CN219300724U - 燃煤电站锅炉深调燃烧机及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种燃煤电站锅炉深调燃烧机及系统，其包括：上集箱、筒体和下集箱，筒体由膜式壁管和扁钢焊接封闭而成，膜式壁管包括间隔设置的第一膜式壁管和第二膜式壁管，第一膜式壁管的上下端分别与上、下集箱连通，筒体的上、下部分别形成出口烟窗和出渣口，第二膜式壁管的上、下端分别连接于上、下集箱的内圆壁上；在筒体上设有呈割线方向设置的一次风煤粉进口和呈切向设置有二次风进口；筒体内壁为耐火浇铸料层；在出渣口处设有渣栏；上、下集箱上面设有出、进口管接头；一次风煤粉进口附近设有点火油枪进口。本实用新型所述燃烧机能够实现旋流燃烧，温度高、强度大，保证锅炉20％低负荷稳燃，且从根本上杜绝了燃烧室结渣的问题。

Description

燃煤电站锅炉深调燃烧机及系统

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤电站锅炉深调燃烧机及系统，属于火力发电锅炉调峰技术领域。

背景技术

在国家“3060”碳达峰、碳中和的政策背景下，近年来，风力发电和光伏发电等新能源发电装机容量大幅度提升，并且享有优先上网权，由于这些电力都有着随机性强、能源生产是间歇性的、不能随电网的需求而调节的特征，这对电网的安全和稳定产生了极大的挑战。

煤电是最为经济可靠和最具开发潜力的灵活性电源，煤电机组将越来越多地作为配合新能源发电的调峰手段。据分析，风电、光伏在电力系统中到达一定比例：15％-20％后，每高一个百分点，对电力系统的调峰要求都是质的改变。很多地区电力系统运行灵活性不足，系统亟需较大比例灵活电源改善调峰电源结构，缓解系统调峰压力。燃煤火力发电机组如今必须面对两个问题，(1)总的发电量降低，这直接导致了电厂收益的减少；(2)由于新能源发电不稳定，具有间歇性，为了维持电网的平稳运行，燃煤火力发电机组需要承担削峰填谷的作用，以保证电网安全运行。并且，近两年来高企的煤价，要求燃煤火力发电厂既要兼顾机组运行的灵活性，即更宽的负荷变化能力、更快的负荷变化速率，同时也要保证机组运行的经济性。

我国的燃煤火力发电机组投运较早，绝大多数设计时均未充分考虑机组的变负荷能力，更没有考虑低负荷下机组运行的经济性问题。然而，目前要求燃煤火力发电机组可在20％额定负荷下稳定运行。对于燃煤火力发电机组来说，低乃至超低负荷运行，首先要解决的问题是稳定燃烧，该负荷下燃料投入量少，空气量相对更多，而锅炉炉膛容积不变，受热面面积不变，此时稳定燃烧将变得非常困难。同时，该负荷下，燃烧温度低，过量空气量大，导致燃烧效率和锅炉效率均大幅降低，发电煤耗飙升，据统计对于300MW燃煤发电机组来说，当锅炉在30％额定负荷下运行时，机组的发电煤耗将上升15％-20％。

现有技术中常用的低负荷稳燃技术主要有5种：浓淡燃烧器技术、微油燃烧器技术、等离子燃烧器技术、氧微油燃烧器技术和外置煤粉浓缩技术；其中，浓淡燃烧器技术中的燃煤火力发电机组可在45％-100％额定负荷下稳定运行，已经不能满足目前对燃煤火力发电机组在20％额定负荷下稳定运行的要求。而微油燃烧器技术、等离子燃烧器技术、氧微油燃烧器技术，因均额外需要使用辅助能源而受到限制。外置煤粉浓缩技术源自日本石川岛播磨重工业株式会社(I H I)，其研制了一种I H I-WR型旋流煤粉燃烧器，由于该燃烧器的局部容易磨损，低负荷运行时，煤粉易在燃烧器入口转向处堆积、堵塞和燃烧，因此，并未得到应用。

