一种跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置的制作方法

1.本发明属于发电厂环保技术领域，涉及一种跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置。

背景技术：

2.随着我国对节能减排的日益重视以及可再生能源利用的不断进步，对于电站燃煤锅炉的负荷调节性能、低负荷稳燃能力、以及跨负荷优化运行提出了更高要求。因而在对现有燃烧器进行改造以及设计新燃烧器时需着重考虑煤粉的低负荷稳燃以及燃烧过程的优化组织，尽可能在宽负荷范围内均能实现稳定、安全、高效、低污染燃烧，保证锅炉机组在调峰运行状态下的正常运行。现阶段，实现该目标的主流手段之一即为煤粉浓淡分离技术。
3.但是，煤粉燃烧器工作在不同负荷下时。不同负荷下一次风携带的煤粉量不同，此时若不改变一次风量，则一次风过量空气系数发生改变，使得主燃区未能工作在最优工况下。在影响锅炉内燃烧组织的同时，破坏了原设计对氮氧化物的生成的抑制，恶化了燃烧器的低污染性能。若是改变了一次风量，则一次风管内一次风粉混合物的流速发生改变，此时分离效果偏离了原始设计思路，使得浓淡分离比偏离了原始设计值，同样造成了燃烧器未工作在最优状态。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置，该装置能够实现在不同负荷下燃烧器的安全稳定优化运行。
5.为达到上述目的，本发明所述的跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置包括一次风管、磨煤机、一次风粉管、炉膛、丝杠及步进电机；
6.一次风管的出口与磨煤机的入口相连通，磨煤机的出口经一次风粉管与炉膛的入口相连通，一次风粉管内设置有分离隔板、淡相一次风粉入炉量控制挡板及若干浓淡分离导流块，一次风粉管的底部设置有一次风乏气出口，其中，分离隔板、淡相一次风粉入炉量控制挡板及一次风乏气出口自上到下依次分布，淡相一次风粉入炉量控制挡板的一端轴连接于所述一次风粉管的底部，丝杠的一端插入于一次风粉管内后与淡相一次风粉入炉量控制挡板的下表面相连接，步进电机与丝杠的另一端相连接，通过步进电机带动丝杠上升、下降及停止运动。
7.一次风粉管入口的中心位置处设置有一次风粉混合物流速探测器。
8.一次风粉管的出口处设置有浓淡相一次风粉混合物流速探测器。
9.还包括控制系统，控制系统的输入端与一次风粉混合物流速探测器的输出端及浓淡相一次风粉混合物流速探测器的输出端相连接，控制系统的输出端与步进电机的输入端相连接。
10.步进电机的控制端与控制系统之间通过无线通讯的方式相连接。
11.以控制步进电机的输出轴逆时针转动、顺时针转动或者停止转动，以控制丝杠中位于一次风粉管内的部分的高度，继而控制一次风乏气出口处一次风乏气的流量。
12.淡相一次风粉入炉量控制挡板的长度为一次风粉管高度的2/3。
13.所述一次风乏气出口经一次风乏气输送管与磨煤机的入口相连通。
14.本发明具有以下有益效果：
15.本发明所述的跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置在具体操作时，当锅炉机组满负荷运行时，燃烧器本身工作在设计的最优状态下，此时淡相一次风粉入炉量控制挡板的开度为零，本装置的工作状态与传统浓淡分离燃烧装置相同，当锅炉负荷下降时，则此时将淡相一次风粉入炉量控制挡板打开，使得部分淡相一次风乏气经一次风乏气输送管重新返回至磨煤机中携带煤粉，保证低负荷下低一次风流量时一次风粉管内的流速与设计流速相当，维持设计的浓淡分离能力，同时，对于实现煤粉浓淡分离所需的多余的一次风乏气再次进行循环，未进入炉膛内影响主燃区域的过量空气系数，保证燃烧处于预期的优化状态，在保证宽负荷范围下一次风粉的浓淡分离效果，同时维持不同负荷下主燃烧区域的一次风带入炉膛内的氧量，保证不同负荷下炉膛内燃烧的空气组织均与设计工况类似，为煤粉气流着火与低nox燃烧提供保障，实现宽负荷下稳定安全高效环保燃烧。
附图说明
16.图1为本发明的整体结构示意图。
17.其中，1为磨煤机、2为一次风粉混合物流速探测器、3为控制系统、4为浓淡相一次风粉混合物流速探测器、5为炉膛、6为一次风管、7为一次风乏气输送管、8为丝杠、9为步进电机、10为浓淡分离导流块、11为分离隔板、12为淡相一次风粉入炉量控制挡板、13为一次风粉管。
