fēng)管與至少部分所述連接管三者同心設(shè)置。
[0015]優(yōu)選地，所述一級燃盡風(fēng)管內(nèi)設(shè)有可使流經(jīng)的空氣產(chǎn)生旋流的多個葉片。
[0016]本實(shí)用新型提供一種分級燃燒系統(tǒng)，其燃盡風(fēng)箱與再燃燃燒器可選擇地通流或斷流。
[0017]采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)再燃燃料充足時，可以將燃盡風(fēng)箱和再燃燃燒器斷流。這樣，載有再燃燃料的空氣從再燃燃料風(fēng)管進(jìn)入再燃燃燒器，燃燒過程與現(xiàn)有技術(shù)相同，即鍋爐內(nèi)的燃料依次經(jīng)過主燃、再燃和燃盡三個過程，保證較好的燃燼率、降低NOx含量。
[0018]當(dāng)缺少再燃燃料時，實(shí)現(xiàn)燃盡風(fēng)箱和再燃燃燒器通流，這樣，燃盡風(fēng)箱輸出的氣體一部分空氣進(jìn)入再燃燃燒器，作為一級燃盡風(fēng)進(jìn)入鍋爐內(nèi)，使原有的再燃區(qū)變成了一級燃盡區(qū)，燃盡風(fēng)箱輸出的另一部分空氣進(jìn)入燃盡燃燒器，作為二級燃盡風(fēng)進(jìn)入鍋爐內(nèi)，使原有的燃盡區(qū)變成了二級燃盡區(qū)。因此，鍋爐內(nèi)的燃料依次經(jīng)過主燃、一級燃盡和二級燃盡，通過合理調(diào)整一級燃盡風(fēng)和二級燃盡風(fēng)風(fēng)量的大小，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定燃燒，保證較好的燃燼率和較低的NOx含量。
[0019]由此可見，上述結(jié)構(gòu)的分級燃燒系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)再燃燃盡和雙級燃盡的切換，即使缺少再燃燃料，也能保證較好的燃燼率和較低的NOx含量。
[0020]在另一種【具體實(shí)施方式】中，所述燃盡風(fēng)箱與所述再燃燃燒器通過連接管連接，所述連接管內(nèi)設(shè)有使其通流或斷流的調(diào)節(jié)部件，調(diào)節(jié)部件包括擋板和銷軸，所述銷軸徑向插裝于所述連接管內(nèi)、且與所述連接管可轉(zhuǎn)動連接，所述擋板與所述連接管橫截面形狀相同，所述擋板連接于所述銷軸位于所述連接管內(nèi)的部分。
[0021]采用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要燃盡風(fēng)箱和再燃燃燒器斷流時，轉(zhuǎn)動銷軸以使擋板沿連接管的徑向設(shè)置，此時連接管的流量為零；當(dāng)需要燃盡風(fēng)箱和再燃燃燒器通流時，轉(zhuǎn)動銷軸以使擋板與連接管的橫截面保持一定的夾角，夾角越大，連接管的流量越大。由此可見，采用這種連通方式能夠通過簡單、方便的操作實(shí)現(xiàn)連接管的通流或斷流，并在通流情況下實(shí)現(xiàn)燃盡風(fēng)箱和再燃燃燒器的通流流量的調(diào)節(jié)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中分級燃燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型所提供分級燃燒系統(tǒng)的一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中，圖1中的附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為:
[0025]主燃區(qū)I';主燃燒器11'；[0026]再燃區(qū)2,;再燃燃燒器21';再燃燃料風(fēng)管22'；
[0027]燃盡區(qū)3';燃盡燃燒器31';燃盡風(fēng)箱32'；
[0028]圖2中的附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為:
[0029]主燃區(qū)I;主燃燒器11;
[0030]再燃區(qū)2 ;再燃燃燒器21 ;連接管22 ;調(diào)節(jié)部件221 ;再燃燃料風(fēng)管23 級燃盡風(fēng)管24；
[0031]燃盡區(qū)3 ;燃盡燃燒器31 ;燃盡風(fēng)箱32。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本實(shí)用新型的核心為提供一種分級燃燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過可選擇地實(shí)現(xiàn)燃盡風(fēng)箱和再燃燃燒器通流或斷流，能夠在缺少再燃燃料時切換至雙級燃盡狀態(tài)，保證燃燼率、降低
NOx含量。
