CN106382625A - 具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉及其调节方法，特别涉及六角切圆锅炉领域。其特征在于：在锅炉中燃烧器分为调峰燃烧器和普通燃烧器，所述调峰燃烧器为内燃式燃烧器，该燃烧器内部能点燃煤粉，并稳定燃烧，普通燃烧器是内燃式燃烧器或外燃式燃烧器；其中下层燃烧器(A)全部为调峰燃烧器，上层燃烧器(C)中至少有两个调峰燃烧器，上层燃烧器(C)的其他燃烧器和中层燃烧器(B)为普通燃烧器；或任意两列、三列或四列的燃烧器为调峰燃烧器，其他列为普通燃烧器。有益效果是：能提高锅炉的火电运行灵活性和燃料灵活性，对锅炉深度调峰能力改进突出，具有快速的爬坡能力，并能够快速启/停锅炉。

Description

具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉及其调节方法

技术领域

本发明涉及具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉及其调节方法，特别涉及六角切圆锅炉领域。

背景技术

近年来,我国风电和光伏装机规模迅猛增长,在役及在建装机容量均已位居世界第一。一方面,风电和光伏等新能源为我们提供了大量清洁电力,另一方面,其发电出力的随机性和不稳定性也给电力系统的安全运行和电力供应保障带来了巨大挑战。

从目前的情况来看,我国电力系统调节能力难以完全适应新能源大规模发展和消纳的要求，部分地区出现了较为严重的弃风、弃光和弃水问题。2015年,全年弃风电量高达339亿千瓦时,“三北”部分地区弃风和弃光率超过20%。而造成这种严重弃风、弃光和弃水问题的主要原因还是在于现有煤电机组灵活性不足，无法满足新能源高速发展对电力系统调节能力的要求。为了保证新能源能够得到充分的运用,国家于2016年7月颁布了政策来促进电厂进行火电灵活性的改进，其提高火电灵活性的主要内容有：

1）提高运行灵活性：指提高煤电机组（包括纯凝与热电）调峰能力、爬坡速度以及降低启停时间，为消纳更多波动性可再生能源，灵活参与电力市场创造条件。

2）提高燃料灵活性：指能掺烧/混烧秸秆、木屑等生物质，实现生物质原料的清洁利用，减少大气污染。

但是，在实际运行中，燃煤火力发电厂在灵活性方面存在如下的不足：

1）调峰能力一般维持在设计值40%-50%额定负荷，不能进行低于40%额定负荷的深度调峰，或在深度调峰过程中，炉膛温度下降，煤粉着火困难，火焰稳定性差，易熄火，存在炉膛灭火放炮的重大事故隐患；

2）在低负荷调峰过程中，烟气温度达不到脱硝系统的要求，使得脱硝效果下降，进而采取开启或安装省煤器旁路方法使烟温达到要求，由此牺牲了锅炉效率；

3）在锅炉调峰完成升负荷或锅炉启动过程中，为了保证炉内燃烧稳定，不能快速投运煤粉，减弱了机组的爬坡速度，延长了启动时间；

4）在低负荷调峰过程中，炉内燃烧不稳定，不能适应燃料变化，易造成炉内正负压波动严重。

发明内容

针对以上的缺陷，本发明需解决六角切圆锅炉在提高灵活性方面的相关问题。

为达到以上目的，本发明的方案为：

具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉，在锅炉中燃烧器按横向安装位置的可分为：上层燃烧器、中层燃烧器和下层燃烧器，燃烧器按纵向安装位置的可分为：第一列燃烧器、第二列燃烧器、第三列燃烧器、第四列燃烧器、第五列燃烧器、第六列燃烧器，其特征在于：燃烧器分为调峰燃烧器和普通燃烧器，所述调峰燃烧器为内燃式燃烧器，该燃烧器内部能点燃煤粉，并稳定燃烧，普通燃烧器是内燃式燃烧器或外燃式燃烧器；其中

