CN114110569A - 中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统及其燃烧方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统及其燃烧方法。该燃烧系统包括浓淡分离器，浓淡分离器包括三次风入口、浓股三次风出口和淡股三次风出口；炉膛，炉膛内包括主燃烧区，主燃烧区设有上二次风喷口、淡股三次风喷口、中二次风喷口和浓股三次风喷口，上二次风喷口和淡股三次风喷口设在主燃烧区的上部，淡股三次风喷口邻近上二次风喷口布置且位于上二次风喷口的向火侧；中二次风喷口和浓股三次风喷口设在主燃烧区的中部，浓股三次风喷口邻近中二次风喷口布置且位于中二次风喷口的向火侧；燃烧器，燃烧器与炉膛相连。该燃烧系统有利于增强锅炉炉内燃烧的稳定性，且可以实现低NOx的燃烧效果，同时实现煤粉的高效燃烧，提高锅炉的燃烧效率。

Description

中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统及其燃烧方法

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧技术领域，具体地，涉及中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统及其燃烧方法，

背景技术

中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统主要由磨煤机、气固分离器、煤粉仓、排粉机、给粉机等组成，磨煤机为锅炉正常燃烧提供足够的煤粉后，多余的煤粉将被储存在煤粉仓内，煤粉被气流携带出磨煤机后经过气固分离器分离，会形成携带有细煤粉的含粉气流，即三次风(或称乏气)。为了保障中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统的安全，防止发生爆管事故，三次风的温度比较低，因此三次风具有间歇式、温度较低和携带细煤粉的特点。

目前，中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统中三次风常用的布置方式是将三次风布置在主燃烧区的上方，以单独的喷口喷入主燃烧区内，主燃烧区的上方温度较高有利于三次风中携带的细煤粉的燃尽，但这种布置方式易产生较高浓度的NOx。

因而，目前中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统的性能仍有待改进。

发明内容

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

国家对NOx的排放标准越来越严格，目前利用空气分级燃烧、煤粉再燃等技术降低NOx的产生，一种是将三次风作为一次风的一部分喷入锅炉；一种是将三次风作为二次风的一部分喷入锅炉，将三次风简单处理后由单独的喷口送入炉膛的主燃区；一种是将三次风进行气固分离，分离后的浓股气流和淡股气流分别通过不同的喷口送入炉膛，煤粉浓度较高的浓股气流送入主燃区，煤粉浓度较低的淡股气流送入后燃区，作为分级燃烧的二次风使用，虽然上述三种方案中均对三次风进行了不同的分级处理，但由于三次风本身具有间歇性，风源不稳定，其喷入锅炉时对炉内的燃烧波动影响很大，而且三次风的温度较低，不利于煤粉气流的着火和稳定燃烧，也没有实现低NOx的燃烧效果。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统。根据本发明的实施例，该燃烧系统包括：浓淡分离器，所述浓淡分离器包括三次风入口、浓股三次风出口和淡股三次风出口；炉膛，所述炉膛内包括上下分布的燃尽区和主燃烧区，所述主燃烧区设有至少一个上二次风喷口、至少一个淡股三次风喷口、至少一个中二次风喷口和至少一个浓股三次风喷口，所述上二次风喷口和所述淡股三次风喷口设在所述主燃烧区的上部，所述淡股三次风喷口邻近所述上二次风喷口布置且位于所述上二次风喷口的向火侧；所述中二次风喷口和所述浓股三次风喷口设在所述主燃烧区的中部，所述浓股三次风喷口邻近所述中二次风喷口布置且位于所述中二次风喷口的向火侧；燃烧器，所述燃烧器与所述炉膛相连，所述燃烧器包括二次风风道、浓股三次风风道和淡股三次风风道，所述上二次风喷口和所述中二次风喷口分别与所述二次风风道的出口端相连；所述浓股三次风风道的入口端与所述浓股三次风出口相连，且所述浓股三次风风道的出口端与所述浓股三次风喷口相连；所述淡股三次风风道的入口端与所述淡股三次风出口相连，且所述淡股三次风风道的出口端与所述淡股三次风喷口相连。与现有技术相比，采用该燃烧系统可以将浓股三次风、淡股三次风和二次风共同喷向炉膛内，有利于增强锅炉炉内燃烧的稳定性，且可以实现低NOx的燃烧效果，同时实现煤粉的高效燃烧，提高锅炉的燃烧效率。