[0033]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0034]請參考圖2，圖2為本實(shí)用新型所提供分級燃燒系統(tǒng)的一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]在一種【具體實(shí)施方式】中，如圖2所示，本發(fā)明提供一種分級燃燒系統(tǒng)。該分級燃燒系統(tǒng)包括主燃區(qū)1、再燃區(qū)2和燃盡區(qū)3。再燃區(qū)2設(shè)有與鍋爐連通的再燃燃燒器21，再燃燃燒器21連接有再燃燃料風(fēng)管23，再燃燃料風(fēng)管23用于輸送載有再燃燃料的空氣。燃盡區(qū)3設(shè)有與鍋爐連通的燃盡燃燒器31，燃盡燃燒器31連接有用于輸送燃盡風(fēng)的燃盡風(fēng)箱32，該燃盡風(fēng)箱32和再燃燃燒器21可選擇地通流或斷流。
[0036]采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)再燃燃料充足時，可以將燃盡風(fēng)箱32和再燃燃燒器21斷流。這樣，載有再燃燃料的空氣從再燃燃料風(fēng)管23進(jìn)入再燃燃燒器21，燃燒過程與現(xiàn)有技術(shù)相同，即鍋爐內(nèi)的燃料依次經(jīng)過主燃、再燃和燃盡三個過程，保證較好的燃燼率、降低NOx含量。
[0037]當(dāng)缺少再燃燃料時，實(shí)現(xiàn)燃盡風(fēng)箱32和再燃燃燒器21通流，這樣，燃盡風(fēng)箱32輸出的氣體一部分空氣進(jìn)入再燃燃燒器21，作為一級燃盡風(fēng)進(jìn)入鍋爐內(nèi)，使原有的再燃區(qū)2變成了一級燃盡區(qū)。燃盡風(fēng)箱32輸出的另一部分空氣進(jìn)入燃盡燃燒器31，作為二級燃盡風(fēng)進(jìn)入鍋爐內(nèi)，使原有的燃盡區(qū)3變成了二級燃盡區(qū)。因此，鍋爐內(nèi)的燃料依次經(jīng)過主燃、一級燃盡和二級燃盡，通過合理調(diào)整一級燃盡風(fēng)和二級燃盡風(fēng)風(fēng)量的大小，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定燃燒，保證較好的燃燼率和較低的NOx含量。
[0038]由此可見，上述結(jié)構(gòu)的分級燃燒系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)再燃燃盡和雙級燃盡的切換，即使缺少再燃燃料，也能保證較好的燃燼率和較低的NOx含量。
[0039]還可以具體設(shè)置上述燃盡風(fēng)箱32和再燃燃燒器21通流或斷流的方式。
[0040]在另一種【具體實(shí)施方式】中，上述再燃燃燒器21和所述燃盡風(fēng)箱32通過連接管22連接，所述連接管22內(nèi)設(shè)有使其通流或斷流的調(diào)節(jié)部件221。
[0041]具體的方案中，上述調(diào)節(jié)部件221可以包括擋板和銷軸，銷軸徑向插裝于所述連接管22內(nèi)、且與所述連接管22可轉(zhuǎn)動連接，所述擋板與所述連接管22橫截面形狀相同，該擋板連接于所述銷軸位于所述連接管22內(nèi)的部分。[0042]采用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要燃盡風(fēng)箱32和再燃燃燒器21斷流時，轉(zhuǎn)動銷軸以使擋板沿連接管22的徑向設(shè)置，此時連接管22的流量為零；當(dāng)需要燃盡風(fēng)箱32和再燃燃燒器21通流時，轉(zhuǎn)動銷軸以使擋板與連接管22的橫截面保持一定的夾角，夾角越大，連接管22的流量越大。由此可見，采用這種連通方式能夠通過簡單、方便的操作實(shí)現(xiàn)連接管22的通流或斷流，并在通流情況下實(shí)現(xiàn)燃盡風(fēng)箱32和再燃燃燒器21的通流流量的調(diào)節(jié)。
[0043]可以想到，上述調(diào)節(jié)部件221并不僅限上述擋板和銷軸的結(jié)構(gòu)。在另一種【具體實(shí)施方式】中，上述調(diào)節(jié)部件221可以包括徑向設(shè)置的擋板，如圖2所示，該擋板與所述連接管22插裝、且可滑動連接。當(dāng)需要燃盡風(fēng)箱32和再燃燃燒器21通流時，只需拉動擋板使其向外滑動，以使擋板的一側(cè)邊緣與連接管22內(nèi)壁形成通道，即可實(shí)現(xiàn)對連接管22的流量的控制。當(dāng)需要燃盡風(fēng)箱32和再燃燃燒器21斷流時，只需拉動擋板使其箱內(nèi)滑動，以使擋板徑向封堵連接管22。
[0044]進(jìn)一步的方案中，擋板的外側(cè)還可以設(shè)有密封圈，當(dāng)擋板向外滑動時，密封圈能夠移動至連接管22的外側(cè),對連接管22進(jìn)行密封,避免連接管22泄漏。
[0045]在另一種【具體實(shí)施方式】中，再燃燃燒器21還連接有一級燃盡風(fēng)管24，上述再燃燃料風(fēng)管23、一級燃盡風(fēng)管24和至少部分連接管22三者從內(nèi)向外依次套裝，一級燃盡風(fēng)管24的端部設(shè)于連接管22的內(nèi)部。