中科院热物所提出了一种煤粉类气体化技术，以流态化自预热为原理，构建预热燃烧器，参见图1、2，图1、2中展示了预热燃烧器200和预热燃烧锅炉300的布置方式，预热燃烧器的布置形式有：双只双喷口切圆、四只单喷口切圆、双只双喷口对冲、四只单喷口对冲的四种方式；煤粉全部通过预热燃烧器，在预热燃烧器内少量空气与燃料部分燃烧，放出热量维持自身温度，稳定进行850-1000℃的高温预热。预热后燃料粒径减小，反应活性增加，形成高温气体+高温活化颗粒混合(CO+C)的类气体燃料，之后再送入炉膛进行燃烧，以期实现超低负荷下炉内稳燃。该技术已在若干50MW及以下燃煤锅炉上应用，取得了一定的成功。但面对300MW及以上机组动辄几千上万立方的炉膛容积，该技术使用分级燃烧的理念恐与炉内稳燃的诉求相悖，更不用说高效燃烧了，并且该技术需要精确控制预热燃烧器内的气化过程，当温度控制过高时，容易出现结焦，影响设备运行可靠性。另外，该技术使用的预热燃烧器体积庞大，工程上难以与现有锅炉炉膛在结构上匹配。

为了节约煤粉锅炉启动和上述需要辅助能源——低负荷助燃用油的问题，同时，也是为了满足日益增大的电网调峰的需要。上世纪70年代，清华大学、北京锅炉厂和内蒙电力试验研究所合作，首先开发了带旋流煤粉预燃室的燃烧器。其后，河南、山东、安徽、上海等地的科研院所相继研制出不同型式的煤粉预燃室。

预燃室是由耐火材料或耐热钢制成的筒型前置燃烧室。预燃室中的点火过程是：先点燃引火燃料——油或天然气，用其加热预燃筒内壁的耐火碹拱或筒壁。由于筒内空间较小，壁温很快升高。然后投入煤粉气流，在室内形成适当的受限射流(旋转射流或直流)这股气流与已燃烧的油(气)火炬相互扰动混合，又在高温筒壁和拱碹辐射传热的作用下，使煤粉气流着火燃烧。燃烧的高温火焰反向回流到一次风射流出口附近，被卷吸到一次风内，从而增加火焰的稳定性和燃烧强度，这样，就能在不长的时间保证脱油后煤粉气流在室内稳定的着火和燃烧，并使室内燃烧过程持续进行。

由于能在预燃室中保持高温，这个温度高于煤粉气流的着火温度，因而能使煤粉迅速的被加热升温而着火燃烧。但煤粉完全燃烧需要一定时间，而预燃室长度有限(一般为800mm-1200mm)，因而，以一定速度由预燃烧室出口喷出的火焰，使大部分煤粉在预燃室外的炉膛空间里完成燃烧过程，进一步释放出热量，形成一个稳定的高温燃烧火炬。它可以点燃或稳燃主燃烧器喷出的煤粉气流。这样就可以利用少量或微量油(气)进行锅炉点火，并能在不投油(气)的情况下，把锅炉的最低负荷由原来的70％-80％额定负荷降低到30％-40％，从而可以提高机组的调峰能力和运行安全性。例如：CN 213810604 U公开了一种超低负荷稳燃预热解燃烧器及系统，包括中心管、旋流内二次风管道、轴向叶片、外二次风管道、预热解室以及外二次风喷口；所述第二给粉管道与中心管相连，中心管、旋流内二次风管道以及外二次风管道同轴布置，旋流内二次风管道和中心管出口与预热解室入口相连，外二次风喷口与外二次风管道相连通，且均匀布置于预热解室四周；该系统通过给粉管道换向阀切换直流燃烧器和预热解旋流燃烧器的给粉，使煤粉在预热解旋流燃烧器的预燃室内进行低温热解，热解产物与外二次风混合，然后喷入锅炉炉膛，来实现稳定燃烧，其虽然可使锅炉在超低负荷工况下运行，但是该类燃烧器的问题是：由于预燃室的温度低于(渣的)熔点1600℃，所以预燃室内均存在积粉、结渣的问题；由于轴向叶片安装于旋流内二次风管道中，一、二次风直接吹向轴向叶片，因容易导致叶片烧损，同时，预燃室内衬采用耐火混凝土时，易烧损脱落。

发明内容

本实用新型目的在于解决现有的预燃室内存在积粉、结渣、叶片容易烧损、预燃室内衬采用耐火混凝土容易烧损脱落的问题，从而提供一种新型的燃烧机，其不仅仅可以实现深度调峰还可以解决结渣以及叶片易烧损的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种燃煤电站锅炉深调燃烧机，其特征在于，其包括：位于上部呈环管状的上集箱、位于中间柱形的筒体和位于下部的呈环管状的下集箱，所述筒体由膜式壁管和扁钢焊接封闭而成，筒体内形成燃烧室，所述膜式壁管包括间隔设置的第一膜式壁管和第二膜式壁管，所述第一膜式壁管、第二膜式壁管的上下端分别与上集箱、下集箱连通，所述第二膜式壁管在所述筒体的上、下部分别通过上跳管和下跳管形成呈收缩状的位于上部的出口烟窗和位于下部的出渣口；在所述筒体上设有一个一次风煤粉进口，所述一次风煤粉进口的方向为与所述筒体呈割线方向设置；在所述筒体上与所述一次风煤粉进口间隔地设有二次风进口，所述二次风进口与所述筒体壁呈切向设置；所述筒体内壁为耐火浇铸料层；在所述出渣口处设有渣栏；所述上集箱上面设有出口管接头，下集箱下面设有进口管接头；所述一次风煤粉进口的附近设有用于点火油枪推入的点火油枪进口。