另外，本发明上述实施例的中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述燃烧系统满足以下条件中的至少之一：所述主燃烧区自上而下依次设有上二次风喷口、上一次风喷口、中二次风喷口、下一次风喷口和下二次风喷口，所述燃尽区自上而下依次设有分离燃尽风上喷口、分离燃尽风下喷口和紧凑燃尽风喷口；所述主燃烧区设有多个上二次风喷口和多个淡股三次风喷口，多个所述上二次风喷口沿所述炉膛的周向间隔布置，每个所述上二次风喷口的向火侧分别独立地设有一个所述淡股三次风喷口；所述主燃烧区设有多个中二次风喷口和多个浓股三次风喷口，多个所述中二次风喷口沿所述炉膛的周向间隔布置，每个所述中二次风喷口的向火侧分别独立地设有一个所述浓股三次风喷口；所述浓股三次风风道和所述淡股三次风风道分别独立地设在所述二次风风道内。

根据本发明的实施例，所述燃烧系统满足以下条件中的至少之一：相邻布置的所述淡股三次风喷口和所述上二次风喷口的喷射方向夹角不大于5度；以垂直于喷射方向的截面为基准，所述淡股三次风喷口的截面面积占所述淡股三次风喷口与所述上二次风喷口的总截面面积的20％～30％；向所述炉膛内喷射的淡股三次风的风速大于上二次风的风速；相邻布置的所述浓股三次风喷口和所述中二次风喷口的喷射方向夹角不大于5度；以垂直于喷射方向的截面为基准，所述浓股三次风喷口的截面面积占所述浓股三次风喷口与所述中二次风喷口的总截面面积的15％～20％；向所述炉膛内喷射的浓股三次风的风速大于中二次风的风速；所述主燃烧区设有4个上二次风喷口、4个淡股三次风喷口、4个中二次风喷口和4个浓股三次风喷口。

根据本发明的实施例，所述燃烧系统满足以下条件中的至少之一：所述淡股三次风的风速为40～50m/s，所述上二次风的风速为35～45m/s；所述浓股三次风的风速为40～50m/s，所述中二次风的风速为35～45m/s。

根据本发明的实施例，多个所述上二次风喷口和/或多个所述淡股三次风喷口的喷射方向与所述主燃烧区的中心区域在水平面的投影上形成切圆结构；多个所述中二次风喷口和/或多个所述浓股三次风喷口的喷射方向与所述主燃烧区的中心区域在水平面的投影上形成切圆结构。

根据本发明的实施例，供给至炉膛内的浓股三次风与供给至炉膛内的淡股三次风的体积比为(3-4)：(6-7)。

根据本发明的实施例，所述浓股三次风的煤粉量占所述三次风总风量的60％～70％。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种采用上述燃烧系统进行的中间仓储式煤粉锅炉燃烧方法。根据本发明的实施例，该燃烧方法包括：采用浓淡分离器将三次风分离为浓股三次风和淡股三次风；通过燃烧器将所述浓股三次风随中二次风供给至炉膛主燃烧区的中部，将所述淡股三次风随上二次风供给至炉膛主燃烧区的上部。发明人发现，该燃烧方法有利于增强锅炉炉内燃烧的稳定性，且可以实现低NOx的燃烧效果，同时实现煤粉的高效燃烧，提高了锅炉的燃烧效率。

根据本发明的实施例，将所述浓股三次风随中二次风沿所述炉膛周向的不同位置给供至炉膛主燃烧区的中部；将所述淡股三次风随上二次风沿所述炉膛周向的不同位置给供至炉膛主燃烧区的上部。

