CN219867871U - 燃烧器、锅炉和发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种燃烧器、锅炉和发电机组，包括中心风通道，以及套装中心风通道的一次风通道，一次风通道的第一端与一次风供给管道连通，第二端设置有稳燃齿；还包括加热管，加热管设置于中心风通道的周壁外侧，加热管第一端设置有烟气入口和烟气出口，加热管第二端为闭合端，并延伸至靠近所述稳燃齿第一端的位置，加热管内部形成沿轴向延伸的烟气流道，烟气入口和烟气出口通过烟气流道连通。本实用新型加热管设置于中心风通道的外侧，并尽可能覆盖中心风通道的轴向尺寸，延长加热路径，对煤粉气流充分加热，提高煤粉气流进入到炉膛当中的初始温度，提高锅炉的稳燃性能。

Description

燃烧器、锅炉和发电机组

技术领域

本实用新型涉及锅炉燃烧设备技术领域，具体涉及一种燃烧器、锅炉和发电机组。

背景技术

近年来，风电和光伏等清洁能源发展越来越快，装机规模也迅猛增长。然而，风电和光伏等清洁能源在提供大量清洁电力的同时，还存在着间歇性、波动性、随机性、无功供给性能低、短时提供短路电流能力弱等特点，无法被我国电力系统完全消纳，给电力系统的安全稳定性带来了巨大的挑战。

为此，需要对火电机组进行灵活性改造，释放其潜在的深度调峰能力，以提高我国电力系统的调节能力，促进可再生能源的消纳。为适应燃煤机组深度调峰的需求，燃烧器需要能够在低负荷、炉内燃煤量低，炉膛温度较低的情况下稳定燃烧，提高火电机组低负荷稳燃能力。

现有技术一种燃烧器，在一次风道的外侧、风箱内部设置加热管，对一次风道内部的煤粉气流和风箱内部空气进行加热，以提高稳燃能力；但由于风箱的轴向尺寸较小，加热管设置在风箱内部，轴向尺寸也很小，加热管对一次风道内部煤粉气流加热路径很短，加热效果有限，稳燃效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种燃烧器，对煤粉气流充分加热，提高煤粉气流进入到炉膛当中的初始温度，提高锅炉的稳燃性能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种燃烧器，包括中心风通道，以及环绕所述中心风通道的一次风通道，所述一次风通道的第一端与一次风供给管道连通，所述一次风通道的第二端设置有稳燃齿；

还包括加热管，所述加热管设置于所述中心风通道的周壁外侧，所述加热管的第一端设置有烟气入口和烟气出口，所述加热管的第二端为闭合端，且所述加热管的第二端延伸至靠近所述稳燃齿的第一端的位置，所述加热管内部形成沿轴向延伸的烟气流道，所述烟气入口和所述烟气出口通过所述烟气流道连通。

本实用新型燃烧器，将加热管设置于中心风通道的周壁外侧，利用高温烟气对中心风通道内部的空气，以及一次风通道内部的煤粉气流进行加热，同时加热管尽可能地覆盖中心风通道的轴向尺寸，以延长加热管的加热路径，对煤粉气流充分加热，提高煤粉气流进入到炉膛当中的初始温度，使煤粉着火所需热量更低，即煤粉颗粒更加容易点燃；当煤粉进入锅炉炉膛时，控制其温度接近着火点，从而降低煤粉在炉膛中点火所需的热量，大大提升燃烧器的低负荷稳燃性能，提高锅炉的稳燃性能，为机组灵活性调峰提供保障。此外，利用高温烟气进行加热，不仅锅炉高温烟气得到有效利用，充分提高锅炉效率；同时无需设置单独的加热器，降低成本。

可选地，所述加热管环绕所述中心风通道设置，所述加热管内部设置有沿轴向延伸的隔离挡板，所述隔离挡板的第一端与所述加热管的第一端的端壁抵接，所述隔离挡板的第二端与所述加热管的第二端的端壁具有间距；

所述隔离挡板将所述加热管内部分隔为第一流道和第二流道，所述第一流道的第一端和所述烟气入口连通，所述第一流道的第二端与所述第二流道的第二端连通，所述第二流道的第一端和所述烟气出口连通。

可选地，所述加热管内部还设置有一个或多个均流挡板，多个所述均流挡板沿轴向分布，每个所述均流挡板包括多个板部，多个所述板部沿周向间隔分布。

可选地，还包括烟气入口管和烟气出口管，所述烟气入口管由外到内穿过所述一次风通道，并与所述烟气入口连通，所述烟气出口管由外到内穿过所述一次风通道，并与所述烟气出口连通。

可选地，所述加热管的第二端的端壁由第一端向第二端的方向倾斜向内延伸。

可选地，所述一次风通道的第一端的外侧环绕设置有风箱，所述一次风通道的第二端的外侧由内到外依次环绕设置有二次风通道、三次风通道和四次风通道，所述四次风通道的第一端与所述风箱连通，所述四次风通道的第二端设置有喷口，由第一端向第二端的方向，所述喷口的直径渐扩。

本实用新型提供一种锅炉，包括锅炉本体，以及前述燃烧器，所述燃烧器安装于所述锅炉本体。

本实用新型锅炉，包括前述燃烧器，因此具有与前述燃烧器相同的技术效果，在此不再赘述。

可选地，所述燃烧器的数量为多个，位于同一高度的多个所述燃烧器形成一个燃烧器层，所述锅炉设置有六个所述燃烧器层，还包括六个磨煤机，所述磨煤机的喷煤口与同一所述燃烧器层中、各所述燃烧器的所述一次风供给管道连接，六个所述磨煤机中，三个所述磨煤机的容量占比为25％，另外三个所述磨煤机的容量占比为15％。

