智能型自適應多煤種直流煤粉燃燒裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)涉及一種智能型自適應多煤種直流煤粉燃燒裝置，壁溫監(jiān)測系統(tǒng)設置在煙氣回流控制室外壁；煙氣回流控制室后部設有混合風箱，其內(nèi)設有T型夾心風風箱，在混合風箱前方上部是內(nèi)置周界風箱；風系統(tǒng)的二次冷風管與混合風連接管道連接，在二次冷風管上設有二次冷風控制擋板，混合風連接管道通過二次熱風控制擋板與二次熱風管連接；二次熱風管還通過夾心風控制擋板與夾心風連接管道連接，夾心風連接管道與T型夾心風風箱連接；內(nèi)置周界風箱內(nèi)為二次熱風和二次冷風的混合風，控制系統(tǒng)控制二次冷風控制擋板、二次熱風控制擋板和夾心風控制擋板。它自動適應煤質(zhì)變化，減少了運行人員的參與和操作失誤，使鍋爐在適應煤種變化方面更為可靠和有效。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種直流煤粉燃燒裝置，尤其涉及一種智能型自適應多煤種直流煤粉燃燒裝置。
技術(shù)介紹
隨著我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，用電量逐年增加，但是電力煤炭供應卻沒有同步相應增力口，使煤炭的供需產(chǎn)生較大矛盾，采購難、煤價高成為電廠必須面對難題，這種現(xiàn)象直接導致各電廠煤炭采購均以能買到煤即可或者為了降低采購成本而不考慮是否適合本廠的鍋爐燃用，有的電廠進煤雜亂達到80多種，甚至上百種之多，而且煤種特性差別較大，但是電站煤粉鍋爐都是針對特定煤種(稱為設計煤種)設計制造的，當煤種偏離設計煤種時，對鍋爐的安全運行和經(jīng)濟性產(chǎn)生負面影響，嚴重的可導致鍋爐燃燒不穩(wěn)、鍋爐滅火等事故。我國電站鍋爐從國產(chǎn)125 MW機組至進口 600 MW甚至1000MW機組，大部分均采用四角切圓燃燒技術(shù)，尤其是從70年代末300 MW.600 MW機組CE型鍋爐技術(shù)的引進開始，我國的四角切圓直流煤粉燃燒技術(shù)日趨成熟。可以預見，直流煤粉燃燒技術(shù)在今后相當長的時間內(nèi)，仍將是我國電站鍋爐采用的主要燃燒方式。由于煤種多變的原因?qū)е轮绷髅悍坼仩t燃燒不穩(wěn)、滅火的事故時有發(fā)生。華電集團某發(fā)電有限公司#1和#2機組鍋爐為四角切圓直流燃燒方式，設計煤種為貧煤，但入廠煤達到125種，幾乎包括了從無煙煤到褐煤所有的煤種，而且煤場儲存空間有限，并且沒有大型混煤設備，使分類和混煤手段有限，直接結(jié)果就是入爐煤多變，甚至是突變，運行人員根本沒有時間進行觀察和調(diào)整，#1鍋爐在一個月內(nèi)出現(xiàn)三次滅火，鍋爐飛灰含碳量達到20%，并出現(xiàn)結(jié)焦，停爐檢查時發(fā)現(xiàn)多個燃燒器噴嘴被燒損，并有水冷壁出現(xiàn)了高溫腐蝕現(xiàn)象。對于非設計多煤種燃燒的問題，目前國內(nèi)外主要采用摻燒方法方法有爐內(nèi)摻燒(即不同磨煤機分別磨制不同的煤種然后在在磨煤機對應層的燃燒器進行燃燒，也稱為分倉摻燒)和爐外摻燒(也稱為爐外摻混方式，指各煤種在進入原煤倉前就進行摻混)。目前這方面的研究和應用的文獻很多如《煙煤鍋爐鍋爐兩種方式摻燒褐煤的工程應用》、《大型電站鍋爐非設計煤種最佳摻燒方案》、《混煤摻燒技術(shù)在羅定電廠的應用》，((Characterization of coal blends for pulverized fuel combustion〉〉等，這些石開究文獻表明，無論哪種采用摻燒方式，都要面臨兩個難以克服的問題(1)、原煤處理的問題，對于爐外摻燒由于沒有很好的摻配設備，難于摻混均勻；爐內(nèi)摻燒要求分倉上煤對煤廠要求很嚴格難于實現(xiàn)，或者實現(xiàn)起來成本高昂；(2)、燃燒器由于不能適應其他煤種，經(jīng)常發(fā)生滅火或燃燒器燒損的事故。