根据本发明的实施例，向所述炉膛内喷射的淡股三次风的风速大于所述上二次风的风速，向所述炉膛内喷射的浓股三次风的风速大于所述中二次风的风速；和/或使所述上二次风和所述淡股三次风与所述主燃烧区形成风包火结构，使所述中二次风和所述浓股三次风与所述主燃烧区形成风包火结构。

附图说明

图1显示了本发明一个实施例的中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统的平面示意图。

图2显示了本发明一个实施例的炉膛的剖面结构示意图。

图3显示了本发明另一个实施例的炉膛的剖面结构示意图。

图4显示了本发明一个实施例的炉膛的平面结构示意图。

图5显示了本发明另一个实施例的炉膛的平面结构示意图。

图6显示了本发明一个实施例的中间仓储式煤粉锅炉燃烧方法的流程示意图。

附图标记：

10：浓淡分离器11：三次风入口12：浓股三次风出口13：淡股三次风出口20：炉膛21：燃尽区22：主燃烧区211：分离燃尽风上喷口212：分离燃尽风下喷口213：紧凑燃尽风喷口221：上二次风喷口222：淡股三次风喷口223：中二次风喷口224：浓股三次风喷口225：上一次风喷口226：下一次风喷口227：下二次风喷口30：燃烧器

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统，根据本发明的实施例，参照图1、图2，该燃烧系统包括：浓淡分离器10、炉膛20和燃烧器30，其中，所述浓淡分离器10包括三次风入口11、浓股三次风出口12和淡股三次风出口13，用于将三次风分离成浓股三次风和淡股三次风，三次风入口11可以通过气固分离器与磨煤机相连(图中未示出)；所述炉膛20内包括上下分布的燃尽区21和主燃烧区22，所述主燃烧区22设有至少一个上二次风喷口221、至少一个淡股三次风喷口222、至少一个中二次风喷口223和至少一个浓股三次风喷口224，所述上二次风喷口221和所述淡股三次风喷口222设在所述主燃烧区22的上部，所述淡股三次风喷口222邻近所述上二次风喷口221布置且位于所述上二次风喷口221的向火侧(结合图4理解)；所述中二次风喷口223和所述浓股三次风喷口224设在所述主燃烧区22的中部，所述浓股三次风喷口224邻近所述中二次风喷口223布置且位于所述中二次风喷口223的向火侧(结合图5理解)；所述燃烧器30与所述炉膛20相连，所述燃烧器30包括二次风风道(图中未示出)、浓股三次风风道(未示出)和淡股三次风风道(未示出)，所述上二次风喷口221和所述中二次风喷口223分别与所述二次风风道的出口端相连；所述浓股三次风风道的入口端与所述浓股三次风出口相连12，且所述浓股三次风风道的出口端与所述浓股三次风喷口224相连；所述淡股三次风风道的入口端与所述淡股三次风出口13相连，且所述淡股三次风风道的出口端与所述淡股三次风喷口222相连。

根据本发明的实施例，该燃烧系统中浓股三次风和淡股三次风分别送入炉膛主燃烧区的中部和上部的向火侧，并且以独立的风道与二次风紧密布置，总体上可以视同二次风的一部分，该系统至少具有有以下优点：一方面，可以使浓股三次风和中二次风共同喷向炉膛内的主燃烧区，在主燃烧区的水平方向上形成“风包火”的气流结构，减轻炉膛发生高温腐蚀和结渣；另一方面，可以利用二次风预热温度较低的三次风，降低煤粉气流着火点，减少低温三次风燃烧的干扰，保证燃烧的稳定性；再一方面，浓股三次风喷口位于主燃烧区中二次风喷口的向火侧，可以增强主燃烧区的还原性气氛，增强炉内的低NOx燃烧性能，有效抑制燃料N向NO的转变，并保证煤粉的燃尽；同时，将淡股三次风供给至主燃烧区上方，其总体还处于还原气体中，既有利于控制NOx的生成，又有利三次风中所携带煤粉的燃尽，由此可以实现中间仓储式煤粉锅炉的低NOx、高效和安全燃烧；又一方面，三次风作为二次风的一部分，可以减少或者显著降低间歇式供给的三次风供给至炉膛内时以及磨煤机启停时对锅炉内整体流场的干扰及燃烧波动；同时，将三次风分为两股并同时射向主燃烧区的向火侧，也有利于减少低温三次风对燃烧的干扰。