作为优选方案，其中，所述二次风进口为1-4个，多个所述二次风进口依次沿纵向设在所述筒体上。

作为优选方案，其中，所述一次风煤粉进口、二次风进口分别是通过跳管形成；所述点火油枪进口通过跳管形成。

作为优选方案，其中，所述一次风煤粉进口和二次风进口呈水平方向设置在所述筒体上并延伸进入燃烧室内部；或者，所述一次风煤粉进口和二次风进口呈向下倾斜一个倾斜角一和倾斜角二地设在所述筒体上并延伸进入燃烧室内部。

作为优选方案，其中，所述筒体的底部为水平设置或者为中间低的锥形，所述筒体的底部与水平面的夹角β为0-3°。

作为优选方案，其中，所述上集箱、下集箱呈圆环管状或者多边环管状；所述筒体为与所述上集箱、下集箱适配的圆柱形或多边柱形。

本实用新型还提供一种燃煤电站锅炉深调燃烧系统，其特征在于，其包括：燃烧机、锅炉、一次风粉系统、二次风系统、点火油装置、汽水装置、排渣装置以及排烟装置；所述燃烧机通过烟道与锅炉连接，用于向锅炉的炉膛提供高温烟气，所述一次风粉系统与燃烧机的一次风煤粉进口连接，用于沿割向向所述燃烧机提供一次风和煤粉；所述二次风系统与所述燃烧机的二次风进口连通，用于沿切向向燃烧机提供二次热风；所述点火油装置包括点火油枪，用于燃烧机内一次风粉点火；所述汽水装置包括与所述燃烧机下集箱的进口管接头连接的锅炉下降管、下集箱、膜式壁管、上集箱、与上集箱的出口管接头连接至汽包的出气管；所述排渣装置包括一个设在所述燃烧机下方的捞渣机，所述捞渣机通过出渣管路与燃烧机的出渣口连接；所述排烟装置包括设在燃烧机上端的出口烟窗、与锅炉连接的烟道。

作为优选方案，其中，所述一次风粉系统的制粉系统为自直吹式制粉系统，其包括磨煤机，与磨煤机(31)进口连接的原煤供给装置(39)，以及与磨煤机进风口端连接的一次热风管和一次冷风管，所述磨煤机的出风口与所述燃烧机的一次风煤粉进口连接。

作为优选方案，其中，所述一次风粉系统的制粉系统为中间储仓式制粉系统，其包括：磨煤机；与磨煤机连接的粗粉分离器，用于将磨煤机出来的煤粉中的粗粉分离出来，并返回磨煤机再次研磨；细粉分离器，用于接收粗粉分离器分离出的煤粉、进行二次分离，细粉分离器的下端出口与粉仓连接，粉仓的出口与给粉机连接，给粉机接入风粉管道，风粉管道的一端依次连接一次风再加热装置、一次热风，风粉管道的另一端接燃烧机的一次风煤粉进口；所述细粉分离器的上端中间出口接入三次风管路，三次风管路接入所述燃烧机与锅炉之间的烟道中。

本实用新型所述燃煤电站锅炉深调燃烧机及系统，其使用时，启动一次风粉系统，使一次风裹挟煤粉，经所述燃烧机的筒体侧壁上的一次风煤粉进口呈割向进入燃烧机的筒体内部的燃烧室中，同时，点火油装置的点火油枪经点火油枪进口进入，点燃一次风中裹挟的煤粉；启动二次风系统，二次风的速度大于一次风煤粉的速度；所述二次风经燃烧机的筒体侧壁上的二次风进口切向进入筒体内的燃烧室中，被点燃的一次风粉快速与二次风相遇，在二次风的作用下沿筒体内壁高速旋转气化、燃烧，并释放出大量的热量，在高温的所用下，煤粉中的灰开始熔化，在筒体内壁上形成一层液态的渣膜，较粗的煤粉颗粒在离心力的作用下飞向筒体内壁、被液态渣膜捕获，随着液态渣膜的缓慢流动进行气化、燃烧，形成覆膜燃烧；较细的煤粉颗粒和部分可燃气体在压力梯度的作用下，进入筒体的中心区域燃烧，形成悬浮燃烧；燃烧产生的高温烟气经烟道送至锅炉的炉膛中换热；液态熔渣沿筒体内壁向下流至筒体底部，经过渣栏处的出渣口进入捞渣机中。

