CN106090901A - 一种用于w型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法 - Google Patents

一种用于w型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，包括以下步骤：步骤02：通过燃烧器往W型火焰锅炉的燃烧室中通入烟煤的煤粉进行引燃；步骤04：在W型火焰锅炉的燃烧室被引燃后，通过所述燃烧器往所述燃烧室内通入无烟煤和烟煤的混合煤粉进行燃烧。采用本发明的用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法可减少引燃燃烧室所用的燃油，使W型火焰锅炉的燃烧室内形成两级燃烧，提高了炉效，并且降低了炉内氮氧化物的生成和排放。

Description

一种用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法
技术领域
本发明属于燃煤电站锅炉运行技术领域，尤其涉及一种用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法。
背景技术
W型火焰锅炉是专门燃用无烟煤的一种电站锅炉，主要存在以下缺点：1、由于无烟煤相对不易点燃，在对W型火焰锅炉的燃烧室进行引燃时需要加入较多的燃油；2、W型火焰锅炉在配风不当时很容易造成火焰中心上移，甚至形成双U型火焰，部分锅炉火焰行程变短，不利于炉内无烟煤的燃烧，导致炉内的飞灰含碳量和大渣含碳量明显增大，炉效降低；3、由于炉膛内的温度水平较高(高于1500℃，1500℃为热力型氮氧化物生成的温度线)，导致氮氧化物的生成量较大，高于四角切圆燃烧锅炉的一般水平。
发明内容
为解决以上问题，本发明提出一种易于引燃、可提高炉效和降低氮氧化物排放的用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。
一种用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，包括以下步骤：
步骤02：通过燃烧器往W型火焰锅炉的燃烧室中通入烟煤的煤粉进行引燃；
步骤04：在W型火焰锅炉的燃烧室被引燃后，通过所述燃烧器往所述燃烧室内通入无烟煤和烟煤的混合煤粉进行燃烧。
在该技术方案中，烟煤相对于无烟煤较容易点燃，在W型火焰锅炉燃烧初期，通过燃烧器往W型火焰锅炉的燃烧室中通入烟煤的煤粉，可减少用于引燃的燃油，长期如此，可节省大量燃油；当W型火焰锅炉的燃烧室被引燃后，再通过燃烧器往W型火焰锅炉内通入烟煤和无烟煤的混合煤粉进行燃烧，在燃烧初期，烟煤的煤粉先被点燃，成为第一级燃烧，形成高温烟气区域，高温烟气裹挟无烟煤煤粉，形成局部高温火焰区域，为无烟煤煤粉燃烧提供了高温条件，有利于无烟煤煤粉的燃烧，降低了炉内的飞灰含碳量和大渣含碳量，提高了炉效；同时，无烟煤的煤粉被烟煤燃烧时的高温烟气引燃，形成第二级燃烧，由于无烟煤的煤粉的燃烧较烟煤的煤粉的燃烧滞后一些，相当于无烟煤集中燃烧区域的煤粉总量被减少了，炉膛内的高温区域被分散，进而使无烟煤的燃烧区域中心的温度被降低至热力型氮氧化物的最佳生成温度以下，以此有效地降低了W型火焰锅炉的氮氧化物的生成和排放。
在上述技术方案中，作为优选的，被通入所述W型火焰锅炉的燃烧室中的所述混合煤粉中的烟煤的煤粉的质量占所述混合煤粉的总质量的20％～50％。
在该技术方案中，在不同锅炉负荷下，可以通过调整混合煤粉中的烟煤比例来适应W型火焰锅炉的燃烧需求。在W型火焰锅炉中使用纯烟煤燃烧时，W型火焰锅炉的拱下温度低于热力型氮氧化物的生成温度，比使用纯无烟煤燃烧时的温度低100℃～200℃，而且燃料型氮氧化物生成率也会降低，随着烟煤的煤粉在混合煤粉中的比重的提高，W型火焰锅炉的燃烧室的拱下的温度将随之下降，燃料型氮氧化物和热力型氮氧化物的生成量和排放量也会随之下降。
在上述技术方案中，作为优选的，往所述W型火焰锅炉的燃烧室中通入所述混合煤粉进行燃烧的多个燃烧器在所述W型火焰锅炉内的前墙和后墙上的所有燃烧器中各占一半数量，其余的燃烧器只往所述W型火焰锅炉的燃烧室中通入无烟煤进行燃烧。