根据本发明的实施例，参照图3，所述燃烧系统可以满足：所述主燃烧区自上而下依次设有上二次风喷口221、上一次风喷口225、中二次风喷口223、下一次风喷口226和下二次风喷口227，所述燃尽区21自上而下依次设有分离燃尽风上喷口211、分离燃尽风下喷口212和紧凑燃尽风喷口213；其中，一次风、二次风通过燃烧器和对应的喷口供给至主燃烧区；分离燃尽风和紧凑燃尽风通过对应喷口供给至燃尽区，由此，一方面可以提高主燃烧区及其上部对NOx的还原能力，另一方面燃尽区可以为未燃尽的煤粉提供氧量，保证未燃尽的煤粉在燃尽区充分燃烧，提高煤粉的燃烧效率。

可以理解的是，上二次风喷口、上一次风喷口、中二次风喷口、下一次风喷口和下二次风喷口、分离燃尽风上喷口、分离燃尽风下喷口和紧凑燃尽风喷口的个数并不受特别限制，例如各喷口个数可以分别独立地为1个、2个、3个、4个等，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

根据本发明的实施例，参照图4理解，所述燃烧系统中，所述主燃烧区可以设有多个上二次风喷口221和多个淡股三次风喷口222(图中示出了主燃烧区设有四个上二次风喷口221和四个淡股三次风喷口的情况)，多个所述上二次风喷口221可以沿所述炉膛20的周向间隔布置，每个所述上二次风喷口221的向火侧可以分别独立地设有一个所述淡股三次风喷口222；参照图5理解，所述主燃烧区可以设有多个中二次风喷口223和多个浓股三次风喷口224(图中示出了主燃烧区设有四个中二次风喷口221和四个浓股三次风喷口的情况)，多个所述中二次风喷口223可以沿所述炉膛20的周向间隔布置，每个所述中二次风喷口223的向火侧可以分别独立地设有一个所述浓股三次风喷口224。即多个上二次风喷口与多个淡股三次风喷口一一对应，多个中二次风喷口与多个浓股三次风喷口一一对应，发明人发现，采用该设置更有利于锅炉炉膛内整体流场的稳定和燃烧均匀性，能够显著降低炉膛内因给粉波动引起的炉膛燃烧波动。可以理解的是，间隔布置可以是等高间隔布置，也可以是不等高间隔布置，优选为等高间隔布置，另外，等高间隔布置可以是等高均匀布置，也可以是等高不均匀布置，更优选为等高均匀布置，由此，进一步提高锅炉炉膛内整体流场的稳定，降低炉膛内的燃烧波动。可以理解的是，上二次风喷口、淡股三次风喷口、中二次风喷口、浓股三次风喷口的个数不受特别限制，例如喷头个数可以为1个、2个、3个、4个等，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

根据本发明的实施例，所述燃烧系统中，所述浓股三次风风道和所述淡股三次风风道可以分别独立地设在所述二次风风道内，由此，更有利于将三次风作为二次方的一部分随二次风供给至炉膛内，且浓股三次风和淡股三次风喷入炉膛中时不易对二次风产生较大的波动，更好地减少了三次风间歇式供给对炉内整体流场的干扰。

根据本发明的实施例，参照图4理解，所述燃烧系统中，相邻布置的所述淡股三次风喷口和所述上二次风喷口的喷射方向夹角不大于5度，具体可以是0度、1度、2度、3度、4度、5度等，其中，优选相邻布置的所述淡股三次风喷口和所述上二次风喷口的喷射方向夹角为0度，此时，淡股三次风射流轴线顺着炉内主旋气流方向与上二次风射流轴线偏向一致，可以有效防止由于射流方向不同引起的气流偏斜，在主燃烧区的上部形成上二次风包裹淡股三次风的“风包火”的气流结构，从而减轻炉膛发生高温腐蚀和结渣，且淡股三次风和上二次风处于还原性气氛中，能更好地抑制NOx的生成，也有利于淡股三次风中所携带的煤粉的燃尽。