其中，一次风煤粉的速度为10m/s-20m/s，二次风的风速为60m/s-90m/s。

本实用新型所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机，其在使用时，是与锅炉连接，向锅炉提供高温烟气，其工作过程是：依次开启一次风粉系统、点火油装置、二次风系统，一次风煤粉的速度为10m/s-20m/s，二次风的风速为60m/s-90m/s；一次风粉经过一次风煤粉进口割向进入燃烧机的燃烧室内，一次风粉被点火油枪点燃后，快速与二次风相遇，由于二次风速远大于一次风速，沿筒体内壁高速旋转气化、燃烧，并释放出大量的热量，在高温的所用下，煤粉中的灰开始熔化，在筒体内壁上形成一层液态的渣膜，较粗的煤粉颗粒在离心力的作用下飞向筒体内壁被液态渣膜捕获，随着液态渣膜的缓慢流动进行气化、燃烧，较细的煤粉颗粒和部分可燃气体在压力梯度的作用下，进入筒体中心区域燃烧。当筒体内燃烧稳定后，退出点火油枪。液态熔渣沿筒体内壁，向下流至筒体底部，由于设置了渣栏，在筒体的底部形成了一定深度的渣池，当渣池液面高于渣栏时，液态熔渣通过出渣口进入捞渣机。

本实用新型所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机是利用液态排渣旋流气化和燃烧的理论，使一次风裹挟一定细度的煤粉，由本燃烧机筒体侧壁一次风口割向进入筒体内部燃烧室，二次风由本装置筒体侧壁二次风口切向进入筒体内部燃烧室。一次风煤粉进口和二次风进口均由筒体侧壁垂直的管子向外跳管形成。一次风煤粉进口和二次风进口可保持水平进入筒体内部燃烧室，也可下倾一定的角度进入筒体内部燃烧室。一次风煤粉进口和二次风进口之间保持一定的距离，保证一次风粉割向进入后，有一段预热的过程。

本实用新型所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机，与常规技术相比，由于燃烧原理上的不同，本技术可以实现锅炉在20％及以下额定负荷时稳定燃烧，且有较高的燃烧效率，更不需要使用辅助燃料或辅助能源。由于燃烧机内部燃烧温度接近燃料的理论燃烧温度，所以本燃烧机的煤种适应性也更好，运行起来对运行人员的操作水平要求更低，运行人员的工作强度更小。

与相近技术相比，由于燃烧温度高、强度大，所以本燃烧机体积小，结构上便于布置，并且大部分的燃烧在本燃烧机内完成，所以控制简单、燃烧稳定。由于本燃烧机采用液态排渣，所以从根本上杜绝了筒体内部燃烧室结渣的问题。其具有以下优点：旋流燃烧温度高、强度大，可保证锅炉20％额定负荷及以下工况稳定燃烧；保证燃烧效率达到90％-98％，捕渣率达到80％-90％，适合燃用高碱煤。可适应性褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤；其可以降低烟气中灰浓度，避免锅炉受热面积灰，堵灰，同时降低了除尘系统电耗。特别是旋流燃烧，不需要严格控制煤粉粒度，所需煤粉粒度更粗，从而可以降低制粉电耗；同时，其所需过量空气小，排烟损失小。由于，燃烧温度高、强度大，因此，其设备体积小，便于布置；其操控简便，设备可靠。

附图说明

图1、2是现有预热燃烧器和预热燃烧锅炉简图和俯视图；

图3是本实用新型所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机的实施例一的纵剖面示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是发明所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机的膜式壁管的局部视图；

