CN101639216A

CN101639216A - 水煤浆锅炉稳定燃烧方法及装置

Info

Publication number: CN101639216A
Application number: CN200910044268A
Authority: CN
Inventors: 陈楠; 朱恒辉
Original assignee: ZHUZHOU LANYU HEAT TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: ZHUZHOU LANYU HEAT TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2029-09-04
Also published as: CN101639216B

Abstract

水煤浆锅炉稳定燃烧方法及装置，将水煤浆锅炉的炉膛分为两个，采用双炉膛结构，形成两个燃烧室，分为主燃烧室和副燃烧室，两燃烧室呈“7”字形布置，主燃烧室要大于副燃烧室，锅炉燃烧过程中主燃烧室的负荷占锅炉总负荷的65－75％，副燃烧室为锅炉总负荷的25－35％。副燃烧室出口设置在主燃烧室前侧。主燃烧室内布置一定数量的水冷壁；副燃烧室为绝热结构，为绝热燃烧室；副燃烧室容积小，点火容易，升温快，向外传热小，水煤浆燃烧量变化时，室内温度和截面热负荷变化不大，所以在水煤浆锅炉在低于50％负荷下运行时，副燃烧室内的水煤浆仍能稳定着火燃烧。在主燃烧室和副燃烧室上分别配上对应的主燃烧器和副燃烧器。

Description

水煤浆锅炉稳定燃烧方法及装置

技术领域

本发明涉及一种锅炉燃烧的方法及锅炉结构，尤其是指一种燃烧水煤浆的锅炉燃烧及其锅炉。该种燃烧方法可以使得水煤浆在锅炉内得到稳定燃烧。

背景技术

水煤浆是一种煤、水、添加剂通过物理深加工的煤基液态燃料，具有低灰、低硫的环保性，是一种环保型洁净燃料。水煤浆的发展一直是国家重点发展的清洁能源项目，国家先后出台多项与之相关的政策与文件，因此水煤浆及燃水煤浆锅炉在我国具有十分广阔的前景。

水煤浆含有35～40％的水分，其燃烧过程要历经水分蒸发、挥发份着火燃烧和固定炭燃烧三个阶段，其着火点650℃左右，高于一般煤粉炉着火点(一般煤粉炉着火点400℃左右)。因此，锅炉炉膛必须保有一定的温度才能使水煤浆水分迅速蒸发着火燃烧。当锅炉负荷低于50％时，投入的燃料相应减少，其截面热负荷、容积热负荷显著减少，炉温也随着降低，继而会造成水煤浆燃烬率下降，甚至不能稳定燃烧。所以目前一般水煤浆工业、生活锅炉在低于50％负荷下运行时，难以着火稳定燃烧，须要与油伴烧，导致运行成本大幅提升。

在原鲲；陈丽芳；吴承康所提出的；采用偏置射流预燃室稳定燃烧水煤浆的原理及应用研究([J]工程热物理学报，2002年01期)，对偏置射流预燃室稳定燃烧水煤浆的原理进行了探讨，并对该燃烧技术用于处理造纸黑液的研究情况作了介绍。结果表明，采用低压多级雾化喷嘴对水煤浆进行雾化，形成的雾炬和偏置射流预燃室的流场有良好的匹配，在预燃室内形成大尺度的回流区，有利于水煤浆的点火、稳燃和消除灰渣。但是至今并没有提出具体的应用实例。

公开号为CN1459583，发明名称为《水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧工艺》公开了一种水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧工艺，提出了由煤体床料补充装置将所需粒度的石英砂和石灰石，加到非均等布风燃烧装置上，床料层高200-450mm，启动时热烟气同一次风将床料加热至400℃，并于密相区处于流化状态的技术方案；该专利技术方案的主要技术要点是将水煤浆自加料装置成滴投入密相区，被流化的床料迅速加热并着火燃烧，温度达850-950℃，流化的水煤浆团解体为细颗粒或水煤浆颗粒团，被热烟气带出密相区进入稀相区的悬浮燃烧室，继续悬浮燃烧。二次风从密相区上侧送入燃烧室，强化扰动并提供燃烧所需空气，燃烧后热烟气携带部分床料，与水煤浆颗粒团进入分离回输燃尽装置燃尽。高温烟气中的床料与水煤浆颗粒团，经分离器捕集回输至密相区循环燃烧，具有脱硫，抑制NOx产生，不结焦等优点。但该专利仍然没有解决燃水煤浆工业、生活锅炉在低于50％负荷下运行时，难以着火稳定燃烧的问题。