根据本发明的实施例，所述燃烧系统中，以垂直于喷射方向的截面为基准，所述淡股三次风喷口的截面面积可以占所述淡股三次风喷口与所述上二次风喷口的总截面面积的20％～30％，具体可以是20％、22％、25％、27％、29％、30％等，发明人发现，当淡股三次风喷口的截面面积过小时，淡股三次风喷入炉膛的粉量过少，而当淡股三次风喷口的截面面积过大时，淡股三次风喷入炉膛时会影响上二次风喷入的粉量，使得锅炉内的流场变化较大，进而使得炉膛内的燃烧波动较大；而当控制淡股三次风喷口的截面面积处于上述范围内时，可以使淡股三次风能更好地从喷口中喷出，且不易影响上二次风喷入的粉量，使得锅炉内的流场变化较小，从而提高锅炉炉膛内整体流场的稳定。

根据本发明的实施例，所述燃烧系统中，向所述炉膛内喷射的淡股三次风的风速可以大于上二次风的风速。具体地，所述淡股三次风的风速可以为40～50m/s，所述上二次风的风速可以为35～45m/s，例如，淡股三次风的风速可以为40m/s，上二次风的风速可以为35m/s；或者，淡股三次风的风速可以为45m/s，上二次风的风速可以为40m/s；再或者，淡股三次风的风速可以为50m/s，上二次风的风速可以为45m/s。发明人发现，三次风是间歇式喷入，若淡股三次风的风速过小，淡股三次风喷入炉膛时很难喷至主燃烧区上部的中心区域，通过控制淡股三次风的风速略大于上二次风的风速，可以确保淡股三次风能够更好地喷至主燃烧区上部的中心区域。

根据本发明的实施例，参照图5理解，所述燃烧系统中，相邻布置的所述浓股三次风喷口和所述中二次风喷口的喷射方向夹角不大于5度，具体可以是0度、1度、2度、3度、4度、5度等，其中，优选相邻布置的所述浓股三次风喷口和所述中二次风喷口的喷射方向夹角为0度，此时，浓股三次风射流轴线顺着炉内主旋气流方向与中二次风射流轴线偏向一致，可以有效防止由于射流方向不同引起的气流偏斜，在主燃烧区的中部形成中二次风包裹浓股三次风的“风包火”的气流结构，从而减轻炉膛发生高温腐蚀和结渣，并且烟气气流充满度好，有利于淡股三次风中所携带的煤粉的燃尽。

根据本发明的实施例，所述燃烧系统中，以垂直于喷射方向的截面为基准，所述浓股三次风喷口的截面面积可以占所述浓股三次风喷口与所述中二次风喷口的总截面面积的15％～20％，具体可以是15％、16％、17％、18％、19％、20％等，发明人发现，浓股三次风喷口的截面面积过小时，浓股三次风喷入炉膛的速度过大，而当浓股三次风喷口的截面面积过大时，浓股三次风喷入炉膛时会影响中二次风喷入的粉量，使得锅炉内的流场变化较大，进而使得炉膛内的燃烧波动较大；而当控制浓股三次风喷口的截面面积处于上述范围内时，可以使浓股三次风能更好地从喷口中喷出，且不易影响中二次风喷入的粉量，使得锅炉内的流场变化较小，从而提高锅炉炉膛内整体流场的稳定。

根据本发明的实施例，所述燃烧系统中，向所述炉膛内喷射的浓股三次风的风速可以大于中二次风的风速，具体地，所述浓股三次风的风速可以为40～50m/s，所述中二次风的风速可以为35～45m/s，例如浓股三次风的风速可以为40m/s，中二次风的风速可以为35m/s；或者，浓股三次风的风速可以为45m/s，中二次风的风速可以为40m/s；再或者，浓股三次风的风速可以为50m/s，中二次风的风速可以为45m/s。发明人发现，三次风是间歇式喷入，若浓股三次风的风速过小时，浓股三次风喷不到主燃烧区的中心区域，通过控制浓股三次风的风速略大于上二次风的风速时，可以确保浓股三次风能够更好地喷到主燃烧区的中心区域。