图6是图5的俯视图；

图7是发明所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机的筒体上的一次风煤粉进口设置角度示意图；

图8是本实用新型所述的燃煤电站锅炉深调燃烧系统的结构示意图；

图9是本实用新型所述的燃煤电站锅炉深调燃烧系统的布置图；

图10是本实用新型所述的燃煤电站锅炉深调燃烧系统的制粉系统的实施例一的结构示意图；

图11是本实用新型所述的燃煤电站锅炉深调燃烧系统的制粉系统的实施例二的结构示意图；

图12是本实用新型所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机的实施例二的纵剖面示意图。

图号说明：燃烧机1、燃烧室10，上集箱11，出口管接头111，筒体12，第一膜式壁管121，第二膜式壁管122，上跳管1221，下跳管1222，出口烟窗123，出渣口124，一次风煤粉进口125，二次风进口126，点火油枪进口127，扁钢128，销钉129；下集箱13，进口管接头131；耐火浇铸料层14，渣栏15；倾斜角一α，倾斜角二β；锅炉2、一次风粉系统3、磨煤机31，一次热风管311，一次冷风管312，粗粉分离器32，细粉分离器33，粉仓34，给粉机35，风粉管道36，一次风再加热装置37、三次风管路38，原煤供给装置39，二次风系统4，点火油装置5，汽水装置6，出气管62；锅炉下降管61，排渣装置7，捞渣机71，出渣管路72，烟道101。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型优选实施例进行详细的举例说明，但并不能使用该优选实施例来限定本实用新型的保护范围。

本实用新型为了实现电站锅炉超低负荷稳燃、并兼顾高效燃烧和煤种适应性，给出了一种前置的燃烧机，将一定细度的煤粉，通过热风送入前置的燃烧机中，煤粉在其中以近乎绝热的方式强力燃烧，燃烧产生的高温烟气送入炉膛换热，燃料中的绝大部分的灰以熔渣的形式进入捞渣机。

实施例一，参见图3-6，图中展示了本实用新型所述的一种燃煤电站锅炉深调燃烧机，其特征在于，其包括：位于上部环形的上集箱11、位于中间柱形的筒体12和位于下部的环形的下集箱13，即上、下集箱为截面呈圆形的环形管状，本实施例中，上、下集箱均为圆环管状，筒体12为圆柱形，所述筒体12由膜式管壁管封闭而成，筒体12内形成燃烧室10，所述膜式壁管包括第一膜式壁管121和第二膜式壁管122，第一膜式壁管121和第二膜式壁管122间隔设置，相邻的膜式壁管之间通过扁钢128焊接连为一体，即一根为第一膜式壁管121，与之相邻的两根为第二膜式壁管122，所述第一膜式壁管121的上下端分别与上集箱11、下集箱13连通，所述第二膜式壁管122在所述筒体12的上、下部分别通过上跳管1221和下跳管1222形成呈收缩状的出口烟窗123和出渣口124，所述第二膜式壁管122的上、下端分别连接于所述上集箱11和下集箱13的环管的内圆壁；在所述筒体12上设有一个一次风煤粉进口125，如图2所示，所述一次风煤粉进口125的方向为与所述筒体12呈割线方向设置，即一次风煤粉进口125方向与筒体12呈相交设置；在所述筒体12上与所述一次风煤粉进口125间隔地设有二次风进口126，本实施例中，二次风进口126为1个，所述二次风进口126与所述筒体12壁呈切向设置；所述筒体12内壁具有耐火浇铸料层14，参见图5、6，在膜式壁管的内侧，靠近炉膛一侧，设有若干销钉129，耐火浇铸料层14直接浇铸在膜式壁管的内侧，销钉129起到连接牢固的作用；在所述出渣口124处设有渣栏15；所述上集箱11上面设有出口管接头111，下集箱13下面设有进口管接头131；所述一次风煤粉进口125的附近设有用于点火油枪推入的点火油枪进口127。

参见图4，所述一次风煤粉进口125、二次风进口126分别是通过跳管形成；所述点火油枪进口127通过跳管形成。

本实施例中，一次风煤粉进口125和二次风进口126呈水平方向设置设在所述筒体12上并延伸进入燃烧室10内部，一次风煤粉进口125和二次风进口126也可以选择呈向下倾斜一个倾斜角一α和倾斜角二地设置，呈倾斜一定的角度设置更加利于形成一个螺旋的空气动力场。参见图7，图中展示了一次风煤粉进口125具有一个向下倾斜的倾斜角一α，该倾角一α的范围可以在0°-15°；同样，二次风进口126呈向下倾斜的倾斜角二的范围是：0°-15°。

参见图3，所述筒体12的底部为水平设置或者为中间低的锥形，所述筒体12的底部与水平面的夹角β为0-3°。筒体12底部设计为水平或较小的倾斜角度，利于降低渣膜流动速度，使得覆膜燃烧更加充分。

本实施例中，所述上集箱11、下集箱13为截面呈圆形的圆环管状，也可以为截面为圆形的多边形管状，例如，8边形、12边形环管状，此时，筒体12也适应性为8边形或12边形柱状。较多的边数，更利于风的流动，利于旋流气化和燃烧。