在该技术方案中，为了使烟煤煤粉和无烟煤煤粉能够在W型火焰锅炉的燃烧室内均匀分布，可在W型火焰锅炉内的前墙和后墙上的所有燃烧器中各选一半数量的燃烧器作为混合煤粉燃烧器，其余燃烧器作为无烟煤煤粉燃烧器，并使混合煤粉燃烧器和无烟煤煤粉燃烧器在空间位置上相互间隔。
在上述技术方案中，作为优选的，在单位时间内，通入所述W型火焰锅炉中的所述混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比大于或等于2/3。
在该技术方案中，应当将混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比控制在大于或等于2/3的范围内，即烟煤煤粉在混合煤粉中至少占40％，如果烟煤和无烟煤的质量比小于2/3，则起不到明显效果。即使混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比接近无穷大，即混合煤粉中几乎完全是烟煤，但是使用混合煤粉的燃烧器只有半数，从单位时间内通入W型火焰锅炉中的煤粉总量来看，烟煤煤粉和无烟煤煤粉各占50％重量，处于W型火焰锅炉对煤粉的接受范围内。
在上述技术方案中，作为优选的，在单位时间内，通入所述W型火焰锅炉中的所述混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比大于或等于1。
在该技术方案中，为了更好地发挥本发明的有益效果，应当将混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比控制在大于或等于1的范围内，即烟煤在混合煤粉中至少占50％，从单位时间内通入W型火焰锅炉中的煤粉总量来看，烟煤占25％～50％重量。
在上述技术方案中，作为优选的，通过所述W型火焰锅炉内的所有燃烧器往所述W型火焰锅炉的燃烧室中通入所述混合煤粉进行燃烧。
在该技术方案中，为了使烟煤煤粉和无烟煤煤粉能够在W型火焰锅炉的燃烧室内均匀分布，还可将W型火焰锅炉内的所有燃烧器作为混合煤粉燃烧器。
在上述技术方案中，作为优选的，在单位时间内，通入所述W型火焰锅炉中的所述混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比大于或等于1/4，小于或等于1。
在该技术方案中，当使用所有燃烧器往W型火焰锅炉内通入混合煤粉进行燃烧时，混合煤粉中的烟煤和无烟煤的质量比应大于或等于1/4，小于或等于1，即烟煤在混合煤粉中占20％～50％重量，处于W型火焰锅炉对煤粉的接受范围内。
在上述技术方案中，作为优选的，在单位时间内，通入所述W型火焰锅炉中的所述混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比大于或等于1/3，小于或等于1。
在该技术方案中，为了更好地发挥本发明的有益效果，应当将混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比控制在大于或等于1/3，小于或等于1，即烟煤在混合煤粉中占25％～50％重量。
在以上任一技术方案中，作为优选的，所述烟煤的挥发分大于或等于20％。
在该技术方案中，所选烟煤的煤粉的挥发分应大于或等于20％才能起到效果本方案所要达到的有益效果。
在以上任一技术方案中，作为优选的，所述烟煤的挥发分大于或等于25％。
在该技术方案中，为了更好地发挥本发明的有益效果，应该选用挥发分大于或等于25％的烟煤。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明提出的一种用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法的流程框图；
图2是采用本发明所涉及的W型火焰锅炉的内部结构的试例简图；
图3是图2中的W型火焰锅炉中的燃烧器与为之供煤粉的各个磨煤机的各个供煤管的对应关系图。
在图2和图3中：1W型火焰锅炉；101燃烧室；102前墙；103后墙；2燃烧器。
具体实施例
为了能更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
参考图1和图2，本发明提供了一种用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，包括以下步骤：
步骤02：通过燃烧器2往W型火焰锅炉1的燃烧室101中通入烟煤的煤粉进行引燃；
