煤粉火焰中心补风燃烧强化及出力放大装置的制作方法

1.本实用新型涉及燃煤锅炉火力发电厂领域，具体是煤粉火焰中心补风燃烧强化及出力放大装置。


背景技术：

2.随着全球气候问题的日益严峻，减少燃煤发电厂的碳排放要求越来越严，我们国家采取加大可再生能源的发电比例的减碳政策。很多电厂选择了采取等离子点火及稳燃技术来减少碳排放。但是目前的等离子点火技术对燃煤有严格的要求，低挥发份的贫煤和无烟煤无法用目前的等离子技术点燃。
3.煤粉气流着火后，后续的强化燃烧及持续的功率放大是点火技术的关键。不同煤种由于挥发份的差别，着火特性有很大的区别，在煤粉气流的表现为火焰的不同传播速度。烟煤煤粉气流的火焰传播速度较高，气流火焰稳定燃烧的临界速度较高，易于着火及持续燃烧，贫煤及无烟煤的煤粉气流火焰传播速度较低，不易着火和持续燃烧。
4.目前等离子点火技术中，煤粉气流的强化燃烧的功率的持续放大依靠外部加入燃料及布风的技术，结构上采用多级燃烧筒持续叠加的结构。这种结构方式可以强化和放大烟煤等燃点较低的煤粉气流，目前已在很多的电厂成功应用。相对应的微油点火技术和少油点火技术技术也是采用这种结构。对于同等风速和煤粉浓度的贫煤及无烟煤煤粉气流，这种结构就不能满足煤粉气流的持续着火及功率的放大。所以目前燃用贫煤和无烟煤的锅炉机组无法采用等离子点火技术，电厂不得不采用投油助燃的方式维持锅炉机组超低负荷运行燃烧的稳定性。长时间的超低负荷运行投油助燃会燃用大量的石油资源，同时也严重影响电厂持续运行的经济性。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供煤粉火焰中心补风燃烧强化及出力放大装置，它可以满足火电厂燃用贫煤及无烟煤一次风气流稳定着火及功率放大的需求，能提高电厂灵活性，可以为减碳及碳达峰提供很好的技术支撑，同时也可以提高电厂运行的经济性。
6.本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
7.煤粉火焰中心补风燃烧强化及出力放大装置，包括燃烧装置外筒，所述燃烧装置外筒内设有锥状的扩燃管，所述扩燃管沿火焰气流从入口到出口逐渐放大，所述扩燃管内沿轴向设置有多个布风管组，多个所述布风管组均包括多个圆形阵列在扩燃管内壁上的布风管，所述布风管与燃烧装置外筒连通，所述布风管位于扩燃管内的一端均朝向扩燃管的中心轴。
8.进一步的，通过所述布风管把燃烧所需的风导入火焰中心。
9.进一步的，所述扩燃管底部与燃烧装置外筒内底部之间设有防积粉通道。
10.进一步的，所述扩燃管外壁沿轴向设有多个煤粉导向孔，每个煤粉导向孔均由多个圆形阵列在扩燃管壁上的通孔组成。
11.对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
12.1、在燃烧装置外筒内设置锥状的扩燃管，扩燃管直径较小的一端位于燃烧装置外筒的进风端，使火焰在燃烧强化及出力增加的同时，火焰结构沿径向放大，扩大火焰燃烧区，同时控制火焰强化方向的速度，防止火焰脱火，满足贫煤及无烟煤气流稳定着火的功率放大的燃烧技术，有利于电厂持续运行的经济性；
13.2、在扩燃管内壁设置多个布风管组，通过每个布风管组内的多个布风管向火焰中心补充燃烧需要的空气，解决了外部布风不能进入火焰中心的缺点，加强了火焰与空气的混合，改变了火焰中心的气流组成，使火焰中心的高温与高煤粉浓度及空气叠加，使火焰燃烧持续强化，满足贫煤及无烟煤气流稳定着火的功率放大的燃烧技术，有利于电厂持续运行的经济性；
附图说明
14.附图1是本实用新型的结构示意图。
15.附图中所示标号：
16.1、燃烧装置外筒；2、扩燃管；3、布风管；4、防积粉通道；5、煤粉导向孔。
具体实施方式
17.下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
18.本实用新型所述是煤粉火焰中心补风燃烧强化及出力放大装置，主体结构包括燃烧装置外筒1，所述燃烧装置外筒1内设有锥状的扩燃管2，控制燃烧煤粉火焰形状，使其在增加出力火焰放大时径向扩大，从而控制其沿轴向的火焰气流速度，扩燃管2为沿火焰气流从入口到出口逐渐放大的结构，在燃烧出力放大时保证火焰燃烧的稳定，不发生脱火导致熄灭，还用于降低火焰的传播速度，扩燃管2内流通煤粉火焰气流，燃烧装置外筒1与扩燃管2之间形成二次风通道，通过在燃烧装置外筒1内设置扩燃管2，使火焰在燃烧强化及出力增加的同时，火焰结构沿径向放大，扩大火焰燃烧区，同时控制火焰强化方向的速度，防止火焰脱火，所述扩燃管2内沿轴向设置有多个布风管组，布风管组沿扩燃管2轴向分为多级，把燃烧所需的风导入火焰中心，实现火焰中心区域的布风，满足燃烧放大需求，多个所述布风管组均包括多个圆形阵列在扩燃管2内壁上的布风管3，所述布风管3与燃烧装置外筒1连通，使扩燃管2通过布风管3与燃烧装置外筒1连通，能使燃烧装置外筒1内的风从布风管3吹到扩燃管2内，所述布风管3位于扩燃管2内的一端均朝向扩燃管2的中心轴，通过所述布风管3把燃烧所需的风导入火焰中心，用于火焰的放大布风，能使二次风通道内的空气通过布风管3向火焰中心补充燃烧需要的空气，解决了外部布风不能进入火焰中心的缺点，加强了火焰与空气的混合，改变了火焰中心的气流组成，使火焰中心的高温与高煤粉浓度及空气叠加，使火焰燃烧持续强化，满足贫煤及无烟煤气流稳定着火的功率放大的燃烧技术，有利于电厂持续运行的经济性。
19.煤粉在设备中的积聚将会在设备停运时存在自燃隐患，为消除这些隐患，优选的，
所述扩燃管2出口底部与燃烧装置外筒1内底部之间设有防积粉通道4，在结构上设置防积粉通道4，在控制上增加气流吹扫程序，在煤粉火焰停止运行时，停止供粉后利用二次风通道的气流将燃烧装置外筒1与扩燃管2之间的煤粉吹扫干净，防止煤粉在燃烧装置外筒1内积存自燃，提高设备安全。
20.外部煤粉由于处在低温区，并且由于重力的影响，会在火焰外部下方区域聚集，从而造成这部分煤粉燃烧不良，优选的，所述扩燃管2外壁沿轴向设有多个煤粉导向孔5，每个煤粉导向孔5均由多个圆形阵列在扩燃管2壁上的通孔组成，在扩燃管2内壁面形成一个环形的沿径向的气流，形成径向气慕，将扩燃管2内壁上的外部煤粉导向火焰中心，提高煤粉的燃尽。
21.本专利使火焰在燃烧强化及出力增加的同时，火焰结构沿径向放大，扩大火焰燃烧区，同时控制火焰强化方向的速度，防止火焰脱火，并且通过多个布风管向火焰中心补充燃烧需要的空气，解决了外部布风不能进入火焰中心的缺点，加强了火焰与空气的混合，改变了火焰中心的气流组成，使火焰中心的高温与高煤粉浓度及空气叠加，使火焰燃烧持续强化，满足贫煤及无烟煤气流稳定着火的功率放大的燃烧技术，有利于电厂持续运行的经济性。