本实施例所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机，在使用时，启动阶段，经过一次风煤粉进口125向燃烧机提供一次风粉，一次风煤粉的速度为10m/s-20m/s，点火油枪点燃一次风粉，启动二次风，二次风的风速为60m/s-90m/s，点燃的一次风粉快速与经二次风进口126进入的二次风相遇，因二次风速远高于一次风，因此，在切向进入的高速的二次风的作用下使煤粉沿筒体12内壁高速旋转气化、燃烧，并释放出大量的热量，在高温的所用下，煤粉中的灰开始熔化，在筒体12内壁上形成一层液态的渣膜，较粗的煤粉颗粒在离心力的作用下飞向筒体内壁被液态渣膜捕获，随着液态渣膜的缓慢流动进行气化、燃烧，较细的煤粉颗粒和部分可燃气体在压力梯度的作用下，进入筒体中心区域燃烧。当筒体12内燃烧稳定后，退出点火油枪。液态熔渣沿筒体12内壁向下流至筒体底部，由于设置了渣栏15，在筒体12的底部形成了一定深度的渣池，当渣池液面高于渣栏15时，液态熔渣通过出渣口流出。

本实用新型所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机是利用液态排渣旋流气化和燃烧的理论，使一次风裹挟一定细度的煤粉，由本燃烧机的筒体12侧壁一次风煤粉进口125系割向进入筒体内部燃烧室，二次风进口126系沿筒体侧壁切向设置、进入筒体内部燃烧室。一次风煤粉进口125和二次风进口126之间保持一定的距离，保证一次风粉割向进入后，有一段预热的过程，然后再与二次风相遇。与常规技术相比，由于燃烧原理上的不同，本技术可以实现锅炉在20％及以下额定负荷时稳定燃烧，且有较高的燃烧效率，更不需要使用辅助燃料或辅助能源。由于本实用新型所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机内部燃烧温度接近燃料的理论燃烧温度，所以本燃烧机的煤种适应性也更好，运行起来对运行人员的操作水平要求更低，运行人员的工作强度更小。与相近技术相比，由于燃烧温度高、强度大，所以本燃烧机体积小，结构上便于布置，并且大部分的燃烧在本燃烧机内完成，所以控制简单、燃烧稳定。由于本实用新型采用液态排渣，所以从根本上杜绝了筒体内部燃烧室结渣的问题。

同时，由于旋流燃烧，二次风高速旋转，使得燃烧温度高、强度大，并使得本燃烧器不需要严格控制煤粉粒度，所需煤粉粒度更粗，从而可以降低制粉电耗；经过实验对比，采用现有的预热燃烧器和本实用新型所述燃烧机所需煤粉粒径粗，从而可以降低磨粉所需要的能耗。

	现有设备煤粉细度(R90)	本实用新型所需煤粉细度(R90)
			无烟煤	5％	8％
贫煤	8％	15％
			烟煤	15％	40％
褐煤	35％	55％

注：R90：指使用筛孔尺寸90μm的筛子筛煤粉，筛上剩余的质量比，剩余的比例越多说明煤粉细度越粗。

实施例二，参见图8-11，本实用新型还提供一种基于所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机的燃煤电站锅炉深调燃烧系统，即，将所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机应用于锅炉系统中，从而构成燃煤电站锅炉深调燃烧系统，其包括：两台燃烧机1、锅炉2、一次风粉系统3、二次风系统4、点火油装置5、汽水装置6、排渣装置7以及排烟装置；两台燃烧机1通过烟道101与锅炉2连接，燃烧机2的结构如上所述，用于向锅炉2的炉膛提供高温烟气，所述一次风粉系统3与燃烧机1的一次风煤粉进口125连接，用于沿割向向所述燃烧机1提供一次风和煤粉；所述二次风系统4与所述燃烧机1的二次风进口126连通，用于沿切向向燃烧机1提供二次风；所述点火油装置5包括点火油枪，经点火油枪进口127进入到燃烧室10内，用于燃烧机1点火；所述汽水装置6包括与所述燃烧机1下集箱13的进口管接头131连接的锅炉下降管61、下集箱13、膜式壁管、上集箱11、与上集箱1的出口管接头111连接至汽包的出气管62；所述排渣装置7包括一个设在所述燃烧机1下方的捞渣机71，所述捞渣机71通过出渣管路72与燃烧机1的出渣口124连接；所述排烟装置包括设在燃烧机1上端的出口烟窗123、与锅炉2连接的烟道101。所述汽水装置6和筒体的膜式壁结构的作用主要是：用于降低燃烧机1的内壁上耐火浇铸料层的温度，从而可以有效避免浇铸的耐火浇铸料层因高温脱落；其辅助作用是回收热量供给锅炉汽包。