可选地，所述锅炉本体包括上行的炉膛，以及下行的尾部烟道，所述炉膛为直通式结构，所述尾部烟道与所述炉膛的上部连通，且该连通处倾斜向下延伸。

可选地，所述锅炉本体还包括水冷壁结构、省煤器系统、过热器系统和再热器系统，所述过热器系统、所述省煤器系统和所述再热器系统的蛇形管受热面均采用水平设置；所述水冷壁结构、所述省煤器系统、所述过热器系统和所述再热器系统，四者的进口集箱和出口集箱均设置于炉墙的外侧。

可选地，所述过热器系统、所述省煤器系统，以及所述再热器系统，三者的进口集箱、出口集箱以及蛇形管均采用单独吊挂的方式安装于所述炉墙；

和/或，所述过热器系统、所述省煤器系统和所述再热器系统，三者的蛇形管受热面设置有多个疏水放汽孔。

可选地，所述锅炉本体还包括水冷壁结构，所述水冷壁结构包括下部螺旋段水冷壁、中间混合集箱和上部垂直段水冷壁，所述下部螺旋段水冷壁和所述上部垂直段水冷壁通过所述中间混合集箱连接；

还包括张力板、张力板端板和条形连接板，所述张力板设置于所述下部螺旋段水冷壁的管壁外侧，并由上到下延伸至所述中间混合集箱的位置，所述张力板端板设置于所述中间混合集箱的位置，所述条形连接板设置于所述上部垂直段水冷壁的管壁外侧，所述张力板端板连接所述条形连接板和所述张力板。

可选地，所述锅炉本体包括上行的炉膛，以及下行的尾部烟道，所述尾部烟道与所述炉膛的上部连通；

所述省煤器系统、所述过热器系统和所述再热器系统均设置于所述炉膛的上部，所述尾部烟道内部设置有烟气-熔盐换热面。

可选地，所述过热器系统包括依次连通的一级过热器、一级减温器、二级过热器、二级减温器和三级过热器，所述再热器系统包括依次连通的一级再热器、再热器减温器和二级再热器，所述省煤器系统、所述过热器系统和所述再热器系统布置为：

由下到上依次分布的所述一级过热器、所述三级过热器、所述二级再热器、所述二级过热器、所述一级再热器和所述省煤器系统。

本实用新型还提供一种发电机组，包括前述锅炉。

本实用新型发电机组，包括前述锅炉，因此具有与前述锅炉相同的技术效果，在此不再赘述。

可选地，所述锅炉本体包括上行的炉膛，以及下行的尾部烟道，所述尾部烟道内部设置有烟气-熔盐换热面；

还包括汽轮机和给水系统，所述汽轮机包括低压缸，所述给水系统包括高压加热器；

还包括熔盐储热系统，所述熔盐储热系统包括热盐罐、冷盐罐、熔盐-导热油换热器、导热油-水换热器、熔盐-给水换热器，所述冷盐罐的出口、所述热盐罐的出口均与所述烟气-熔盐换热面的入口连通，所述烟气-熔盐换热面的出口与所述热盐罐的入口、所述熔盐-导热油换热器的熔盐入口均连通，所述熔盐-导热油换热器的熔盐出口与所述冷盐罐的入口连通，所述熔盐-导热油换热器的导热油出口与所述导热油-水换热器的导热油入口连通，所述导热油-水换热器的导热油出口与所述熔盐-导热油换热器的导热油入口连通，所述导热油-水换热器的出水口与供热系统连通，所述导热油-水换热器的进水口与低压缸的凝结水出口连通，所述热盐罐的出口与所述熔盐-给水换热器的熔盐入口连通，所述熔盐-给水换热器的熔盐出口与所述冷盐罐的出口连通，所述熔盐-给水换热器的出水口与给水系统中高压加热器的入口连通，所述熔盐-给水换热器的进水口与给水系统中高压加热器的出口连通。

可选地，所述锅炉本体还包括水冷壁结构、省煤器系统、过热器系统和再热器系统；

还包括启动系统，所述启动系统包括一个或多个汽水分离器、贮水箱、再循环泵、第一调节阀、第二调节阀和循环泵最小流量管，其中：

所述汽水分离器的入口与所述水冷壁结构的出口集箱连通，所述汽水分离器的蒸汽出口与所述过热器系统的入口集箱连通，所述汽水分离器的出水口与所述贮水箱的第一入水口连通，所述贮水箱内部设置有水位检测装置，所述贮水箱的出水口依次经所述再循环泵、所述第一调节阀与所述省煤器系统的入口集箱连通，所述循环泵最小流量管连通所述再循环泵的出口与所述贮水箱的第二入水口，所述第二调节阀设置于所述循环泵最小流量管；

所述第一调节阀、所述第二调节阀均与所述水位检测装置电连接。

可选地，所述启动系统还包括依次连通的溢流阀、疏水扩容器、集水箱和回收水泵，所述溢流阀的数量为一个或多个，多个所述溢流阀并联设置，所述溢流阀的入口与所述贮水箱的出水口连通。