技术特征：
1.煤粉火焰中心补风燃烧强化及出力放大装置，其特征在于：包括燃烧装置外筒(1)，所述燃烧装置外筒(1)内设有锥状的扩燃管(2)，所述扩燃管(2)沿火焰气流从入口到出口逐渐放大，所述扩燃管(2)内沿轴向设置有多个布风管组，多个所述布风管组均包括多个圆形阵列在扩燃管(2)内壁上的布风管(3)，所述布风管(3)与燃烧装置外筒(1)连通，所述布风管(3)位于扩燃管(2)内的一端均朝向扩燃管(2)的中心轴。2.根据权利要求1所述煤粉火焰中心补风燃烧强化及出力放大装置，其特征在于：通过所述布风管(3)把燃烧所需的风导入火焰中心。3.根据权利要求1所述煤粉火焰中心补风燃烧强化及出力放大装置，其特征在于：所述扩燃管(2)底部与燃烧装置外筒(1)内底部之间设有防积粉通道(4)。4.根据权利要求1所述煤粉火焰中心补风燃烧强化及出力放大装置，其特征在于：所述扩燃管(2)外壁沿轴向设有多个煤粉导向孔(5)，每个煤粉导向孔(5)均由多个圆形阵列在扩燃管(2)壁上的通孔组成。

技术总结
本实用新型公开了煤粉火焰中心补风燃烧强化及出力放大装置，主要涉及燃煤锅炉火力发电厂领域。包括燃烧装置外筒，所述燃烧装置外筒内设有锥状的扩燃管，所述扩燃管沿火焰气流从入口到出口逐渐放大，所述扩燃管内沿轴向设置有多个布风管组，多个所述布风管组均包括多个圆形阵列在扩燃管内壁上的布风管，所述布风管与燃烧装置外筒连通，所述布风管位于扩燃管内的一端均朝向扩燃管的中心轴。本实用新型的有益效果在于：可以满足火电厂燃用贫煤及无烟煤一次风气流稳定着火及功率放大的需求，能提高电厂灵活性，可以为减碳及碳达峰提供很好的技术支撑，同时也可以提高电厂运行的经济性。同时也可以提高电厂运行的经济性。同时也可以提高电厂运行的经济性。


技术研发人员：钱莎莎
受保护的技术使用者：郑州海恩动力技术有限公司
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/3/3