步骤04：在W型火焰锅炉1的燃烧室101被引燃后，通过所述燃烧器2往所述燃烧室101内通入无烟煤和烟煤的混合煤粉进行燃烧。
在该技术方案中，烟煤相对于无烟煤较容易点燃，在W型火焰锅炉1燃烧初期，通过燃烧器2往W型火焰锅炉1的燃烧室101内通入烟煤的煤粉，可减少用于引燃的燃油，长期如此，可节省大量燃油；当W型火焰锅炉1的燃烧室101被引燃后，再通过燃烧器2往W型火焰锅炉1内通入烟煤和无烟煤的混合煤粉进行燃烧，在燃烧初期，烟煤的煤粉先被点燃，成为第一级燃烧，形成高温烟气区域，高温烟气裹挟无烟煤煤粉，形成局部高温火焰区域，为无烟煤煤粉燃烧提供了高温条件，有利于无烟煤煤粉的燃烧，降低了炉内的飞灰含碳量和大渣含碳量，提高了炉效；同时，无烟煤的煤粉被烟煤燃烧时的高温烟气引燃，形成第二级燃烧，由于无烟煤的煤粉的燃烧较烟煤的煤粉的燃烧滞后一些，相当于无烟煤集中燃烧区域的煤粉总量被减少了，炉膛内的高温区域被分散，进而使无烟煤的燃烧区域中心的温度被降低至热力型氮氧化物的最佳生成温度以下，以此有效地降低了W型火焰锅炉1的氮氧化物的排放。
在该技术方案中，优选地，被通入所述W型火焰锅炉1的燃烧室101中的所述混合煤粉中的烟煤的煤粉的质量占所述混合煤粉的总质量的20％～50％。
经过实验验证，在W型火焰锅炉1中使用纯无烟煤燃烧时，W型火焰锅炉1的拱下温度为1500℃～1600℃，当烟气温度大于1500℃时，热力型氮氧化物的生产量远高于平均水平。在W型火焰锅炉1中使用纯烟煤燃烧时，W型火焰锅炉1的拱下温度为1300℃～1400℃，低于热力型氮氧化物的生成温度线1500℃，比使用纯无烟煤燃烧时的温度低100℃～200℃，而且燃料型氮氧化物生成率也会降低。随着烟煤的煤粉在混合煤粉中的比重的提高，W型火焰锅炉1的燃烧室101的拱下的温度将随之下降，燃料型氮氧化物和热力型氮氧化物的生产量和排放量也会随之下降。
根据本发明的第一个实施例，往所述W型火焰锅炉1的燃烧室101中通入所述混合煤粉进行燃烧的多个燃烧器2在所述W型火焰锅炉1内的前墙102和后墙103上的所有燃烧器2中各占一半数量，其余的燃烧器2只往所述W型火焰锅炉1的燃烧室101中通入无烟煤进行燃烧。
在第一个实施例中，为了使烟煤煤粉和无烟煤煤粉能够在W型火焰锅炉1的燃烧室101内均匀分布，可在W型火焰锅炉1内的前墙102和后墙103上的所有燃烧器2中各选一半数量的燃烧器2作为混合煤粉燃烧器，其余燃烧器2作为无烟煤煤粉燃烧器，并使混合煤粉燃烧器和无烟煤煤粉燃烧器在空间位置上相互间隔。
参考图2和图3，在W型火焰锅炉1的前墙102上，燃烧器C1、C2、C3、C4、C5和C6与燃烧器B1、B2、B3、B4、B5和B6相互间隔排列，选用燃烧器C1、C2、C3、C4、C5和C6作为混合煤粉燃烧器，由磨煤机C的各个供煤管路分别为以上燃烧器提供混合煤粉；选用燃烧器B1、B2、B3、B4、B5和B6作为无烟煤燃烧器，由磨煤机B的各个供煤管路分别为以上燃烧器提供无烟煤粉；在W型火焰炉1的后墙103上，燃烧器D1、D2、D3、D4、D5和D6与燃烧器A1、A2、A3、A4、A5和A6相互间隔排列，选用燃烧器D1、D2、D3、D4、D5和D6作为无烟煤粉燃烧器，使用磨煤机D的各个供煤管路分别为以上燃烧器提供无烟煤粉；选用燃烧器A1、A2、A3、A4、A5和A6作为混合煤粉燃烧器，由磨煤机C的各个供煤管路分别为以上燃烧器提供混合煤粉。
根据本发明的第一个实施例，优选的，在单位时间内，通入所述W型火焰锅炉1中的所述混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比大于或等于1。
在第一个实施例中，为了更好地发挥本发明的有益效果，应当将混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比控制在大于或等于1的范围内，即烟煤在混合煤粉中至少占50％，从单位时间内通入W型火焰锅炉1中的煤粉总量来看，烟煤占25％～50％重量。
根据本发明的第二个实施例，通过所述W型火焰锅炉1内的所有燃烧器2往所述W型火焰锅炉1的燃烧中通入所述混合煤粉进行燃烧。
在第二个实施例中，为了使烟煤煤粉和无烟煤煤粉能够在W型火焰锅炉1的燃烧室101内均匀分布，还可将W型火焰锅炉1内的所有燃烧器2作为混合煤粉燃烧器。