参见图10，其中，所述一次风粉系统3的制粉系统可以采用自直吹式制粉系统，其包括磨煤机31，磨煤机31上方设有提供原煤的原煤供给装置39，以及与磨煤机31进风口端连接的一次热风管311和一次冷风管312，所述磨煤机31的出风口与所述燃烧机1的一次风煤粉进口125连接。接入一次冷风的目的在于调整向磨煤机31提供的一次热风的温度，当煤的燃点较低时，需要加入冷风，以避免温度过高导致其自燃。

参见图11，其中，所述一次风粉系统3的制粉系统还可以采用中间储仓式制粉系统，其包括：磨煤机31；与磨煤机31连接的粗粉分离器32，粗粉分离器32用于将磨煤机31出来的煤粉中的粗粉分离出来，并返回磨煤机31再次研磨；细粉分离器33，用于接收粗粉分离器32分离出的煤粉、进行二次分离，细粉分离器33的下端出口与粉仓34连接，粉仓34的出口与给粉机35连接，给粉机35接入风粉管道36，风粉管道36的一端依次连接一次风再加热装置37和一次热风管311，风粉管道36的另一端接燃烧机1的一次风煤粉进口125；所述细粉分离器33的上端中间出口接入三次风管路38，三次风管路38接入所述燃烧机1与锅炉2之间的烟道101中。

基于上述燃煤电站锅炉深调燃烧系统在使用时：启动一次风粉系统3，所述一次风煤粉的速度为10m/s-20m/s，使一次风裹挟煤粉经所述燃烧机1的筒体12侧壁上的一次风煤粉进口125呈割向进入燃烧机1的筒体12内部的燃烧室10，同时，点火油装置5的点火油枪经点火油枪进口127进入，点燃一次风中裹挟的煤粉；启动二次风系统4，二次风的风速为60m/s-90m/s，二次风的速度远大于一次风煤粉的速度；二次风经燃烧机1的筒体12侧壁上的二次风进口126切向进入筒体12内的燃烧室10中；被点燃的一次风粉快速与高速的二次风相遇并沿筒体12内壁高速旋转气化、燃烧，并释放出大量的热量，在高温的所用下，煤粉中的灰开始熔化，在筒体12内壁上形成一层液态的渣膜，陆续进入的一次风煤粉中较粗的煤粉颗粒在离心力的作用下飞向筒体内壁、被液态渣膜捕获，随着液态渣膜的缓慢流动进行气化、燃烧，即形成覆膜燃烧；较细的煤粉颗粒和部分可燃气体在压力梯度的作用下，进入筒体12的中心区域燃烧，即形成悬浮燃烧；燃烧产生的高温烟气经烟道101送至锅炉2的炉膛中换热；液态熔渣沿筒体12内壁向下流至筒体12底部，经过渣栏15的出渣口124进入捞渣机71中。

实施例三，参见图12，图中给出了本实用新型所述燃煤电站锅炉深调燃烧机的另一种实施方式，与实施例一不同之处在于：设置了三个二次风进口126，三个二次风进口126呈纵向依次间隔设置，分三级布置的目的在于提高燃烧层次，能有效控制一氧化氮的生成，即控制氮氧化物的生成，从而使得燃烧更为充分。显然，二次风进口126的数量还可以根据需要增减。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本实用新型旨在提供一种燃煤电站锅炉深调燃烧机及系统和方法，其中，所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机，采用的是立式结构：上排烟下排渣的布置方式，本领域技术人员也可以将其改为卧式，即燃烧机1呈水平设置，采用一个端部排烟，另一端部排渣。这种转换布置方式显然是在本实用新型的保护范围内，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，还可作出许多修改、变化或等效，例如：改变一次风煤粉的速度、二次风的速度，增加或减少二次风的级数等，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种燃煤电站锅炉深调燃烧机，其特征在于，其包括：位于上部呈环管状的上集箱(11)、位于中间柱形的筒体(12)和位于下部的呈环管状的下集箱(13)，所述筒体(12)由膜式壁管和扁钢(128)焊接封闭而成，筒体(12)内形成燃烧室(10)，所述膜式壁管包括间隔设置的第一膜式壁管(121)和第二膜式壁管(122)，所述第一膜式壁管(121)、第二膜式壁管(122)的上下端分别与上集箱(11)、下集箱(13)连通，所述第二膜式壁管(122)在所述筒体(12)的上、下部分别通过上跳管(1221)和下跳管(1222)形成呈收缩状的位于上部的出口烟窗(123)和位于下部的出渣口(124)；在所述筒体(12)上设有一个一次风煤粉进口(125)，所述一次风煤粉进口(125)的方向为与所述筒体(12)呈割线方向设置；在所述筒体(12)上与所述一次风煤粉进口(125)间隔地设有二次风进口(126)，所述二次风进口(126)与所述筒体(12)壁呈切向设置；所述筒体(12)内壁为耐火浇铸料层(14)；在所述出渣口(124)处设有渣栏(15)；所述上集箱(11)上面设有出口管接头(111)，下集箱(13)下面设有进口管接头(131)；所述一次风煤粉进口(125)的附近设有用于点火油枪推入的点火油枪进口(127)。