根据本发明的实施例，参照图4、图5所示，所述燃烧系统中，所述主燃烧区可以设有4个上二次风喷口、4个淡股三次风喷口、4个中二次风喷口和4个浓股三次风喷口，优选可以使4个上二次风喷口沿炉膛侧壁的周向等高均匀布置，使4个中二次风喷口沿炉膛侧壁的周向等高均匀布置，由此，可以在主燃烧区的四个方向同时喷入二次风和三次风，更好地形成“风包火”的气流结构。

根据本发明的实施例，参照图4理解，多个所述上二次风喷口和/或多个所述淡股三次风喷口的喷射方向与所述主燃烧区的中心区域在水平面的投影上可以形成切圆结构A；参照图5理解，多个所述中二次风喷口和/或多个所述浓股三次风喷口的喷射方向与所述主燃烧区的中心区域在水平面的投影上形成切圆结构B，切圆结构是一个假想切圆，可以理解为使得二次风和三次风在实际流动在炉内形成旋转气流，从而能够延长煤粉燃烧的时间，有利于煤粉地燃尽；另外，淡股三次风和上二次风在主燃烧区上方的中心区域形成切圆结构，其仍然处于还原气氛中，能更好地抑制NOx的生成，也有利于淡股三次风中所携带的煤粉的燃尽。

根据本发明的实施例，供给至炉膛内的浓股三次风与供给至炉膛内的淡股三次风的体积比可以为(3-4)：(6-7)，具体可以为3：7、3.5：6.5、3.8：6.2、4：6等，发明人发现，浓股三次风与淡股三次风的体积比过小时，由于三次风携带的煤粉较细，不易分离，过小的体积比对分离器的要求过高，燃烧组织较困难；浓股三次风与淡股三次风的体积比过大时，浓股三次风设置在主燃烧区的中心区域，对主燃烧区的燃烧扰动大；当浓股三次风与淡股三次风的体积比处于上述范围内时，可以进行更优地燃烧控制，更加有利于煤粉地燃尽。

根据本发明的实施例，所述浓股三次风的煤粉量可以占所述三次风总风量的60％～70％，具体可以为60％、62％、64％、65％、67％、69％、70％等，相应地，所述淡股三次风的煤粉量占所述三次风总风量的30％～40％，例如，浓股三次风的煤粉量为60％，淡股三次风的煤粉量为40％。由于三次风携带的煤粉较细，不易分离，若浓股三次风的煤粉量占比过高时，燃烧系统需要使用阻力较大的小旋风筒，而浓股三次风的煤粉量处于上述范围内时可以直接使用送风管的弯头或者在送风管内安装阻力较小的挡块来实现送风。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种采用上述燃烧系统进行的中间仓储式煤粉锅炉燃烧方法。根据本发明的实施例，参照图6，该燃烧方法包括：

S100：采用浓淡分离器将三次风分离为浓股三次风和淡股三次风；

可以理解的是，供给至炉膛内的浓股三次风与供给至炉膛内的淡股三次风的体积比可以为(3-4)：(6-7)；所述浓股三次风的煤粉量可以占所述三次风总风量的60％～70％。

S200：通过燃烧器将所述浓股三次风随中二次风供给至炉膛主燃烧区的中部，将所述淡股三次风随上二次风供给至炉膛主燃烧区的上部。其中，浓股三次风位于中二次风的向火侧，淡股三次风位于上二次风的向火侧。该燃烧方法有利于增强锅炉炉内燃烧的稳定性，且可以实现低NOx的燃烧效果，同时实现煤粉的高效燃烧，提高了锅炉的燃烧效率。

