一种预燃式旋流自稳燃燃烧装置及燃烧系统的制作方法

本发明属于燃烧器，尤其涉及一种预燃式旋流自稳燃燃烧装置及燃烧系统。

背景技术：

1、随着新能源大规模开发、高比例并网，其波动性和随机性特征对电网的安全稳定运行提出更严苛的要求。在此背景下则需要火电厂煤粉锅炉有很好的稳燃能力，现有燃烧器在低负荷下自稳燃能力较弱，或采用连续拌油燃烧的方式进行稳燃。整体深度调峰能力、稳燃能力、经济性都较低。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种预燃式旋流自稳燃燃烧装置及燃烧系统，该装置无外加热源，可实现低负荷下长时间不投油稳燃，不仅可以拓宽煤种适应性，提高锅炉低负荷自稳燃能力，还可以增加运行经济性。

2、本发明提供了一种预燃式旋流自稳燃燃烧装置，包括浓相煤粉旋流燃烧器及稀相煤粉分级燃烧筒，所述浓相煤粉旋流燃烧器用于产生点燃稀相一次风的稳定煤火焰，所述稀相煤粉分级燃烧筒用于使稀相一次风分级燃烧，进一步增强进入炉膛火焰的稳定性；其中，

3、所述浓相煤粉旋流燃烧器包括一次风管、一次风套筒、二次风套筒、二次风旋流叶片、内稳燃齿、二次风扩锥、浓煤粉浓缩块、油枪、点火枪、油枪及点火枪固定架、火检探头、火检冷却风套筒及预燃室；所述一次风管内部为浓煤粉通道，所述浓煤粉浓缩块固定于所述一次风管内部尾端，所述一次风套筒与一次风管外部固定，所述内稳燃齿及二次风扩锥设于所述一次风套筒尾端，所述内稳燃齿与一次风管尾部固定连接，所述二次风套筒与所述一次风套筒外部固定连接，所述二次风套筒包括渐缩段及直管段，所述二次风旋流叶片固定于所述二次风套筒渐缩段，所述二次风套筒输出端与所述预燃室输入端连通，所述预燃室由首段渐扩段、中段渐扩段和尾部渐缩段依次连接固定，所述油枪及点火枪固定架与所述预燃室首段渐扩段上侧连接，所述预燃室首段渐扩段上侧设有油枪及点火枪开口，所述油枪及点火枪通过油枪及点火枪固定架伸入所述预燃室，所述点火枪深入距离长于所述油枪，所述火检冷却风套筒安装于所述油枪及点火枪固定架对侧，所述火检冷却风套筒出口端处于所述预燃室内部，所述火检探头安装于所述火检冷却风套筒内部；

4、所述稀相煤粉分级燃烧筒包括弯头、稀煤粉浓缩块、燃烧筒、一级燃烧筒、二级燃烧筒、一级燃烧筒支架、二级燃烧筒支架、周界风喷口、周界风喷口支架、外稳燃齿，所述预燃室轴向伸入所述燃烧筒，所述预燃室输出端略微进入所述燃烧筒输入端，所述弯头与所述预燃室固定连接，所述预燃室输出端略微伸出弯头输出端，所述弯头输入口进入稀相一次风粉，所述弯头输出口与所述燃烧筒输入口固定连通，所述稀煤粉浓缩块安装于所述燃烧筒输入端，所述一级燃烧筒沿煤粉流动方向固定安装于所述稀煤粉浓缩块之后、所述一级燃烧筒支架呈十字型，固定安装于所述一级燃烧筒四周，所述二级燃烧筒沿煤粉流动方向固定安装于所述一级燃烧筒之后，所述二级燃烧筒支架呈十字型固定安装于所述二级燃烧筒四周，所述二级燃烧筒输入端与所述一级燃烧筒输出端间隔固定距离安装，所述外稳燃齿输出端与所述燃烧筒输出端固定安装，所述周界风喷口通过所述周界风喷口支架安装于所述燃烧筒输出端外部，且所述周界风喷口输出端与所述燃烧筒输出端齐平。

5、进一步地，所述弯头内部贴有耐磨陶瓷。

6、进一步地，所述燃烧筒、一级燃烧筒、二级燃烧筒由耐高温耐磨金属材料制成。

7、本发明还提供了一种燃烧系统，包括煤仓、给煤机、磨煤机、分离器、小粉仓、排粉风机、稀相煤粉管路、浓相煤粉管路、冷一次风管路、热一次风管路、锅炉，以及所述装置中的稀相煤粉分级燃烧筒及浓相煤粉旋流燃烧器；