附图说明

图1为本实用新型所提供燃烧器一种具体实施例的结构示意图；

图2为图1燃烧器的局部剖视图；

图3为图1燃烧器另一角度的结构示意图；

图4为本实用新型所提供锅炉一种具体实施例的结构示意图；

图5为图4锅炉中水冷壁结构的结构示意图；

图6为图5水冷壁结构第二种角度的结构示意图；

图7为图5水冷壁结构第三种角度的结构示意图；

图8为本实用所提供发电机组一种具体实施例的结构示意图；

图9为图8发电机组中启动系统的结构示意图；

其中，图1-图9中的附图标记说明如下：

10-燃烧器；100-中心风通道；101-一次风通道；102-稳燃齿；103-加热管；a-第一流道；b-第二流道；104-隔离挡板；105-均流挡板；106-烟气入口管；107-烟气出口管；108-风箱；109-二次风通道；110-三次风通道；111-四次风通道；112-喷口；

20-锅炉本体；200-炉膛；201-尾部烟道；202-水冷壁结构；2021-下部螺旋段水冷壁；2022-中间混合集箱；2023-上部垂直段水冷壁；203-省煤器系统；204-一级过热器；205-二级过热器；206-三级过热器；207-一级再热器；208-二级再热器；209-烟气-熔盐换热面；

30-熔盐储热系统；300-热盐罐；301-冷盐罐；302-熔盐-导热油换热器；303-导热油-水换热器；304-熔盐-给水换热器；

40-汽轮机；400-高压缸；401-中压缸；402-低压缸；

50-给水系统；500-给水泵；501-高压加热器；502-低压加热器；503-除氧器；504-凝汽器；505-凝结水泵；

60-启动系统；600-汽水分离器；601-贮水箱；602-再循环泵；603-第一调节阀；604-第二调节阀；605-循环泵最小流量管；606-溢流阀；607-疏水扩容器；608-集水箱；609-回收水泵。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本文中所述“多个”通常为两个以上；且当采用“多个”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件在数量上的相互关系。

本文中，靠近燃烧器10入口端的一端为“第一端”，靠近燃烧器10出口端的一端为“第二端”。

请参考图1-图3，图1为本实用新型所提供燃烧器一种具体实施例的结构示意图；图2为图1燃烧器的局部剖视图；图3为图1燃烧器另一角度的结构示意图。

本实用新型提供一种燃烧器，包括中心风通道100，以及套装中心风通道100的一次风通道101，一次风通道101的第一端与一次风供给管道连通，一次风通道101的第二端设置有稳燃齿102；

还包括加热管103，加热管103设置于中心风通道100的周壁外侧，加热管103的第一端设置有烟气入口和烟气出口，加热管103的第二端为闭合端，且加热管103的第二端延伸至靠近稳燃齿102的第一端的位置，加热管103内部形成沿轴向延伸的烟气流道，烟气入口和烟气出口通过烟气流道连通。

这里所说的“加热管103第二端延伸至靠近稳燃齿102第一端的位置”，是指加热管103第二端不可以超过稳燃齿102第一端的位置，防止加热管103与稳燃齿102的结构发生干涉，同时为了延长加热路径，加热管103应当尽可能地覆盖中心风通道100的轴向尺寸。

本实用新型燃烧器10，将加热管103设置于中心风通道100的周壁外侧，利用高温烟气对中心风通道100内部的空气，以及一次风通道101内部的煤粉气流进行加热，同时加热管103尽可能地覆盖中心风通道100的轴向尺寸，以延长加热管103的加热路径，对煤粉气流充分加热，提高煤粉气流进入到炉膛当中的初始温度，使煤粉着火所需热量更低，即煤粉颗粒更加容易点燃；当煤粉进入锅炉炉膛时，控制其温度接近着火点，从而降低煤粉在炉膛中点火所需的热量，大大提升燃烧器10的低负荷稳燃性能，提高锅炉的稳燃性能，为机组灵活性调峰提供保障。此外，利用高温烟气进行加热，不仅锅炉高温烟气得到有效利用，充分提高锅炉效率；同时无需设置单独的加热器，降低成本。

具体到本实施例中，加热管103环绕中心风通道100设置，加热管103内部设置有沿轴向延伸的隔离挡板104，隔离挡板104的第一端与加热管103的第一端的端壁抵接，隔离挡板104的第二端与加热管103的第二端壁具有间距；

隔离挡板104将加热管103内部分隔为第一流道a和第二流道b，第一流道a的第一端和烟气入口连通，第一流道a的第二端与第二流道b的第二端连通，第二流道b的第一端和烟气出口连通。

本实施例在加热管103内部设置隔离挡板104，将烟气入口和烟气出口隔离开，使得高温烟气只能够经烟气入口进入加热管103内部，然后依次流经第一流道a、第二流道b自烟气出口排出，烟气在第一流道a内的流动方向与煤粉流动方向相同，烟气在第二流道b的流动方向与煤粉流动方向相反，保证烟气在加热管103中均匀流动，避免出现短路现象；同时，延长加热路径，对煤粉气流充分加热。

当然，加热管103的结构并不局限于上述实施方式，如加热管103还可以为蛇形管，加热管103沿中心风通道100的轴向延伸，并沿周向分布以环绕中心风通道100外周壁，加热管103的两个端部均位于第一端，其中一个端部形成烟气入口，另一端部形成烟气出口；如此，加热管103内部形成烟气流道，无需设置上述隔离挡板104。

请继续参考图1-图2，加热管103内部还设置有一个或多个均流挡板105，多个均流挡板105沿轴向分布，均流挡板105包括多个板部，多个板部沿周向间隔分布，即相邻两个板部之间具有间隙。