根据本发明的实施例，可以将所述浓股三次风随中二次风沿所述炉膛周向的不同位置给供至炉膛主燃烧区的中部；将所述淡股三次风随上二次风沿所述炉膛周向的不同位置给供至炉膛主燃烧区的上部。具体地，可以在炉膛主燃烧区上部设置多个上二次风喷口和多个淡股三次风喷口，使多个所述上二次风喷口沿所述炉膛的周向间隔布置，在每个所述上二次风喷口的向火侧分别独立地设有一个所述淡股三次风喷口；在所述主燃烧区中部设置多个中二次风喷口和多个浓股三次风喷口，使多个所述中二次风喷口沿所述炉膛的周向间隔布置，在每个所述中二次风喷口的向火侧可以分别独立地设有一个所述浓股三次风喷口。发明人发现，采用该设置更有利于锅炉炉膛内整体流场的稳定和燃烧均匀性，能够显著降低炉膛内因给粉波动引起的炉膛燃烧波动。优选地，该间隔布置可以是等高间隔布置，更优选等高均匀布置，由此，进一步提高锅炉炉膛内整体流场的稳定，降低炉膛内的燃烧波动。

根据本发明的实施例，向所述炉膛内喷射的淡股三次风的风速可以大于所述上二次风的风速，具体地，所述淡股三次风的风速可以为40～50m/s，所述上二次风的风速可以为35～45m/s；向所述炉膛内喷射的浓股三次风的风速大于所述中二次风的风速，具体地，所述浓股三次风的风速可以为40～50m/s，所述中二次风的风速可以为35～45m/s；进一步地，可以使所述上二次风和所述淡股三次风与所述主燃烧区形成风包火结构，使所述中二次风和所述浓股三次风与所述主燃烧区形成风包火结构，由此，可以减轻炉膛发生高温腐蚀和结渣的现象，且使炉膛内主燃烧区的煤粉在还原性气氛下燃烧，进而抑制煤粉燃烧中NOx的生成量。

需要说明的是，针对上述中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统所描述的特征及效果同样适用于该中间仓储式煤粉锅炉燃烧方法，此处不再一一赘述。

综上所述，根据本发明的实施例，该中间仓储式煤粉锅炉燃烧方法至少具有以下优点：1、可以使浓股三次风和中二次风共同喷向炉膛内的主燃烧区，在主燃烧区的水平方向上形成“风包火”的气流结构，减轻炉膛发生高温腐蚀和结渣；2、可以利用二次风预热温度较低的三次风，降低煤粉气流着火点，减少低温三次风燃烧的干扰，保证燃烧的稳定性；3、将浓股三次风于主燃烧区中二次风的向火侧喷入，可以增强主燃烧区的还原性气氛，增强炉内的低NOx燃烧性能，有效抑制燃料N向NO的转变，并保证煤粉的燃尽；同时，将淡股三次风供给至主燃烧区上方，其总体还处于还原气体中，既有利于控制NOx的生成，又有利三次风中所携带煤粉的燃尽，由此可以实现中间仓储式煤粉锅炉的低NOx、高效和安全燃烧；4、三次风作为二次风的一部分，可以减少或者显著降间歇式供给的三次风低供给至炉膛内时以及磨煤机启停时对锅炉内整体流场的干扰及燃烧波动；同时，将三次风分为两股并同时射向主燃烧区的向火侧，也有利于减少低温三次风对燃烧的干扰。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种中间仓储式煤粉锅炉燃烧系统，其特征在于，包括：

浓淡分离器，所述浓淡分离器包括三次风入口、浓股三次风出口和淡股三次风出口；

炉膛，所述炉膛内包括上下分布的燃尽区和主燃烧区，所述主燃烧区设有至少一个上二次风喷口、至少一个淡股三次风喷口、至少一个中二次风喷口和至少一个浓股三次风喷口，所述上二次风喷口和所述淡股三次风喷口设在所述主燃烧区的上部，所述淡股三次风喷口邻近所述上二次风喷口布置且位于所述上二次风喷口的向火侧；所述中二次风喷口和所述浓股三次风喷口设在所述主燃烧区的中部，所述浓股三次风喷口邻近所述中二次风喷口布置且位于所述中二次风喷口的向火侧；