8、所述煤仓输出端与所述给煤机输入端相连，所述给煤机输出端与所述磨煤机煤粉输入端相连，所述冷一次风管路与热一次风管路输出端与所述磨煤机空气输入端相连，所述磨煤机输出端分出稀相煤粉管路及浓相粉管路，所述稀相煤粉管路输出端与所述稀相煤粉分级燃烧筒输入端相连，所述浓相煤粉管路输出端与所述分离器输入端相连，所述分离器上方输出端与所述排粉风机输入端相连，所述分离器下方输出端与所述小粉仓相连，所述小粉仓输出端与所述排粉风机输出端汇合后与所述浓相煤粉旋流燃烧器输入端相连。

9、借由上述方案，通过预燃式旋流自稳燃燃烧装置及系统系统，该装置集预燃室、旋流、分级燃烧等稳燃机理于一体设计，实现了煤粉预热及多级燃烧的功能，提高了煤粉的着火与稳燃性能，具体包括如下技术效果：

10、(1)本发明通过将旋流燃烧器与预燃室相结合，给煤粉在预燃室内的燃烧建立一个良好的预热燃烧环境，运行初期通过油预燃式旋流自稳燃燃烧系统枪点燃浓相煤粉，可以快速使预燃室升温，促使挥发分大量析出，进而使得后续煤粉有着更好的燃烧条件，旋流二次风不仅一定程度上对预燃室内壁进行保护，也加强了对粉煤的扰动，使得煤粉更容易被点燃，在短暂的投油过后即可保证浓煤粉火焰短暂燃烧，无论在点火阶段或是低负荷稳燃阶段均有着出色的节油效果。

11、(2)本发明在预燃室旋流燃烧器后接分级燃烧筒，使得稀相煤粉得以实现分级燃烧，有效避免了燃烧不完全以及燃烧不稳定的问题，稀相煤粉通过浓煤粉火焰点燃并稳定燃烧后，即可停止旋流燃烧器浓相供粉，若在低负荷稳燃阶段，则可恢复投运旋流燃烧器以保证低负荷燃烧的稳定性。

12、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种预燃式旋流自稳燃燃烧装置，其特征在于，包括浓相煤粉旋流燃烧器及稀相煤粉分级燃烧筒，所述浓相煤粉旋流燃烧器用于产生点燃稀相一次风的稳定煤火焰，所述稀相煤粉分级燃烧筒用于使稀相一次风分级燃烧，进一步增强进入炉膛火焰的稳定性；其中，

2.根据权利要求1所述的预燃式旋流自稳燃燃烧装置，其特征在于，所述弯头(14)内部贴有耐磨陶瓷。

3.根据权利要求1所述的预燃式旋流自稳燃燃烧装置，其特征在于，所述燃烧筒(16)、一级燃烧筒(17)、二级燃烧筒(19)由耐高温耐磨金属材料制成。

4.一种燃烧系统，其特征在于，包括煤仓(24)、给煤机(25)、磨煤机(26)、分离器(27)、小粉仓(28)、排粉风机(29)、稀相煤粉管路(30)、浓相煤粉管路(32)、冷一次风管路(34)、热一次风管路(35)、锅炉(36)，以及权利要求1至3任一项所述装置中的稀相煤粉分级燃烧筒(31)及浓相煤粉旋流燃烧器(33)；

技术总结本发明涉及一种预燃式旋流自稳燃燃烧装置，包括浓相煤粉旋流燃烧器及稀相煤粉分级燃烧筒，所述浓相煤粉旋流燃烧器用于产生点燃稀相一次风的稳定煤火焰，所述稀相煤粉分级燃烧筒用于使稀相一次风分级燃烧，进一步增强进入炉膛火焰的稳定性。本发明通过将旋流燃烧器与预燃室相结合，给煤粉在预燃室内的燃烧建立一个良好的预热燃烧环境，运行初期通过预燃式旋流自稳燃燃烧系统油枪点燃浓相煤粉，可以快速使预燃室升温，促使挥发分大量析出，进而使得后续煤粉有着更好的燃烧条件。本发明在预燃室旋流燃烧器后接分级燃烧筒，使得稀相煤粉得以实现分级燃烧，有效避免了燃烧不完全以及燃烧不稳定的问题。技术研发人员：张达勋,陈安合,张孝勇,王子墨,白晓春,牛芳,闫涛,张瑞锋,赵丽军受保护的技术使用者：大唐国际发电股份有限公司下花园热电分公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17