如此，烟气在流经均流挡板105时，烟气能够自相邻两个板部之前的间隙流过，提高烟气在周向上的均匀性。

当然，由于加热管103设置于中心风通道100的外侧，加热管103的径向尺寸较小，因此，实际应用中，不设置均流挡板105也是可行的。

进一步地，还包括烟气入口管106和烟气出口管107，烟气入口管106由外到内穿过一次风通道101，并与烟气入口连通，烟气出口管107由外到内穿过一次风通道101，并与烟气出口连通。

请继续参考图1-图2，本实施例中，加热管103的第二端的端壁由第一端向第二端的方向倾斜向内延伸；如此，使得一次风通道101内部的煤粉气流更加顺利地进入稳燃齿102。

此外，一次风通道101的第一端的外侧环绕设置有风箱108，一次风通道101的第二端的外侧由内到外依次环绕设置有二次风通道109、三次风通道110和四次风通道111，四次风通道111的第一端与风箱108连通，四次风通道111的第二端设置有喷口112，由第一端向第二端的方向，喷口112的直径渐扩。如此，风箱108中的空气能够通过二次风通道109、三次风通道110和四次风通道111进入燃烧室，燃烧过程中风煤合理匹配，均匀混合。

请参考图4，图4为图4为本实用新型所提供锅炉一种具体实施例的结构示意图。

本实用新型还提供一种锅炉，包括锅炉本体20，以及前述燃烧器，燃烧器10安装于锅炉本体20。

本实用新型锅炉，包括前述燃烧器，因此具有与前述燃烧器相同的技术效果，在此不再赘述。

其中，燃烧器10的数量为多个，位于同一高度的多个燃烧器10形成一个燃烧器层，锅炉设置有六个燃烧器层，还包括六个磨煤机，磨煤机的喷煤口与同一燃烧器层中、各燃烧器10的一次风供给管道连接，六个磨煤机中，三个磨煤机的容量占比为25％，另外三个磨煤机的容量占比为15％。

本实施例突破现有技术中5个燃烧器层的设置方式，设置6个燃烧器层，实际应用中，其中一个燃烧器层可以作为备用，当某一燃烧器层发生故障时，可通过备用燃烧器层代替其工作，保证锅炉正常运行；同时，本实施例中，磨煤机按“3大+3小”方案进行配置，当锅炉低负荷运行时可以维持小容量磨运行，同样的磨煤机最低负荷水平，小容量磨的供粉量要比大容量磨减少40％，提高响应速率，适应发电机组深度调峰的需求。

如图4所示，本实施例中，锅炉本体20包括上行的炉膛200，以及下行的尾部烟道201，炉膛200为直通式结构，如此，烟气流程转弯比较少，更有利于防止低负荷时的烟气偏差，提高锅炉的灵活性运行能力；同时，尾部烟道201与炉膛200的上部连通，且该连通处倾斜向下延伸，如图4所示，该连通处即为区域A，可以看出，本实施例摒弃了现有技术中水平烟道的设置方式，无受热面穿顶棚结构，避免了水平烟道积灰及炉顶漏灰的问题。

进一步地，锅炉本体20还包括水冷壁结构202、省煤器系统203、过热器系统和再热器系统，过热器系统、省煤器系统203和再热器系统的蛇形管受热面均采用水平设置；水冷壁结构202、省煤器系统203、过热器系统和再热器系统，四者的进口集箱和出口集箱均设置于炉墙的外侧。

其中，过热器系统、省煤器系统203和再热器系统的蛇形管受热面采用水平设置，具有良好的自疏水特性，有利于受热面材料氧化皮的排除；水冷壁结构202、省煤器系统203、过热器系统和再热器系统，四者的进口集箱和出口集箱设置于炉墙的外侧，膨胀性更加优异。

进一步地，过热器系统、省煤器系统203和再热器系统，三者的进口集箱、出口集箱以及蛇形管均采用单独吊挂的方式安装于炉墙，减少管接头与集箱的膨胀差，管接头吸收应力强。过热器系统、省煤器系统203和再热器系统，三者的蛇形管受热面设置有多个疏水放汽孔，有效缩短锅炉启动时间。

请参考图5-图7，图5为图4锅炉中水冷壁结构的结构示意图；图6为图5水冷壁结构第二种角度的结构示意图；图7为图5水冷壁结构第三种角度的结构示意图。

本实施例中，水冷壁结构202包括下部螺旋段水冷壁2021、中间混合集箱2022和上部垂直段水冷壁2023，下部螺旋段水冷壁2021和上部垂直段水冷壁2023通过中间混合集箱2022连接。

如上设置，本实施例中水冷壁结构202具有良好的变压、调峰和再启动性能，具体地：下部螺旋段水冷壁2021的特点是可以通过选取螺旋管的倾角来改变管子节距，使其平行管的数量与炉膛周界无关，可以采用较少的管子而获得高的质量流速，从而避免传热恶化的发生，保证水动力的稳定性；同时，由于下部螺旋段水冷壁2021中管子盘绕炉膛四周上升，受热均匀，热偏差小，因而下部螺旋段水冷壁2021具有很好的变负荷性能；采用下部螺旋段水冷壁2021和上部垂直段水冷壁2023的组合方式，一方面，满足了变压运行性能的要求；另一方面，可在水冷壁结构202的顶部采用成熟的悬吊结构。

下部螺旋段水冷壁2021和上部垂直段水冷壁2023通过中间混合集箱2022连接，中间混合集箱2022更能保证汽水两相分配的均匀性，而且结构上不受下部螺旋管与上部垂直管转换比的限制。