下层燃烧器全部为调峰燃烧器，上层燃烧器中至少有两个调峰燃烧器，上层燃烧器的其他燃烧器和中层燃烧器为普通燃烧器；

或任意两列、三列或四列的燃烧器为调峰燃烧器，其他列为普通燃烧器。

采用上述结构，在六角切圆锅炉中的调峰燃烧器是的内燃式，使用内燃式燃烧器可以保证一次风煤粉在燃烧器内提前着火稳定燃烧，并保持主动燃烧状态进入炉膛并立即放热，保证整个锅炉煤粉不会因为炉膛热负荷过低燃烧不稳而熄火，实现锅炉不停炉超低负荷（20%额定负荷）调峰，增强火电机组深度调峰能力，且保证了煤粉燃烧完全，不牺牲锅炉效率。由于上部调峰燃烧器的投运，抬高了煤粉火焰中心，使烟温达到脱硝系统有效运行的要求。

进一步，内燃式燃烧器中设有可以输送纯氧的氧气管道。

采用上述结构，利用氧气强化煤粉挥发份燃烧的同时，并强化煤粉中固碳的燃烧——降低煤粉中固碳的着火温度，提高燃烧过程反应速度，提高燃烧过程温度，从而实现对燃料挥发份含量不做要求，有效提高锅炉煤种适应性；确保在任意工况下引燃一次风煤粉，使煤粉以主动燃烧状态进入炉膛，维持炉膛稳定燃烧，从而实现能够燃烧烟煤、贫煤、无烟煤以及掺烧生物质能源（秸秆、木屑等）的目的，达到提高机组燃料灵活性的目的。

进一步，在锅炉中有三列燃烧器为调峰燃烧器，其中第一列燃烧器、第三列燃烧器和第五列燃烧器为调峰燃烧器，第二列燃烧器、第四列燃烧器和第六列燃烧器为普通燃烧器或者第二列燃烧器、第四列燃烧器和第六列燃烧器为调峰燃烧器，第一列燃烧器、第三列燃烧器和第五列燃烧器为普通燃烧器。

采用上述结构，将调峰燃烧器和普通燃烧器在纵向间隔开，三列燃烧器即可均衡的、全面的、覆盖整个炉膛，效率高，效果好，受热均匀。

具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉的调节方法，其特征在于：使用如权利要求1所述的具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉，当下层燃烧器全部为调峰燃烧器，上层燃烧器中至少有两个调峰燃烧器时，采用断层燃烧方式进行锅炉深度调峰、增加锅炉负荷以及启停锅炉；当燃烧器任意两列、三列或四列的燃烧器为调峰燃烧器时，采用分列燃烧方式进行锅炉深度调峰、增加锅炉负荷以及启停锅炉。

采用上述方法，当投运锅炉下层的调峰燃烧器，保证底火稳定，上层调峰燃烧器主要是为了提高烟温和维持燃烧稳定；有了这两层的投放，即使不投运锅炉中层燃烧器，也能是锅炉低负荷运行，保证锅炉能够达到深度调峰的需求。当按列投运调峰燃烧器时，炉膛上中下都能均匀受热，也能保证烟温达到脱硝的需求。在保证了炉膛燃烧稳定、受热均匀，在保证炉内燃烧安全的前提下，实现增加单位时间内的入炉煤量，确保机组快速提升负荷，大幅提升火电机组爬坡速率；在增加锅炉负荷时，通过增加只投运锅炉中调峰燃烧器的一次风粉，也可以快速投运其他普通燃烧器，达到快速爬坡的效果。在启停锅炉时，也可根据工况需求灵活调整入炉煤量，可实现快速增/减投煤量，从而达到降低锅炉启/停时间的目的。

进一步，具体通过断层燃烧方式或分列燃烧方式进行锅炉深度调峰的步骤如下：

（1）、在锅炉负荷小于50%的额定负荷时，投运锅炉中的调峰燃烧器；

（2）、根据深度调峰的目标负荷，逐渐降低普通燃烧器的一次风煤粉量，并直至降低为零或接近零；将目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量全部分给锅炉中的调峰燃烧器；或将目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量的绝大部分分给锅炉中的调峰燃烧器，剩余的小部分分给普通燃烧器；

（3）、根据步骤2所投运的一次风煤粉量计算配风量，配风方式为二次风或燃尽风中的一种或多种。

采用上述方法，在锅炉深度调峰时，利用内燃式燃烧器使煤粉以提前主动燃烧状态进入炉膛，且不受煤质波动的影响，提高炉膛温度，保证整个锅炉煤粉不会因为炉膛热负荷过低燃烧不稳而熄火，实现锅炉不停炉超低负荷（20%额定负荷）调峰，增强火电机组深度调峰能力。