為了適應多煤種，目前在燃燒器方面的研究狀況國外對燃燒器的設計理念完全是針對單一煤種進行燃燒器設計或改進；國內(nèi)對于能適應或自動多煤種的燃燒器的研究主要是采用濃淡分離技術(shù)或雙通道燃燒器，穩(wěn)燃腔燃燒器等，相關(guān)文獻有《百葉窗燃燒器在低質(zhì)無煙煤鍋爐的應用》，《國產(chǎn)多通道燃燒器燃燒無煙煤的操作》，《穩(wěn)燃腔燃燒器在420t/h無煙煤鍋爐上的應用》等，這些文獻中所述的燃燒器有一個共同特點是比較適合比設計煤種的點火性能和穩(wěn)燃性能稍差一些的煤種，有一定的穩(wěn)燃作用，但對于揮發(fā)份比較高、易著火的煤種來說是不適合的，尤其是多通道燃燒器和穩(wěn)燃腔燃燒器，極易導致燃燒器噴口結(jié)焦而燒毀燃燒器噴口的事故，在一定程度說，上述文獻介紹的燃燒器可以適應一些著火性能比較差的煤種，反之則不可行；對于鍋爐能自動適應煤質(zhì)變化這方面的研究國內(nèi)外基本沒有。總的來說關(guān)于能全面適應或尤其自動適應多煤種的燃燒器這方面的文獻目前基本處于空白狀態(tài)。通過檢索發(fā)現(xiàn)，能適應多煤種燃燒器的相關(guān)專利如下專利91100191. 3多煤種燃燒器，這種燃燒器為旋流燃燒器不能用于直流燃燒鍋爐，基本原理其實是通過渦殼使一次風產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，二次風分級送入，同時為了增加穩(wěn)燃效果又加了一個預燃室。這個燃燒器在燒無煙煤等難于著火和穩(wěn)燃煤種優(yōu)勢明顯，但對于易燃、易著火的煙煤、褐煤等由于穩(wěn)燃室的存在和強烈的風粉混合，噴口極易結(jié)焦，而且還有一個關(guān)鍵點是這個燃燒器由于其結(jié)構(gòu)和燃燒方式的限制其燃燒功率較小，不適合在大型電站鍋爐上應用。專利96247019. 8和專利96122258. I寬調(diào)節(jié)比、多煤種、濃稀相煤粉旋流燃燒裝置，介紹了一種通過調(diào)節(jié)彎頭內(nèi)隔板來調(diào)節(jié)濃相和稀相的比例來適應煤種變化的旋流燃燒器，首先這種燃燒器是旋流燃燒器不能用于直流燃燒鍋爐，再者雖然這種調(diào)節(jié)濃相和稀相比的方式使調(diào)節(jié)比比較大，但通過試驗驗證僅靠改變濃稀相比適應煤種變化，適應的煤種變化范圍較窄，同時這種燃燒器不能自動適應煤種變化還要運行人員手動調(diào)節(jié)濃稀相的比例。專利200710092687. 6直流鍋爐自適應點火燃燒系統(tǒng)，這種燃燒系統(tǒng)適用于直流鍋爐，而且采用兩套制粉系統(tǒng)制出的細煤粉和超細煤粉相互切換來實現(xiàn)著火點改變實現(xiàn)節(jié)油和適應多種煤種，首先目前絕大多數(shù)電廠不能磨制超細煤粉或者需要較大投資才能實現(xiàn)，還有這種燃燒系統(tǒng)還要人為來判斷燃燒好壞或者在控制系統(tǒng)中需要復雜的邏輯模糊判斷出燃燒好壞再切換煤粉燃燒通道，實際運行的可靠性很差，因此無論對于新建鍋爐還是舊鍋爐技術(shù)改造都較難實現(xiàn)。專利201110324431. X多煤種低氮直流煤粉燃燒裝置，這個燃燒系統(tǒng)的最主要的特點是二次風噴口可以水平和垂直擺動；將分離過燃風分隔為有一定距離的兩組。目前直流燃燒器組一般都設計成可以遠控垂直擺動用來調(diào)節(jié)再熱汽溫，這個專利將二次風噴口設計成可水平擺動(手動)這樣由于二次風的動量比一次風大，通過水平調(diào)節(jié)二次風噴口來調(diào)節(jié)燃燒切圓直徑，實現(xiàn)多煤種的燃燒。