但现有的水煤浆锅炉技术一直未有效解决水煤浆锅炉在低于50％负荷下运行时难以着火、稳定燃烧以及在低于50％负荷下须与油伴烧的不足，因此很有必要对此加以改进。

发明内容

本发明的目的在于，为了克服燃水煤浆锅炉在低于50％负荷下运行时难以着火、稳定燃烧以及在低于50％负荷下须与油伴烧的不足，提供一种水煤浆锅炉的新燃烧方法，该方法可以有效改变燃水煤浆锅炉在低于50％负荷下运行时所存在的不足，使得水煤浆锅炉可以在低于50％负荷下稳定燃烧，满足生产需要，降低劳动强度和运行成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水煤浆锅炉稳定燃烧方法，将水煤浆锅炉的炉膛分为两个，采用双炉膛结构，形成两个燃烧室，分为主燃烧室和副燃烧室，两燃烧室呈“7”字形布置，主燃烧室要大于副燃烧室，锅炉燃烧过程中主燃烧室的负荷占锅炉总负荷的70％，副燃烧室为30％，且副燃烧室出口设置在主燃烧室前侧。主燃烧室内布置一定数量的水冷壁；副燃烧室为绝热结构，为绝热燃烧室；副燃烧室容积小，点火容易，升温快，向外传热小，水煤浆燃烧量变化时，室内温度和截面热负荷变化不大，所以在水煤浆锅炉在低于50％负荷下运行时，副燃烧室内的水煤浆仍能稳定着火燃烧。在主燃烧室和副燃烧室上分别配上对应的主燃烧器和副燃烧器，其中副燃烧器的浆量调节比例为1∶3。

根据上述方法所提出的一种水煤浆锅炉稳定燃烧装置是：一种水煤浆锅炉稳定燃烧装置，采用双炉膛结构，水煤浆锅炉的炉膛分为两个，形成两个燃烧室，一个为主燃烧室，另一个为副燃烧室，两燃烧室呈“7”字形布置，主燃烧室要大于副燃烧室，锅炉燃烧过程中主燃烧室的负荷占锅炉总负荷的65-75％，副燃烧室为锅炉总负荷的25-35％，且副燃烧室出口设置在主燃烧室前侧。主燃烧室内布置一定数量的水冷壁；副燃烧室为绝热结构，为绝热燃烧室。在主燃烧室和副燃烧室上分别配上对应的主燃烧器和副燃烧器，其中副燃烧器的浆量调节比例为1∶3。

本发明的有益效果是，采用双炉膛结构使水煤浆锅炉燃烧负荷在10％～110％大范围内无级调控，稳定燃烧，适应生产、生活的需要。其副燃烧室炉膛小、升温快、点火容易并在小负荷情况下能稳定燃烧。锅炉负荷低于30％时，则只开启副燃烧室，从而达到10％～30％燃烧负荷的调节。锅炉负荷在30％～110％范围时，主副燃烧室同时开启，达到稳定燃烧。锅炉负荷低于50％的情况下，因有副燃烧室的燃烧提供的高温热源，且不断进入主燃烧室前部，相当于给主燃烧室配置了一支点火油枪与其伴烧，燃烧稳定且燃烧效率可达高负荷水平。

附图说明

下面结合附图和实施案例对本发明进一步说明。

附图1是本发明的结构原理图。

图中1.副燃烧器，2.副燃烧室，3.主燃烧器，4.主燃烧室。图中箭头指示为副燃烧器的烟气流向。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的描述，

如在图中所示，本发明为一种水煤浆锅炉稳定燃烧方法，将水煤浆锅炉的炉膛分为两个，采用双炉膛结构，形成两个燃烧室，分为主燃烧室和副燃烧室，两燃烧室呈“7”字形布置，主燃烧室要大于副燃烧室，锅炉燃烧过程中主燃烧室的负荷占锅炉总负荷的65-75％，副燃烧室为锅炉总负荷的25-35％。副燃烧室出口设置在主燃烧室前侧。主燃烧室内布置一定数量的水冷壁；副燃烧室为绝热结构，为绝热燃烧室；副燃烧室容积小，点火容易，升温快，向外传热小，水煤浆燃烧量变化时，室内温度和截面热负荷变化不大，所以在水煤浆锅炉在低于50％负荷下运行时，副燃烧室内的水煤浆仍能稳定着火燃烧。在主燃烧室和副燃烧室上分别配上对应的主燃烧器和副燃烧器，其中副燃烧器的浆量调节比例为1∶3。