进一步，步骤2所述目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量=（目标负荷/额定负荷）*额定负荷投煤量。

进一步，步骤3所述配风量=（目标负荷/额定负荷）*额定负荷投煤量*单位煤量燃烧所需空气量*锅炉设计空气余量系数。

进一步，其特征在于：通过断层燃烧方式或分列燃烧方式进行增加锅炉负荷的步骤如下：

（1）、在锅炉由低负荷向高负荷上升时，保持或增加锅炉中的调峰燃烧器的一次风煤粉量；

（2）、根据上升的目标负荷投运一次风煤粉，先投运与锅炉中的调峰燃烧器相邻的普通燃烧器，再投运与已投运的普通燃烧器相邻的普通燃烧器，直至所有燃烧器全部投运；

（3）、根据步骤2所投运的一次风煤粉量计算配风量，配风方式为二次风或燃尽风中的一种或多种。

采用上述方法，与现有技术相比，本方法可以一次性同时投运多个普通燃烧器，加快爬坡速度。

进一步，通过断层燃烧方式或分列燃烧方式进行冷态启动锅炉的燃烧器投运步骤如下：

（1）、投运一次风煤粉给锅炉中的调峰燃烧器；

（2）、投运一次风煤粉给与锅炉中调峰燃烧器相邻的普通燃烧器；

（3）、投运一次风煤粉给与已投运的普通燃烧器相邻的普通燃烧器；

（4）、反复步骤3直至所有燃烧器全部投运。

采用上述方法，可同时投运多个调峰燃烧器，也可同时投运多个普通燃烧器，这样可以加快冷态启动锅炉的速度。

进一步，通过断层燃烧方式进行关停锅炉的燃烧器投运步骤如下：

（1）、投运一次风煤粉给锅炉中的调峰燃烧器；

（2）、关停与锅炉中调峰燃烧器相邻的普通燃烧器；

（3）、关停与已关停的普通燃烧器相邻的普通燃烧器；

（4）、反复步骤3直至所有普通燃烧器全部关停；

（5）、关停锅炉中的调峰燃烧器。

采用上述方法，可以稳定的快速的关停锅炉燃烧器。

本发明的特点在于：锅炉内部断层设置的调峰燃烧器可以使一次风煤粉在任意工况下呈主动着火燃烧状态进入炉膛，保证断层投入的煤粉连续稳定燃烧，确保提高炉膛温度，从而保证整个锅炉煤粉不会因为炉膛热负荷过低燃烧不稳而熄火，实现锅炉不停炉超低负荷调峰，大幅提升火电锅炉调峰灵活性。本方法对锅炉深度调峰能力改进突出，可实现锅炉＜20%额定负荷调峰，远远超越目前国际≥40%额定负荷调峰目标，操控简单、运行安全、稳定，负荷响应速迅速，且满足各负荷运行时环保达标的要求。其具体优势如下：

（1）保证锅炉超低负荷调峰过程中机组运行的安全性，能点燃烟煤、贫煤、无烟煤等所有的煤种，也可以点燃生物质燃料，不会出现炉内爆燃现象，不会因为炉膛热负荷过低燃烧不稳而熄火；

（2）提高调峰能力，实现不停炉20%额定负荷下调峰，从而减少停炉经济损失及锅炉启停费用，降低汽轮机转子、锅炉汽包、阀门等寿命损耗，从而减少维护工作量与维护费用；

（3）能根据需要，灵活调整负荷爬坡及启/停时间，可实现锅炉快速带上满负荷，享受优先上网权，满足国家提高火电灵活性的政策要求；

（4）确保调峰过程脱硝装置入口烟温达到投运要求，确保调峰燃烧器内一次风煤粉以着火状态进入炉膛，维持炉膛稳定燃烧的同时，断层的投运可确保调峰过程脱硝装置入口烟温满足投运要求，全程安全、高效投运。