此外，冷灰斗的吸热量约占炉膛总吸热量的10％左右，冷灰斗吸热不均引起的热偏差不可忽视。基于此，本实施例中，冷灰斗外侧采用螺旋管圈，出口工质几乎没有温度偏差。

进一步地，水冷壁结构202还包括张力板(图中未示出)、张力板端板(图中未示出)和条形连接板(图中未示出)，张力板设置于下部螺旋段水冷壁2021的管壁外侧，并由上到下延伸至中间混合集箱2022的位置，张力板端板设置于中间混合集箱2022的位置，条形连接板设置于上部垂直段水冷壁2023的管壁外侧，张力板端板连接条形连接板与张力板。

由于下部螺旋段水冷壁2021的倾斜管圈承受垂直荷载的能力较差，所以垂直载荷需通过管壁外的张力板向上传递，在中间混合集箱2022的位置布置张力板端板，张力板端板与条形连接板连接，条形连接板再与上部垂直段水冷壁2023的垂直管圈连接，将垂直荷载分散传递到垂直管圈上。

其中，下部螺旋段水冷壁2021的前、后墙及两侧墙各布置有多条张力板，每条张力板由两根平行的钢板组成，钢板内侧和焊接在下部螺旋段水冷壁2021的鳍片上的垫块进行焊接，垫块起到传递荷载和热量的作用。

请继续参考图4，本实施例中，省煤器系统203、过热器系统和再热器系统均设置于炉膛200的上部，尾部烟道201内部设置有烟气-熔盐换热面209。

如上设置，锅炉尾部采用独立烟道，满足熔盐储热系统的设计要求，,在尾部烟道201内部灵活布置烟气-熔盐换热面209，与熔盐储热系统进行深度耦合，能够有效避免塌灰的问题。

其中，过热器系统包括依次连通的一级过热器204、一级减温器、二级过热器205、二级减温器和三级过热器206，再热器系统包括依次连通的一级再热器207、再热器减温器和二级再热器208，省煤器系统203、过热器系统和再热器系统布置为：

由下到上依次分布的一级过热器204、三级过热器206、二级再热器208、二级过热器205、一级再热器207和省煤器系统203。

请参考图8-图9，图8为本实用所提供发电机组一种具体实施例的结构示意图；图9为图8发电机组中启动系统的结构示意图。

本实用新型提供一种发电机组，包括前述锅炉。

本实用新型发电机组，包括前述锅炉，因此具有与前述锅炉相同的技术效果，在此不再赘述。

其中，发电机组还包括熔盐储热系统30，熔盐储热系统30包括热盐罐300、冷盐罐301、熔盐-导热油换热器302、导热油-水换热器303、熔盐-给水换热器304，具体地：

冷盐罐301的出口、热盐罐300的出口均与烟气-熔盐换热面209的入口连通，烟气-熔盐换热面209的出口与热盐罐300的入口、熔盐-导热油换热器302的熔盐入口均连通，熔盐-导热油换热器302的熔盐出口与冷盐罐301的入口连通，熔盐-导热油换热器302的导热油出口与导热油-水换热器303的导热油入口连通，导热油-水换热器303的导热油出口与熔盐-导热油换热器302的导热油入口连通，导热油-水换热器303的出水口与供热系统连通，导热油-水换热器303的进水口与汽轮机40中低压缸402的凝结水出口连通，热盐罐300的出口与熔盐-给水换热器304的熔盐入口连通，熔盐-给水换热器304的熔盐出口与冷盐罐301的出口连通，熔盐-给水换热器304的出水口与给水系统50中高压加热器501的前端连通，熔盐-给水换热器304的进水口与给水系统50中高压加热器501的后端连通。

本实用新型采用锅炉与熔盐储热系统30相耦合的技术方案，实现发电机组的变负荷运行，具体地：

当发电机组升负荷运行时，热盐从热盐罐300抽出，一部分流经烟气-熔盐换热面209进行换热，维持下游催化器的入口烟气温度在正常范围，其余大部分热盐经过熔盐-给水换热器304来加热从高压加热器501入口抽取的部分给水，换热后的熔盐回到冷盐罐301，与熔盐换热后产生的蒸汽经给水管道进入省煤器系统203；

当发电机组稳定运行时，熔盐由热盐罐300送到烟气-熔盐换热面209进行换热，被烟气加热后的熔盐返回热盐罐300，用于弥补热盐罐300的散热损失，多余热量通过熔盐-导热油换热器302、导热油-水换热器303用于供热系统，具体地，热熔盐先进入熔盐-导热油换热器302与导热油进行换热，换热后的低温熔盐回到冷盐罐301，换热后的高温导热油进入导热油-水换热器303进行换热，换热后的低温导热油再回到熔盐-导热油换热器302，换热后形成的蒸汽去到供热系统，实现供暖。

当发电机组降负荷运行时，低温熔盐由冷盐罐301送到烟气-熔盐换热面209进行换热，吸收烟气热量后返回热盐罐300。

由此可见，本实用新型发电机组采用锅炉与熔盐储热系统30相耦合的技术方案，突破发电机组电负荷调节的限制，增大调节范围，实现深度调峰，提高电厂的经济效益。

进一步地，发电机组还包括汽轮机40、给水系统50和启动系统60，给水系统50包括给水泵500、高压加热器501和低压加热器502，给水泵500的出水口连通高压加热器501的进水口，高压加热器501的出水口与省煤器系统203的进口集箱连通；