2.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉深调燃烧机，其特征在于，所述二次风进口(126)为1-4个，多个所述二次风进口(126)依次沿纵向设在所述筒体(12)上。

3.根据权利要求1或2所述的一种燃煤电站锅炉深调燃烧机，其特征在于，所述一次风煤粉进口(125)、二次风进口(126)分别是通过跳管形成；所述点火油枪进口(127)通过跳管形成。

4.根据权利要求3所述的一种燃煤电站锅炉深调燃烧机，其特征在于，所述一次风煤粉进口(125)和二次风进口(126)呈水平方向设置在所述筒体(12)上并延伸进入燃烧室(10)内部；或者，所述一次风煤粉进口(125)和二次风进口(126)呈向下倾斜一个倾斜角一和倾斜角二地设在所述筒体(12)上并延伸进入燃烧室(10)内部。

5.根据权利要求3所述的一种燃煤电站锅炉深调燃烧机，其特征在于，所述筒体(12)的底部为水平设置或者为中间低的锥形，所述筒体(12)的底部与水平面的夹角β为0-3°。

6.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉深调燃烧机，其特征在于，所述上集箱(11)、下集箱(13)呈圆环管状或者呈多边环管状；所述筒体(12)为与所述上集箱(11)、下集箱(13)适配的圆柱形或多边柱形。

7.一种基于权利要求1所述的燃煤电站锅炉深调燃烧机的燃煤电站锅炉深调燃烧系统，其特征在于，其包括：燃烧机(1)、锅炉(2)、一次风粉系统(3)、二次风系统(4)、点火油装置(5)、汽水装置(6)、排渣装置(7)以及排烟装置；所述燃烧机(1)通过烟道(101)与锅炉(2)连接，用于向锅炉(2)的炉膛提供高温烟气，所述一次风粉系统(3)与燃烧机(1)的一次风煤粉进口(125)连接，用于沿割向向所述燃烧机(1)提供一次风和煤粉；所述二次风系统(4)与所述燃烧机(1)的二次风进口(126)连通，用于沿切向向燃烧机提供二次热风；所述点火油装置(5)包括点火油枪，用于燃烧机(1)内一次风粉点火；所述汽水装置(6)包括与所述燃烧机(1)下集箱(13)的进口管接头(131)连接的锅炉下降管(61)、下集箱(13)、膜式壁管、上集箱(11)、与上集箱(11)的出口管接头(111)连接至汽包的出气管(62)；所述排渣装置(7)包括一个设在所述燃烧机(1)下方的捞渣机(71)，所述捞渣机(71)通过出渣管路(72)与燃烧机的出渣口(124)连接；所述排烟装置包括设在燃烧机(1)上端的出口烟窗(123)、与锅炉(2)连接的烟道(101)。

8.根据权利要求7所述的燃煤电站锅炉深调燃烧系统，其特征在于，所述一次风粉系统(3)的制粉系统为自直吹式制粉系统，其包括磨煤机(31)，与磨煤机(31)进口连接的原煤供给装置(39)，以及与磨煤机(31)进风口端连接的一次热风管(311)和一次冷风管(312)，所述磨煤机(31)的出风口与所述燃烧机(1)的一次风煤粉进口(125)连接。

9.根据权利要求7所述的燃煤电站锅炉深调燃烧系统，其特征在于，所述一次风粉系统(3)的制粉系统为中间储仓式制粉系统，其包括：磨煤机(31)；与磨煤机(31)连接的粗粉分离器(32)，用于将磨煤机(31)出来的煤粉中的粗粉分离出来，并返回磨煤机(31)再次研磨；细粉分离器(33)，用于接收粗粉分离器(32)分离出的煤粉、进行二次分离，细粉分离器(33)的下端出口与粉仓(34)连接，粉仓(34)的出口与给粉机(35)连接，给粉机(35)接入风粉管道(36)，风粉管道(36)的一端依次连接一次风再加热装置(37)、一次热风，风粉管道(36)的另一端接燃烧机(1)的一次风煤粉进口(125)；

所述细粉分离器(33)的上端中间出口接入三次风管路(38)，三次风管路(38)接入所述燃烧机(1)与锅炉(2)之间的烟道(101)中。

Images