燃烧器，所述燃烧器与所述炉膛相连，所述燃烧器包括二次风风道、浓股三次风风道和淡股三次风风道，所述上二次风喷口和所述中二次风喷口分别与所述二次风风道的出口端相连；所述浓股三次风风道的入口端与所述浓股三次风出口相连，且所述浓股三次风风道的出口端与所述浓股三次风喷口相连；所述淡股三次风风道的入口端与所述淡股三次风出口相连，且所述淡股三次风风道的出口端与所述淡股三次风喷口相连。

2.根据权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：

所述主燃烧区自上而下依次设有上二次风喷口、上一次风喷口、中二次风喷口、下一次风喷口和下二次风喷口，所述燃尽区自上而下依次设有分离燃尽风上喷口、分离燃尽风下喷口和紧凑燃尽风喷口；

所述主燃烧区设有多个上二次风喷口和多个淡股三次风喷口，多个所述上二次风喷口沿所述炉膛的周向间隔布置，每个所述上二次风喷口的向火侧分别独立地设有一个所述淡股三次风喷口；

所述主燃烧区设有多个中二次风喷口和多个浓股三次风喷口，多个所述中二次风喷口沿所述炉膛的周向间隔布置，每个所述中二次风喷口的向火侧分别独立地设有一个所述浓股三次风喷口；

所述浓股三次风风道和所述淡股三次风风道分别独立地设在所述二次风风道内。

3.根据权利要求2所述的燃烧系统，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：

相邻布置的所述淡股三次风喷口和所述上二次风喷口的喷射方向夹角不大于5度；

以垂直于喷射方向的截面为基准，所述淡股三次风喷口的截面面积占所述淡股三次风喷口与所述上二次风喷口的总截面面积的20％～30％；

向所述炉膛内喷射的淡股三次风的风速大于上二次风的风速；

相邻布置的所述浓股三次风喷口和所述中二次风喷口的喷射方向夹角不大于5度；

以垂直于喷射方向的截面为基准，所述浓股三次风喷口的截面面积占所述浓股三次风喷口与所述中二次风喷口的总截面面积的15％～20％；

向所述炉膛内喷射的浓股三次风的风速大于中二次风的风速；

所述主燃烧区设有4个上二次风喷口、4个淡股三次风喷口、4个中二次风喷口和4个浓股三次风喷口。

4.根据权利要求3所述的燃烧系统，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：

所述淡股三次风的风速为40～50m/s，所述上二次风的风速为35～45m/s；

所述浓股三次风的风速为40～50m/s，所述中二次风的风速为35～45m/s。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的燃烧系统，其特征在于，多个所述上二次风喷口和/或多个所述淡股三次风喷口的喷射方向与所述主燃烧区的中心区域在水平面的投影上形成切圆结构；

多个所述中二次风喷口和/或多个所述浓股三次风喷口的喷射方向与所述主燃烧区的中心区域在水平面的投影上形成切圆结构。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的燃烧系统，其特征在于，供给至炉膛内的浓股三次风与供给至炉膛内的淡股三次风的体积比为(3-4)：(6-7)。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的燃烧系统，其特征在于，所述浓股三次风的煤粉量占所述三次风总风量的60％～70％。

8.一种采用权利要求1～7中任一项所述的燃烧系统进行的中间仓储式煤粉锅炉燃烧方法，其特征在于，包括：

采用浓淡分离器将三次风分离为浓股三次风和淡股三次风；

通过燃烧器将所述浓股三次风随中二次风供给至炉膛主燃烧区的中部，将所述淡股三次风随上二次风供给至炉膛主燃烧区的上部。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述浓股三次风随中二次风沿所述炉膛周向的不同位置给供至炉膛主燃烧区的中部；

将所述淡股三次风随上二次风沿所述炉膛周向的不同位置给供至炉膛主燃烧区的上部。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，向所述炉膛内喷射的淡股三次风的风速大于所述上二次风的风速，向所述炉膛内喷射的浓股三次风的风速大于所述中二次风的风速；

和/或，使所述上二次风和所述淡股三次风与所述主燃烧区形成风包火结构，使所述中二次风和所述浓股三次风与所述主燃烧区形成风包火结构。

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