（5）整套系统工艺成熟，冗余设置，该技术在实际运行过程中系统稳定，无故障产生，零维护。

附图说明：

图1 为实施例一的燃烧器第一排布示意图；

图2为实施例一的燃烧器第二排布示意图。

具体实施方案：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

实施例、结合图1、图2可以看出，本实施例的六角切圆锅炉一共包括3层燃烧器，即：上层燃烧器C、中层燃烧器B和下层燃烧器A，每层均有6个燃烧器，即：第一上层燃烧器、第二上层燃烧器、第三上层燃烧器、第四上层燃烧器、第五上层燃烧器、第六上层燃烧器；第一中层燃烧器、第二中层燃烧器、第三中层燃烧器、第四中层燃烧器、第五中层燃烧器、第六中层燃烧器；第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器、第六下层燃烧器；其中第一上层燃烧器、第一中层燃烧器、第一下层燃烧器组成第一列燃烧器1；第二上层燃烧器、第二中层燃烧器、第二下层燃烧器组成第二列燃烧器2；第三上层燃烧器、第三中层燃烧器、第三下层燃烧器组成第三列燃烧器3；第四上层燃烧器、第四中层燃烧器、第四下层燃烧器组成第四列燃烧器4；第五上层燃烧器、第五中层燃烧器、第五下层燃烧器组成第五列燃烧器5；第六上层燃烧器、第六中层燃烧器、第六下层燃烧器组成第六列燃烧器6；

本实施例中可以有多种方式进行燃烧器布置，如果至少包括如下几种：

断层布置方式：

第一种：第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器和第六下层燃烧器为调峰燃烧器，第一上层燃烧器、第二上层燃烧器、第三上层燃烧器、第四上层燃烧器、第五上层燃烧器或第六上层燃烧器中任意两个为调峰燃烧器，其他燃烧器为普通燃烧器；

第二种：第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器和第六下层燃烧器为调峰燃烧器，第一上层燃烧器、第二上层燃烧器、第三上层燃烧器、第四上层燃烧器、第五上层燃烧器或第六上层燃烧器中任意三个为调峰燃烧器，其他燃烧器为普通燃烧器；

第三种：第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器和第六下层燃烧器为调峰燃烧器，第一上层燃烧器、第二上层燃烧器、第三上层燃烧器、第四上层燃烧器、第五上层燃烧器或第六上层燃烧器中任意四个为调峰燃烧器，其他燃烧器为普通燃烧器；

第四种：第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器和第六下层燃烧器为调峰燃烧器，第一上层燃烧器、第二上层燃烧器、第三上层燃烧器、第四上层燃烧器、第五上层燃烧器或第六上层燃烧器中任意五个为调峰燃烧器，其他燃烧器为普通燃烧器；

第五种：第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器和第六下层燃烧器为调峰燃烧器，第一上层燃烧器、第二上层燃烧器、第三上层燃烧器、第四上层燃烧器、第五上层燃烧器和第六上层燃烧器也为调峰燃烧器，其他燃烧器为普通燃烧器；

分列布置方式：

第一种：第一列燃烧器1、第二列燃烧器2、第三列燃烧器3、第四列燃烧器4、第五列燃烧器5或第六列燃烧器6任意两列为调峰燃烧器；

第二种：第一列燃烧器1、第二列燃烧器2、第三列燃烧器3、第四列燃烧器4、第五列燃烧器5或第六列燃烧器6任意三列为调峰燃烧器；

第三种：第一列燃烧器1、第二列燃烧器2、第三列燃烧器3、第四列燃烧器4、第五列燃烧器5或第六列燃烧器6任意四列为调峰燃烧器；

所述调峰燃烧器为内燃式燃烧器，该燃烧器内部能点燃煤粉，并稳定燃烧，其他的燃烧器为普通燃烧器，普通燃烧器是内燃式燃烧器或外燃式燃烧器。本发明所指的六角切圆锅炉，可以是直接由生产厂家生产出来的具有以上结构的锅炉，也可以是由普通燃烧器组成的普通锅炉，通过燃烧器改造而成，即按本发明的结构将部分普通燃烧器改造成调峰燃烧器。本发明的调峰燃烧器为内燃式燃烧器，普通燃烧器为内燃式燃烧器或外燃式燃烧器，也就是说本发明的锅炉可以全部燃烧器都设置为内燃式燃烧器，此时可以让作为普通燃烧器的内燃式燃烧器只投放一次风煤粉，而不在燃烧器内点火。内燃式燃烧器主要指煤粉在燃烧器内部被主动点燃的燃烧器。