汽轮机40包括高压缸400、中压缸401和低压缸402，高压缸400的蒸汽入口与三级过热器206的出口集箱连通，高压缸400的蒸汽出口与一级再热器207的入口集箱连通，中压缸401的蒸汽入口与二级再热器208的出口集箱连通，中压缸401的蒸汽出口与低压缸402的蒸汽入口连通，中压缸401的凝结水出口通过除氧器503与给水泵500的进水口连通，低压缸402的第一凝集水出口依次通过凝汽器504、凝结水泵505连通低压加热器502的进水口，低压缸402的第二凝集水出口直接与低压加热器502的进水口连通，低压加热器502的出水口与除氧器503的进水口连通。

启动系统60包括一个或多个汽水分离器600、贮水箱601、再循环泵602、第一调节阀603、第二调节阀604和循环泵最小流量管605，其中：

汽水分离器600的入口与水冷壁结构202的出口集箱连通，汽水分离器600的蒸汽出口与过热器系统的入口集箱连通，汽水分离器600的出水口与贮水箱601的第一入水口连通，贮水箱601内部设置有水位检测装置，贮水箱601的出水口依次经再循环泵602、第一调节阀603与省煤器系统203的入口集箱连通，循环泵最小流量管605连通再循环泵602的出口与贮水箱601的第二入水口，第二调节阀604设置于循环泵最小流量管605，第一调节阀603、第二调节阀604均与水位检测装置电连接。

如上设置，来自给水泵500的给水经高压加热器501加热后进入省煤器系统203的入口集箱，然后经过省煤器系统203中的管组加热后进入省煤器系统203的出口集箱；水从省煤器系统203的出口集箱流出后经下降管被引入水冷壁结构202的入口集箱，然后沿炉膛向上依次经过冷灰斗、下部螺旋段水冷壁2021，中间混合集箱2022进入上部垂直段水冷壁2023，汽水混合物或蒸汽由水冷壁结构202的出口集箱进入汽水分离器600，被汽水分离器600分离出来的蒸汽，进入过热器系统，依次经一级过热器204、一级减温器、二级过热器205、二级减温器和三级过热器206进入汽轮机40的高压缸400做功，高压缸400排出的具有额定压力和温度的蒸汽进入再热器系统，依次经一级再热器207、再热器减温器和二级再热器208进入汽轮机40的中压缸401做功，中压缸401排出的具有额定压力和温度的蒸汽进入低压缸402继续做功，低压缸402排出的凝结水经低压加热器502回到给水泵500；被汽水分离器600分离出来的水则流入贮水箱601，由再循环泵602重新回到省煤器系统203的入口集箱进行再循环。

由此可见，本实施例中，启动系统采用内置式带再循环泵系统，使得锅炉在启动过程、低负荷运行和停炉过程中，锅炉水冷壁结构202内的工质流量能够维持在高于最小流量的水平，避免管子过热超温，满足发电机组启动及低负荷运行的要求；锅炉启动后，随着燃烧率的增加和锅炉负荷的提高，进入汽水分离器600内的工质干度逐渐增加，冷凝水量逐渐减少，贮水箱601内的水位逐渐降低，布置于再循环泵602出口的第一调节阀603随之关小，再循环流量相应减少；当锅炉负荷提高到本生点(30％BMCR负荷)以上时，进入汽水分离器600内的工质全部转换为干蒸汽，贮水箱601水位下降到再循环泵602控制水位范围的最低值，再循环流量通过循环泵最小流量管605维持运行，当锅炉负荷上升到约33～35％BMCR时，再循环泵602关闭，启动系统60进入热备用状态，锅炉处于直流运行状态，此时，进入锅炉的给水量与进入汽机的蒸汽量相等。

而锅炉停炉过程与启动过程相类似，当锅炉负荷降低到约33％～35％BMCR时，首先开启再循环泵602，通过循环泵最小流量管605维持其运行，随着锅炉负荷继续降低，进入汽水分离器600中工质的过热度越来越小，当锅炉负荷降低到本生点及以下时，随锅炉燃烧率的降低，进入汽水分离器600的工质逐步由微过热蒸汽降到饱和蒸汽及湿蒸汽，锅炉由直流运行方式转为再循环运行方式，此时，省煤器系统203及水冷壁结构202内的工质流量维持约30％BMCR不变，从水冷壁结构202出来的汽水混合物在汽水分离器600内进行汽水分离，分离出来的饱和蒸汽进入到过热器系统继续被加热，而分离下来的饱和水则进入到贮水箱601，经再循环泵602进行再循环，与系统给水混合后满足30％BMCR左右的水冷壁结构202最低工质流量要求，同时保持贮水箱601中液面的高度要求。随着锅炉负荷的下降，由汽水分离器600分离下来的水量越来越多，而锅炉供汽量越来越小，此时，需要增加再循环泵602的出力满足再循环流量越来越大的情况，同时应逐渐降低给水泵500的出力使给水流量越来越小。随着供汽量的逐渐减少及参数变化，在满足汽机达到最小负荷时，锅炉就可以停运。

其中，汽水分离器600为立式筒体，数量为四个，悬吊在锅炉顶板上，利用离心作用和重力作用进行汽水分离，4个汽水分离器600平行、并联布置，与贮水箱601连通，因此，汽水分离器600和汽水分离器600的出水管都提供一定的有效贮水容积，使得贮水箱601的体积相对减小。由于贮水箱601和汽水分离器600连接可能因相互间的压力不均衡而引起各自的水位波动，因此在贮水箱601上部引出4根压力平衡管，与汽水分离器600一一对应相连来保持压力的平衡。