根据上述方法所提出的一种水煤浆锅炉稳定燃烧装置是：一种水煤浆锅炉稳定燃烧装置，采用双炉膛结构，水煤浆锅炉的炉膛分为两个，形成两个燃烧室，一个为主燃烧室4，另一个为副燃烧室2，两燃烧室呈“7”字形布置，主燃烧室4要大于副燃烧室2，锅炉燃烧过程中主燃烧室的负荷占锅炉总负荷的65-75％，副燃烧室为锅炉总负荷的25-35％。副燃烧室2出口设置在主燃烧室4前侧。主燃烧室4内布置一定数量用于热交换的水冷壁6；副燃烧室2为绝热结构，为绝热燃烧室。在主燃烧室4和副燃烧室2上分别配上对应的主燃烧器3和副燃烧器1，其中副燃烧器1的浆量调节比例为1∶3。副燃烧器1安装在副燃烧室2上，副燃烧室2炉膛小、升温快、点火容易使得其能在锅炉小负荷燃烧情况下稳定燃烧，产生的高温热源如图中箭头方向所示进入主燃烧室4前部，提高了主燃烧室炉膛的温度，从而保证了在锅炉低负荷运作时水煤浆能够充分燃烧。在主燃烧器3和副燃烧器2的相互配合下达到水煤浆锅炉燃烧负荷在10％～110％的大范围内无级调控，稳定燃烧。

Claims

1、水煤浆锅炉稳定燃烧方法及装置，其特征在于：将水煤浆锅炉的炉膛分为两个，采用双炉膛结构，形成两个燃烧室，分为主燃烧室和副燃烧室，两燃烧室呈“7”字形布置，主燃烧室要大于副燃烧室。

2、根据权利要求1所述的水煤浆锅炉稳定燃烧方法，其特征在于：锅炉燃烧过程中主燃烧室的负荷占锅炉总负荷的65-75％，副燃烧室为锅炉总负荷的25-35％。

3、根据权利要求1所述的水煤浆锅炉稳定燃烧方法，其特征在于：副燃烧室出口设置在主燃烧室前侧。

4、根据权利要求1所述的水煤浆锅炉稳定燃烧方法，其特征在于：副燃烧室为绝热结构，为绝热燃烧室。

5、根据权利要求1所述的水煤浆锅炉稳定燃烧方法，其特征在于：在主燃烧室和副燃烧室上分别配上对应的主燃烧器和副燃烧器，其中副燃烧器的浆量调节比例为1∶3。

6、一种根据权利要求1所述水煤浆锅炉稳定燃烧方法制作的水煤浆锅炉稳定燃烧装置，其特征在于：采用双炉膛结构，水煤浆锅炉的炉膛分为两个，形成两个燃烧室，一个为主燃烧室，另一个为副燃烧室，两燃烧室呈“7”字形布置，主燃烧室要大于副燃烧室。

7、根据权利要求6所述的水煤浆锅炉稳定燃烧装置，其特征在于：副燃烧室出口设置在主燃烧室前侧；副燃烧室为绝热结构，为绝热燃烧室。

8、根据权利要求6所述的水煤浆锅炉稳定燃烧装置，其特征在于：主燃烧室内布置一定数量用于热交换的水冷壁。

9、根据权利要求6所述的水煤浆锅炉稳定燃烧装置，其特征在于：在主燃烧室和副燃烧室上分别配上对应的主燃烧器和副燃烧器，其中副燃烧器的浆量调节比例为1∶3；锅炉燃烧过程中主燃烧室的负荷占锅炉总负荷的65-75％，副燃烧室为锅炉总负荷的25-35％。

10、根据权利要求6所述的水煤浆锅炉稳定燃烧装置，其特征在于：副燃烧室在锅炉小负荷燃烧情况下稳定燃烧，产生的高温热源进入主燃烧室前部。