当燃烧器分列布置时，最优的方案是：在锅炉中有三列燃烧器为调峰燃烧器，其中第一列燃烧器1、第三列燃烧器3和第五列燃烧器5为调峰燃烧器，第二列燃烧器2、第四列燃烧器4和第六列燃烧器6为普通燃烧器或者第二列燃烧器2、第四列燃烧器4和第六列燃烧器6为调峰燃烧器，第一列燃烧器1、第三列燃烧器3和第五列燃烧器5为普通燃烧器。

内燃式燃烧器中设有可以输送纯氧的氧气管道。利用氧气强化煤粉挥发份燃烧的同时，并强化煤粉中固碳的燃烧——降低煤粉中固碳的着火温度，提高燃烧过程反应速度，提高燃烧过程温度，从而实现对燃料挥发份含量不做要求，有效提高锅炉煤种适应性；确保在任意工况下引燃一次风煤粉，使煤粉以主动燃烧状态进入炉膛，维持炉膛稳定燃烧，从而实现能够燃烧烟煤、贫煤、无烟煤以及掺烧生物质能源（秸秆、木屑等）的目的，达到提高机组燃料灵活性的目的。

以下用断层布置方式第一种方式进行举例，采用断层燃烧方式进行锅炉深度调峰、增加锅炉负荷以及启停锅炉，

本实施例中当中锅炉第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器、第六下层燃烧器、第一上层燃烧器和第三上层燃烧器为调峰燃烧器；

第二上层燃烧器、第四上层燃烧器、第五上层燃烧器、第六上层燃烧器、第一中层燃烧器、第二中层燃烧器、第三中层燃烧器、第四中层燃烧器、第五中层燃烧器和第六中层燃烧器为普通燃烧器；

具体通过断层燃烧进行锅炉深度调峰的步骤如下：

（1）、在锅炉负荷小于50%的额定负荷时，投运锅炉中的第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器、第六下层燃烧器、第一上层燃烧器和第三上层燃烧器；

（2）、根据深度调峰的目标负荷，逐渐降低第二上层燃烧器、第四上层燃烧器、第五上层燃烧器、第六上层燃烧器、第一中层燃烧器、第二中层燃烧器、第三中层燃烧器、第四中层燃烧器、第五中层燃烧器和第六中层燃烧器的一次风煤粉量，并直至降低为零或接近零；将目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量全部分给锅炉中的调峰燃烧器；或将目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量的绝大部分分给锅炉中的调峰燃烧器，剩余的小部分分给普通燃烧器；

（3）、根据步骤2所投运的一次风煤粉量计算配风量，配风方式为二次风或燃尽风中的一种或多种。

上述步骤2中提到的目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量=（目标负荷/额定负荷）*额定负荷投煤量，也可以根据实际需要自行确定和调整。步骤3所述配风量=（目标负荷/额定负荷）*额定负荷投煤量*单位煤量燃烧所需空气量*锅炉设计空气余量系数，也可根据实际需要自行确定和调整。在锅炉深度调峰时，利用内燃式燃烧器使煤粉以提前主动燃烧状态进入炉膛，且不受煤质波动的影响，提高炉膛温度，保证整个锅炉煤粉不会因为炉膛热负荷过低燃烧不稳而熄火，实现锅炉不停炉超低负荷（20%额定负荷）调峰，增强火电机组深度调峰能力。

通过断层燃烧方式进行增加锅炉负荷的步骤如下：

（1）、在锅炉由低负荷向高负荷上升时，保持或增加锅炉中第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器、第六下层燃烧器、第一上层燃烧器和第三上层燃烧器的一次风煤粉量；

（2）、根据上升的目标负荷投运一次风煤粉，先投运与锅炉中的调峰燃烧器相邻的普通燃烧器：第二上层燃烧器、第四上层燃烧器和第六上层燃烧器，再投运与已投运的普通燃烧器相邻的普通燃烧器：第五上层燃烧器、第一中层燃烧器、第二中层燃烧器、第三中层燃烧器、第四中层燃烧器、第五中层燃烧器和第六中层燃烧器，直至所有燃烧器全部投运；