首先這種方式通過調(diào)節(jié)燃燒切圓直徑來適應煤種變化副作用多、適應煤種的變化范圍較窄而且實現(xiàn)不方便，燃燒切圓的大小對煤種的適應性每臺鍋爐每種煤質(zhì)均不同，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗作依據(jù)，要不斷地摸索，而且燃燒切圓直徑大穩(wěn)燃好但易造成貼壁燃燒而結(jié)焦，燃燒切圓小則低負荷時穩(wěn)燃效果不好。這種調(diào)節(jié)方式最關(guān)鍵的還是實現(xiàn)起來很難，由于鍋爐燃燒器區(qū)域空間有限難于實現(xiàn)水平和垂直均采用執(zhí)行機構(gòu)自動擺動，目前大多采用垂直擺動為自動擺動而水平擺動采用手動調(diào)節(jié)，當煤種變化時，需要現(xiàn)場進行人工調(diào)節(jié)二次風的擺角，改變?nèi)紵袌A直徑適應煤種變化，但根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗全部二次風噴口調(diào)完至少需要三個小時的時間，難于適應煤種突變，也就是說這個專利適應煤種變化方面不是智能化、自動適應煤種變化。再者這個專利投資改造成本大，比較適合新機組或燃燒器的全面改造時采用。這個專利的第二個特點即分離過燃風分成有一定距離的兩組主要是用來實現(xiàn)分級送風而降低氮氧化物的排放與適應煤種變化沒有關(guān)系。專利200510132419. 3寬煤種微油點火燃燒器，這種燃燒器主要權(quán)利要求是微油點火燃燒器，其基本原理是通過將一次風進行煤粉濃縮減少點火熱，同時增加預燃室使煤粉更容易點火成功達到節(jié)油的目的。這種燃燒器的也有一個明顯的缺點就是當煤種點火性能稍差的方向變化時還能適應，反方向則容易燒損燃燒器，也就是說如果是設計燒煙煤的燃燒器當從煙煤變?yōu)樨毭簳r還能適應，但從煙煤變?yōu)楦邠]發(fā)份煙煤或褐煤時則易燒損燃燒器，這也是目前各電廠用的微油點火燃燒器容易被燒壞的主要原因。專利200920192866. I 一種具有自穩(wěn)能力的三級配風低NOx煤粉燃燒器，這是一種旋流燃燒器不能用于直流燃燒鍋爐，這個燃燒器通過增加預燃室可以本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種智能型自適應多煤種直流煤粉燃燒裝置，其特征是，它包括：燃燒器本體、壁溫監(jiān)測系統(tǒng)，風系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述壁溫監(jiān)測系統(tǒng)設置在燃燒器本體的煙氣回流控制室外壁，將監(jiān)測到的溫度信號送入控制系統(tǒng)；煙氣回流控制室后部設有混合風箱，在混合風箱內(nèi)設有T型夾心風風箱，在混合風箱前方上部是內(nèi)置周界風箱；風系統(tǒng)的二次冷風管與混合風連接管道連接，在二次冷風管上設有二次冷風控制擋板，混合風連接管道通過二次熱風控制擋板與二次熱風管連接；二次熱風管還通過夾心風控制擋板與夾心風連接管道連接，夾心風連接管道與T型夾心風風箱連接；內(nèi)置周界風箱內(nèi)為二次熱風和二次冷風的混合風，控制系統(tǒng)控制二次冷風控制擋板、二次熱風控制擋板和夾心風控制擋板，根據(jù)燃燒器的壁溫進行調(diào)節(jié)和控制二次熱風與二次冷風的混合風風溫。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：董信光，胡志宏，郝衛(wèi)東，李建生，何國亮，
申請(專利權(quán))人：山東電力集團公司電力科學研究院，國家電網(wǎng)公司，
類型：實用新型
國別省市：