[0046]這樣，當(dāng)再燃燃料充足時，再燃燃料隨載氣經(jīng)再燃燃料風(fēng)管23進(jìn)入再燃燃燒器21。當(dāng)缺少再燃燃料時，從燃盡風(fēng)箱32中吹出的燃盡風(fēng)流經(jīng)連接管22進(jìn)入一級燃盡風(fēng)管24，燃盡風(fēng)在一級燃盡風(fēng)管24中形成再燃燃燒器21需要的一級燃盡風(fēng)，再進(jìn)入再燃燃燒器21。再燃燃料風(fēng)管23、一級燃盡風(fēng)管24和連接管22三者套裝使得分級燃燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊。
[0047]可以想到，上述三者并不僅限套裝的結(jié)構(gòu)，還可以將再燃燃料風(fēng)管23單獨(dú)設(shè)置，將一級燃盡風(fēng)管24與連接管22 二者套裝。
[0048]進(jìn)一步的方案中，上述再燃燃料風(fēng)管23、一級燃盡風(fēng)管24和部分連接管22三者同心設(shè)置。這樣，保證分級燃燒系統(tǒng)的再燃部分結(jié)構(gòu)對稱，進(jìn)入再燃燃燒器21的氣流穩(wěn)定。
[0049]具體的方案中，上述一級燃盡風(fēng)管24內(nèi)可以設(shè)置使流經(jīng)的空氣產(chǎn)生旋流的多個葉片。這樣，從燃盡風(fēng)箱32經(jīng)連接管22進(jìn)入一級燃盡風(fēng)管24后形成旋流的一級燃盡風(fēng)，再進(jìn)入再燃燃燒器21，這種一級燃盡風(fēng)管適合旋流燃燒器。
[0050]當(dāng)然，上述一級燃盡風(fēng)管24也可以為最常用的直筒空管，這樣，從燃盡風(fēng)箱32中流出的氣體為直流風(fēng)。
[0051]以上對本實(shí)用新型所提供的一種分級燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種分級燃燒系統(tǒng)，包括與鍋爐連接的燃盡燃燒器(31)、再燃燃燒器(21)，所述燃盡燃燒器(31)連接有燃盡風(fēng)箱(32);其特征在于，所述燃盡風(fēng)箱(32)與所述再燃燃燒器(21)可選擇地通流或斷流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述燃盡風(fēng)箱(32)與所述再燃燃燒器(21)通過連接管(22 )連接，所述連接管(22 )內(nèi)設(shè)有使其通流或斷流的調(diào)節(jié)部件(221)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分級燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部件(221)包括擋板和銷軸，所述銷軸徑向插裝于所述連接管(22)內(nèi)、且與所述連接管(22)可轉(zhuǎn)動連接，所述擋板與所述連接管(22)橫截面形狀相同，所述擋板連接于所述銷軸位于所述連接管(22)內(nèi)的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分級燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部件(221)為沿所述連接管(22)徑向設(shè)置的擋板，所述擋板與所述連接管(22)插裝、且可滑動連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項所述的分級燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述再燃燃燒器(21)連接有再燃燃料風(fēng)管(23 )和一級燃盡風(fēng)管(24 )，所述再燃燃料風(fēng)管(23 )、所述一級燃盡風(fēng)管(24)和至少部分所述連接管(22)三者從內(nèi)向外依次套裝，所述一級燃盡風(fēng)管(24)的端部設(shè)于所述連接管(22)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分級燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述再燃燃料風(fēng)管(23)、所述一級燃盡風(fēng)管(24 )與至少部分所述連接管(22 )三者同心設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分級燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述一級燃盡風(fēng)管(24)內(nèi)設(shè)有可使流經(jīng)的空氣產(chǎn)生旋流的多個葉片。
【文檔編號】F23C7/00GK203478217SQ201320609569
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】蔡興飛, 張玉斌, 苗雨旺, 楊天亮, 褚曉亮 申請人:煙臺龍源電力技術(shù)股份有限公司