（3）、根据步骤2所投运的一次风煤粉量计算配风量，配风方式为二次风或燃尽风中的一种或多种。

实现炉膛燃烧稳定、受热均匀，避免传统逐个投运导致的升负荷慢、主蒸汽温度及压力不能同步增长或增长较慢等问题，在保证炉内燃烧安全的前提下，可实现增加单位时间内的入炉煤量，确保机组快速提升负荷，大幅提升火电机组爬坡速率。

通过断层燃烧方式进行冷态启动锅炉的燃烧器投运步骤如下：

（1）、投运一次风煤粉给锅炉中第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器、第六下层燃烧器、第一上层燃烧器和第三上层燃烧器；

（2）、投运一次风煤粉给与锅炉中调峰燃烧器相邻的第五上层燃烧器、第一中层燃烧器、第二中层燃烧器；

（3）、投运一次风煤粉给与已投运的普通燃烧器相邻的第五上层燃烧器、第一中层燃烧器、第二中层燃烧器、第三中层燃烧器、第四中层燃烧器、第五中层燃烧器和第六中层燃烧器；

（4）、反复步骤3直至所有燃烧器全部投运。

利用本发明的断层布置进行燃烧器投运，相当于在炉内安装了多个点火层，可根据工况需求灵活调整入炉煤量，可实现快速增加投煤量，确保炉内受热更为均匀，燃烧稳定，炉膛火焰充满度高，从而达到降低锅炉冷态启动锅炉时间的目的。

通过断层燃烧方式进行关停锅炉的燃烧器投运步骤如下：

（1）、投运一次风煤粉给锅炉中的第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器、第六下层燃烧器、第一上层燃烧器和第三上层燃烧器；

（2）、关停与锅炉中调峰燃烧器相邻的第五上层燃烧器、第一中层燃烧器、第二中层燃烧器；

（3）、关停与已关停的普通燃烧器相邻的第五上层燃烧器、第一中层燃烧器、第二中层燃烧器、第三中层燃烧器、第四中层燃烧器、第五中层燃烧器和第六中层燃烧器；

（4）、反复步骤3直至所有普通燃烧器全部关停；

（5）、关停锅炉中的第一下层燃烧器、第二下层燃烧器、第三下层燃烧器、第四下层燃烧器、第五下层燃烧器、第六下层燃烧器、第一上层燃烧器和第三上层燃烧器。

一次风煤粉在调峰燃烧器中内提前主动燃烧，利用断层布置进行燃烧器投运，相当于在炉内安装了多个点火层，可根据工况需求灵活调整入炉煤量，可实现快速减少投煤量，确保炉内受热更为均匀，燃烧稳定，保证锅炉安全性，且富氧煤粉火焰延展性好，炉膛火焰充满度高，从而达到降低锅炉关停时间的目的。

以下用分列布置方式第二种方式进行举例，采用分列燃烧方式进行锅炉深度调峰、增加锅炉负荷以及启停锅炉，

本实施例中当中锅炉第一列燃烧器1、第二列燃烧器2和第三列燃烧器3为调峰燃烧器；

第四列燃烧器4、第五列燃烧器5和第六列燃烧器6为普通燃烧器；

具体通过分列燃烧进行锅炉深度调峰的步骤如下：

（1）、在锅炉负荷小于50%的额定负荷时，投运锅炉中的第一列燃烧器1、第二列燃烧器2和第三列燃烧器3；

（2）、根据深度调峰的目标负荷，逐渐降低第四列燃烧器4、第五列燃烧器5和第六列燃烧器6的一次风煤粉量，并直至降低为零或接近零；将目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量全部分给锅炉中的调峰燃烧器；或将目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量的绝大部分分给锅炉中的调峰燃烧器，剩余的小部分分给普通燃烧器；