进一步地，启动系统60还包括依次连通的溢流阀606、疏水扩容器607、集水箱608和回收水泵609，溢流阀606的数量为一个或多个，多个溢流阀606并联设置，溢流阀606的入口与贮水箱601的出水口连通。

在锅炉点火之前，给水品质应符合标准所推荐的要求，如果给水品质不符合要求，比如在长时间停炉之后，可以通过锅炉的给水泵500将水经省煤器系统203、水冷壁结构202送入汽水分离器600，再由汽水分离器600进入贮水箱601，最终经溢流阀606引至疏水扩容器607，此处不合格的水可以根据水质不同经冷凝器送入精处理设备，或者直接排入地沟。此外，当贮水箱601内部水位高出再循环泵602的控制区段，贮水箱601内部水也会经溢流阀606排到疏水扩容器607中。

此外，锅炉起动过程中为避免因负荷变化率过大而使贮水箱601产生过大的应力，在贮水箱601上设置了两只热电偶分别监测内、外壁金属温度，通过监测温度变化率来限制机组的负荷变化率，贮水箱601内外壁温差限制在25℃以内，内壁金属温度变化率限制在5℃/min，超过以上限制值将报警。

以上对本实用新型所提供的一种燃烧器、锅炉和发电机组进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (18)

1.一种燃烧器，其特征在于，包括中心风通道(100)，以及环绕所述中心风通道(100)的一次风通道(101)，所述一次风通道(101)的第一端与一次风供给管道连通，所述一次风通道(101)的第二端设置有稳燃齿(102)；

还包括加热管(103)，所述加热管(103)设置于所述中心风通道(100)的周壁外侧，所述加热管(103)的第一端设置有烟气入口和烟气出口，所述加热管(103)的第二端为闭合端，且所述加热管(103)的第二端延伸至靠近所述稳燃齿(102)的第一端的位置，所述加热管(103)内部形成沿轴向延伸的烟气流道，所述烟气入口和所述烟气出口通过所述烟气流道连通。

2.根据权利要求1所述燃烧器，其特征在于，所述加热管(103)环绕所述中心风通道(100)设置，所述加热管(103)内部设置有沿轴向延伸的隔离挡板(104)，所述隔离挡板(104)的第一端与所述加热管(103)的第一端的端壁抵接，所述隔离挡板(104)的第二端与所述加热管(103)的第二端的端壁具有间距；

所述隔离挡板(104)将所述加热管(103)内部分隔为第一流道(a)和第二流道(b)，所述第一流道(a)的第一端和所述烟气入口连通，所述第一流道(a)的第二端与所述第二流道(b)的第二端连通，所述第二流道(b)的第一端和所述烟气出口连通。

3.根据权利要求2所述燃烧器，其特征在于，所述加热管(103)内部还设置有一个或多个均流挡板(105)，多个所述均流挡板(105)沿轴向分布，每个所述均流挡板(105)包括多个板部，多个所述板部沿周向间隔分布。

4.根据权利要求1所述燃烧器，其特征在于，还包括烟气入口管(106)和烟气出口管(107)，所述烟气入口管(106)由外到内穿过所述一次风通道(101)，并与所述烟气入口连通，所述烟气出口管(107)由外到内穿过所述一次风通道(101)，并与所述烟气出口连通。

5.根据权利要求1所述燃烧器，其特征在于，所述加热管(103)的第二端的端壁由第一端向第二端的方向倾斜向内延伸。

6.根据权利要求1-5任一项所述燃烧器，其特征在于，所述一次风通道(101)的第一端的外侧环绕设置有风箱(108)，所述一次风通道(101)的第二端的外侧由内到外依次环绕设置有二次风通道(109)、三次风通道(110)和四次风通道(111)，所述四次风通道(111)的第一端与所述风箱(108)连通，所述四次风通道(111)的第二端设置有喷口(112)，由第一端向第二端的方向，所述喷口(112)的直径渐扩。

7.一种锅炉，其特征在于，包括锅炉本体(20)，以及权利要求1-6任一项所述燃烧器，所述燃烧器(10)安装于所述锅炉本体(20)。

8.根据权利要求7所述锅炉，其特征在于，所述燃烧器(10)的数量为多个，位于同一高度的多个所述燃烧器(10)形成一个燃烧器层，所述锅炉设置有六个所述燃烧器层，还包括六个磨煤机，所述磨煤机的喷煤口与同一所述燃烧器层中、各所述燃烧器(10)的所述一次风供给管道连接，六个所述磨煤机中，三个所述磨煤机的容量占比为25％，另外三个所述磨煤机的容量占比为15％。

9.根据权利要求7所述锅炉，其特征在于，所述锅炉本体(20)包括上行的炉膛(200)，以及下行的尾部烟道(201)，所述炉膛(200)为直通式结构，所述尾部烟道(201)与所述炉膛(200)的上部连通，且该连通处倾斜向下延伸。

10.根据权利要求7所述锅炉，其特征在于，所述锅炉本体(20)还包括水冷壁结构(202)、省煤器系统(203)、过热器系统和再热器系统，所述过热器系统、所述省煤器系统(203)和所述再热器系统的蛇形管受热面均采用水平设置；所述水冷壁结构(202)、所述省煤器系统(203)、所述过热器系统和所述再热器系统，四者的进口集箱和出口集箱均设置于炉墙的外侧。