参考图2和图3，选用W型火焰锅炉1中的所有燃烧器2为混合煤粉燃烧器，使磨煤机D、C、B和A分别为其在W型火焰锅炉1中所对应的各个燃烧器2提供混合煤粉。
根据本发明的第二个实施例，在单位时间内，通入所述W型火焰锅炉1中的所述混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比大于或等于1/3，小于或等于1。
在第二个实施例中，为了更好地发挥本发明的有益效果，应当将混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比控制在大于或等于1/3，小于或等于1，即烟煤在混合煤粉中占25％～50％重量。
根据本发明的技术方案，优选的，所述烟煤的挥发分大于或等于25％。
在以上技术方案和任一项实施例中，为了更好地发挥本发明的有益效果，应该选用挥发分大于或等于25％的烟煤，其中，行业中规定挥发分超过37％的煤种不能算作烟煤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤02：通过燃烧器(2)往W型火焰锅炉(1)的燃烧室(101)中通入烟煤的煤粉进行引燃；
步骤04：在W型火焰锅炉(1)的燃烧室(101)被引燃后，通过所述燃烧器(2)往所述燃烧室(101)中通入无烟煤和烟煤的混合煤粉进行燃烧。
2.根据权利要求1所述的用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，其特征在于，被通入所述W型火焰锅炉(1)的燃烧室(101)中的所述混合煤粉中的烟煤的煤粉的质量占所述混合煤粉的总质量的20％～50％。
3.根据权利要求2所述的用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，其特征在于，往所述W型火焰锅炉(1)的燃烧室(101)中通入所述混合煤粉进行燃烧的多个燃烧器(2)在所述W型火焰锅炉(1)内的前墙(102)和后墙(103)上的所有燃烧器(2)中各占一半数量，其余的燃烧器(2)只往所述W型火焰锅炉(1)的燃烧室(101)中通入无烟煤进行燃烧。
4.根据权利要求3所述的用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，其特征在于，在单位时间内，通入所述W型火焰锅炉(1)中的所述混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比大于或等于2/3。
5.根据权利要求4所述的用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，其特征在于，在单位时间内，通入所述W型火焰锅炉(1)中的所述混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比大于或等于1。
6.根据权利要求2所述的用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，其特征在于，通过所述W型火焰锅炉(1)内的所有燃烧器(2)往所述W型火焰锅炉(1)的燃烧室(101)中通入所述混合煤粉进行燃烧。
7.根据权利要求6所述的用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，其特征在于，在单位时间内，通入所述W型火焰锅炉(1)中的所述混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比大于或等于1/4，小于或等于1。
8.根据权利要求7所述的用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，其特征在于，在单位时间内，通入所述W型火焰锅炉(1)中的所述混合煤粉中烟煤和无烟煤的质量比大于或等于1/3，小于或等于1。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，其特征在于，所述烟煤的挥发分大于或等于20％。
10.根据权利要求9所述的用于W型火焰锅炉的煤粉混合燃烧方法，其特征在于，所述烟煤的挥发分大于或等于25％。
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