（3）、根据步骤2所投运的一次风煤粉量计算配风量，配风方式为二次风或燃尽风中的一种或多种。

上述步骤2中提到的目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量=（目标负荷/额定负荷）*额定负荷投煤量，也可以根据实际需要自行确定和调整。步骤3所述配风量=（目标负荷/额定负荷）*额定负荷投煤量*单位煤量燃烧所需空气量*锅炉设计空气余量系数，也可根据实际需要自行确定和调整。在锅炉深度调峰时，利用内燃式燃烧器使煤粉以提前主动燃烧状态进入炉膛，且不受煤质波动的影响，提高炉膛温度，保证整个锅炉煤粉不会因为炉膛热负荷过低燃烧不稳而熄火，实现锅炉不停炉超低负荷（20%额定负荷）调峰，增强火电机组深度调峰能力。

通过断层燃烧方式进行增加锅炉负荷的步骤如下：

（1）、在锅炉由低负荷向高负荷上升时，保持或增加锅炉中的第一列燃烧器1、第二列燃烧器2和第三列燃烧器3的一次风煤粉量；

（2）、根据上升的目标负荷投运一次风煤粉，先投运与锅炉中的调峰燃烧器相邻的第四列燃烧器4和第六列燃烧器6，再投运与已投运的普通燃烧器相邻的第五列燃烧器5，直至所有燃烧器全部投运；

（3）、根据步骤2所投运的一次风煤粉量计算配风量，配风方式为二次风或燃尽风中的一种或多种。

实现炉膛燃烧稳定、受热均匀，避免传统逐个投运导致的升负荷慢、主蒸汽温度及压力不能同步增长或增长较慢等问题，在保证炉内燃烧安全的前提下，可实现增加单位时间内的入炉煤量，确保机组快速提升负荷，大幅提升火电机组爬坡速率。

通过断层燃烧方式进行冷态启动锅炉的燃烧器投运步骤如下：

（1）、投运一次风煤粉给锅炉中第一列燃烧器1、第二列燃烧器2和第三列燃烧器3；

（2）、投运一次风煤粉给与锅炉中调峰燃烧器相邻的第四列燃烧器4和第六列燃烧器6；

（3）、投运一次风煤粉给与已投运的普通燃烧器相邻的第五列燃烧器5；

（4）、反复步骤3直至所有燃烧器全部投运。

利用本发明的断层布置进行燃烧器投运，相当于在炉内安装了多个点火层，可根据工况需求灵活调整入炉煤量，可实现快速增加投煤量，确保炉内受热更为均匀，燃烧稳定，炉膛火焰充满度高，从而达到降低锅炉冷态启动锅炉时间的目的。

通过断层燃烧方式进行关停锅炉的燃烧器投运步骤如下：

（1）、投运一次风煤粉给锅炉中的第一列燃烧器1、第二列燃烧器2和第三列燃烧器3；

（2）、关停与锅炉中调峰燃烧器相邻的第四列燃烧器4和第六列燃烧器6；

（3）、关停与已关停的普通燃烧器相邻的第五列燃烧器5；

（4）、反复步骤3直至所有普通燃烧器全部关停；

（5）、关停锅炉中的第一列燃烧器1、第二列燃烧器2和第三列燃烧器3。

一次风煤粉在调峰燃烧器中内提前主动燃烧，利用断层布置进行燃烧器投运，相当于在炉内安装了多个点火层，可根据工况需求灵活调整入炉煤量，可实现快速减少投煤量，确保炉内受热更为均匀，燃烧稳定，保证锅炉安全性，且富氧煤粉火焰延展性好，炉膛火焰充满度高，从而达到降低锅炉关停时间的目的。

以上的实施，仅仅是对本专利的一般描述，并非对本专利的范围进行限定，在不脱离本专利设计精神的前提下，任何人对本专利的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉，在锅炉中燃烧器按横向安装位置的可分为：上层燃烧器(C)、中层燃烧器(B)和下层燃烧器(A)，燃烧器按纵向安装位置的可分为：第一列燃烧器（1）、第二列燃烧器（2）、第三列燃烧器（3）、第四列燃烧器（4）、第五列燃烧器（5）、第六列燃烧器（6），其特征在于：燃烧器分为调峰燃烧器和普通燃烧器，所述调峰燃烧器为内燃式燃烧器，该燃烧器内部能点燃煤粉，并稳定燃烧，普通燃烧器是内燃式燃烧器或外燃式燃烧器；其中