11.根据权利要求10所述锅炉，其特征在于，所述过热器系统、所述省煤器系统(203)，以及所述再热器系统，三者的进口集箱、出口集箱以及蛇形管均采用单独吊挂的方式安装于所述炉墙；

和/或，所述过热器系统、所述省煤器系统(203)和所述再热器系统，三者的蛇形管受热面设置有多个疏水放汽孔。

12.根据权利要求7所述锅炉，其特征在于，所述锅炉本体(20)还包括水冷壁结构(202)，所述水冷壁结构(202)包括下部螺旋段水冷壁(2021)、中间混合集箱(2022)和上部垂直段水冷壁(2023)，所述下部螺旋段水冷壁(2021)和所述上部垂直段水冷壁(2023)通过所述中间混合集箱(2022)连接；

还包括张力板、张力板端板和条形连接板，所述张力板设置于所述下部螺旋段水冷壁(2021)的管壁外侧，并由上到下延伸至所述中间混合集箱(2022)的位置，所述张力板端板设置于所述中间混合集箱(2022)的位置，所述条形连接板设置于所述上部垂直段水冷壁(2023)的管壁外侧，所述张力板端板连接所述条形连接板和所述张力板。

13.根据权利要求10所述锅炉，其特征在于，所述锅炉本体(20)包括上行的炉膛(200)，以及下行的尾部烟道(201)，所述尾部烟道(201)与所述炉膛(200)的上部连通；

所述省煤器系统(203)、所述过热器系统和所述再热器系统均设置于所述炉膛(200)的上部，所述尾部烟道(201)内部设置有烟气-熔盐换热面(209)。

14.根据权利要求13所述锅炉，其特征在于，所述过热器系统包括依次连通的一级过热器(204)、一级减温器、二级过热器(205)、二级减温器和三级过热器(206)，所述再热器系统包括依次连通的一级再热器(207)、再热器减温器和二级再热器(208)，所述省煤器系统(203)、所述过热器系统和所述再热器系统布置为：

由下到上依次分布的所述一级过热器(204)、所述三级过热器(206)、所述二级再热器(208)、所述二级过热器(205)、所述一级再热器(207)和所述省煤器系统(203)。

15.一种发电机组，其特征在于，包括权利要求7-14任一项所述锅炉。

16.根据权利要求15所述发电机组，其特征在于，锅炉本体(20)包括上行的炉膛(200)，以及下行的尾部烟道(201)，所述尾部烟道(201)内部设置有烟气-熔盐换热面(209)；

还包括汽轮机(40)和给水系统(50)，所述汽轮机(40)包括低压缸(402)，所述给水系统(50)包括高压加热器(501)；

还包括熔盐储热系统(30)，所述熔盐储热系统(30)包括热盐罐(300)、冷盐罐(301)、熔盐-导热油换热器(302)、导热油-水换热器(303)、熔盐-给水换热器(304)，所述冷盐罐(301)的出口、所述热盐罐(300)的出口均与所述烟气-熔盐换热面(209)的入口连通，所述烟气-熔盐换热面(209)的出口与所述热盐罐(300)的入口、所述熔盐-导热油换热器(302)的熔盐入口均连通，所述熔盐-导热油换热器(302)的熔盐出口与所述冷盐罐(301)的入口连通，所述熔盐-导热油换热器(302)的导热油出口与所述导热油-水换热器(303)的导热油入口连通，所述导热油-水换热器(303)的导热油出口与所述熔盐-导热油换热器(302)的导热油入口连通，所述导热油-水换热器(303)的出水口与供热系统连通，所述导热油-水换热器(303)的进水口与所述低压缸(402)的凝结水出口连通，所述热盐罐(300)的出口与所述熔盐-给水换热器(304)的熔盐入口连通，所述熔盐-给水换热器(304)的熔盐出口与所述冷盐罐(301)的出口连通，所述熔盐-给水换热器(304)的出水口与所述高压加热器(501)的入口连通，所述熔盐-给水换热器(304)的进水口与所述高压加热器(501)的出口连通。

17.根据权利要求15所述发电机组，其特征在于，锅炉本体(20)还包括水冷壁结构(202)、省煤器系统(203)、过热器系统和再热器系统；

还包括启动系统(60)，所述启动系统(60)包括一个或多个汽水分离器(600)、贮水箱(601)、再循环泵(602)、第一调节阀(603)、第二调节阀(604)和循环泵最小流量管(605)，其中：

所述汽水分离器(600)的入口与所述水冷壁结构(202)的出口集箱连通，所述汽水分离器(600)的蒸汽出口与所述过热器系统的入口集箱连通，所述汽水分离器(600)的出水口与所述贮水箱(601)的第一入水口连通，所述贮水箱(601)内部设置有水位检测装置，所述贮水箱(601)的出水口依次经所述再循环泵(602)、所述第一调节阀(603)与所述省煤器系统(203)的入口集箱连通，所述循环泵最小流量管(605)连通所述再循环泵(602)的出口与所述贮水箱(601)的第二入水口，所述第二调节阀(604)设置于所述循环泵最小流量管(605)；

所述第一调节阀(603)、所述第二调节阀(604)均与所述水位检测装置电连接。

18.根据权利要求17所述发电机组，其特征在于，所述启动系统(60)还包括依次连通的溢流阀(606)、疏水扩容器(607)、集水箱(608)和回收水泵(609)，所述溢流阀(606)的数量为一个或多个，多个所述溢流阀(606)并联设置，所述溢流阀(606)的入口与所述贮水箱(601)的出水口连通。