下层燃烧器(A)全部为调峰燃烧器，上层燃烧器(C)中至少有两个调峰燃烧器，上层燃烧器(C)的其他燃烧器和中层燃烧器(B)为普通燃烧器；

或任意两列、三列或四列的燃烧器为调峰燃烧器，其他列为普通燃烧器。

2.如权利要求1所述具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉，其特征在于：内燃式燃烧器中设有可以输送纯氧的氧气管道。

3.如权利要求1所述具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉，其特征在于：在锅炉中有三列燃烧器为调峰燃烧器，其中第一列燃烧器（1）、第三列燃烧器（3）和第五列燃烧器（5）为调峰燃烧器，第二列燃烧器（2）、第四列燃烧器（4）和第六列燃烧器（6）为普通燃烧器或者第二列燃烧器（2）、第四列燃烧器（4）和第六列燃烧器（6）为调峰燃烧器，第一列燃烧器（1）、第三列燃烧器（3）和第五列燃烧器（5）为普通燃烧器。

4.具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉的调节方法，其特征在于：使用如权利要求1所述的具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉，当下层燃烧器(A)全部为调峰燃烧器，上层燃烧器(C)中至少有两个调峰燃烧器时，采用断层燃烧方式进行锅炉深度调峰、增加锅炉负荷以及启停锅炉；当燃烧器任意两列、三列或四列的燃烧器为调峰燃烧器时，采用分列燃烧方式进行锅炉深度调峰、增加锅炉负荷以及启停锅炉。

5.如权利要求4所述具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉的调节方法，其特征在于，具体通过断层燃烧方式或分列燃烧方式进行锅炉深度调峰的步骤如下：

（1）、在锅炉负荷小于50%的额定负荷时，投运锅炉中的调峰燃烧器；

（2）、根据深度调峰的目标负荷，逐渐降低普通燃烧器的一次风煤粉量，并直至降低为零或接近零；将目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量全部分给锅炉中的调峰燃烧器；或将目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量的绝大部分分给锅炉中的调峰燃烧器，剩余的小部分分给普通燃烧器；

（3）、根据步骤2所投运的一次风煤粉量计算配风量，配风方式为二次风或燃尽风中的一种或多种。

6.如权利要求5所述具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉的调节方法，其特征在于，步骤2所述目标负荷所需燃烧的一次风煤粉量=（目标负荷/额定负荷）*额定负荷投煤量。

7.如权利要求5所述具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉的调节方法，其特征在于，步骤3所述配风量=（目标负荷/额定负荷）*额定负荷投煤量*单位煤量燃烧所需空气量*锅炉设计空气余量系数。

8.如权利要求4所述具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉的调节方法，其特征在于：通过断层燃烧方式或分列燃烧方式进行增加锅炉负荷的步骤如下：

（1）、在锅炉由低负荷向高负荷上升时，保持或增加锅炉中的调峰燃烧器的一次风煤粉量；

（2）、根据上升的目标负荷投运一次风煤粉，先投运与锅炉中调峰燃烧器相邻的普通燃烧器，再投运与已投运的普通燃烧器相邻的普通燃烧器，直至所有燃烧器全部投运；

（3）、根据步骤2所投运的一次风煤粉量计算配风量，配风方式为二次风或燃尽风中的一种或多种。

9.如权利要求3所述具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉的调节方法，其特征在于：通过断层燃烧方式或分列燃烧方式进行冷态启动锅炉的燃烧器投运步骤如下：

（1）、投运一次风煤粉给锅炉中的调峰燃烧器；

（2）、投运一次风煤粉给与锅炉中调峰燃烧器相邻的普通燃烧器；

（3）、投运一次风煤粉给与已投运的普通燃烧器相邻的普通燃烧器；

（4）、反复步骤3直至所有燃烧器全部投运。

10.如权利要求3所述具有火电灵活性调节功能的六角切圆锅炉的调节方法，其特征在于：通过断层燃烧方式进行关停锅炉的燃烧器投运步骤如下：

（1）、投运一次风煤粉给锅炉中的调峰燃烧器；

（2）、关停与锅炉中调峰燃烧器相邻的普通燃烧器；

（3）、关停与已关停的普通燃烧器相邻的普通燃烧器；

（4）、反复步骤3直至所有普通燃烧器全部关停；

（5）、关停锅炉中的调峰燃烧器。