具体实施方式
18.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
19.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
20.参考图1，本发明所述的跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置包括磨煤机1、一次风粉混合物流速探测器2、控制系统3、浓淡相一次风粉混合物流速探测器4、炉膛5、一次风管6、一次风乏气输送管7、丝杠8、步进电机9、浓淡分离导流块10、分离隔板11、淡相一次风粉入炉量控制挡板12及一次风粉管13；
21.一次风管6的出口与磨煤机1的入口相连通，磨煤机1的出口经一次风粉管13与炉膛5的入口相连通，一次风粉管13入口的中心位置处设置有一次风粉混合物流速探测器2，
一次风粉管13的出口处设置有浓淡相一次风粉混合物流速探测器4，一次风粉管13内设置有分离隔板11、淡相一次风粉入炉量控制挡板12及若干浓淡分离导流块10，一次风粉管13的底部设置有一次风乏气出口，其中，分离隔板11、淡相一次风粉入炉量控制挡板12及一次风乏气出口自上到下依次分布，淡相一次风粉入炉量控制挡板12的一端轴连接于所述一次风粉管13的底部，丝杠8的一端插入于一次风粉管13内后与淡相一次风粉入炉量控制挡板12的下表面相连接，步进电机9与丝杠8的另一端相连接，通过步进电机9控制丝杠8插入到一次风粉管13内的高度，即可控制一次风乏气出口处的一次风乏气的流量。
22.所述一次风乏气出口经一次风乏气输送管7与磨煤机1的入口相连通。
23.控制系统3的输入端与一次风粉混合物流速探测器2的输出端及浓淡相一次风粉混合物流速探测器4的输出端相连接，控制系统3的输出端与步进电机9的输入端相连接，其中，步进电机9的控制端与控制系统3之间通过无线通讯的方式相连接，以控制步进电机9的输出轴逆时针转动、顺时针转动或者停止转动，实现以控制丝杠8中位于一次风粉管13内的部分的高度，以控制淡相一次风粉入炉量控制挡板12的倾斜角度，继而控制一次风乏气出口处一次风乏气的流量，其中，需要说明的是，当淡相一次风粉入炉量控制挡板12处于水平状态时，能够保证没有淡相一次风乏气进入一次风乏气输送管7。
24.淡相一次风粉入炉量控制挡板12的长度为一次风粉管13高度的2/3。
25.本发明的工作原理为：
26.先依据锅炉历史运行经验数据获取不同负荷下优化的浓淡分离比、进入炉膛5内的浓淡相一次风粉速度以及一次风粉的过量空气系数，在实际运行过程中，根据不同负荷需求，通过一次风粉混合物流速探测器2及浓淡相一次风粉混合物流速探测器4的测量结果控制淡相一次风粉入炉量控制挡板12的开度。
27.当锅炉机组满负荷运行时，燃烧器本身工作在设计的最优状态下，此时淡相一次风粉入炉量控制挡板12的开度为零，本发明的工作状态与传统浓淡分离燃烧装置相同。
28.当锅炉负荷下降时，以50％负荷为例，此时打开淡相一次风粉入炉量控制挡板12，使得部分淡相一次风乏气经一次风乏气输送管7重新返回至磨煤机1中携带煤粉。保证低负荷下低一次风流量时一次风粉管13内的流速与设计流速相当，维持设计的浓淡分离能力。同时，对于实现煤粉浓淡分离所需的多余的一次风乏气再次进行循环，未进入炉膛5内影响主燃区域的过量空气系数，保证燃烧处于预期的优化状态。因此，本发明可保证在宽负荷范围下一次风粉的浓淡分离效果，同时可以维持不同负荷下主燃烧区域的一次风带入炉膛5内的氧量，保证不同负荷下炉膛5内燃烧的空气组织均与设计工况类似，为煤粉气流着火与低nox燃烧提供保障，实现宽负荷下稳定安全高效环保燃烧。
29.同时需要说明的是，淡相一次风粉入炉量控制挡板12的开度与锅炉或燃烧器负荷之间并非是线性关系。为达到本发明应用的最优效果，在实际应用中，先需要根据锅炉实际运行效果确定不同负荷下的淡相一次风粉入炉量控制挡板12的开度，并以此作为后续该燃烧装置优化运行以及自动调节的基准。
30.综上所示，本发明能够适应宽负荷条件下一次风粉混合物的浓淡相分离比以及预期分离比下一次风带入炉膛5内的氧量，在有效实现浓淡燃烧的前提下，提高燃烧稳定性，维持主燃烧器区域的优化过量空气系数，降低nox等污染物的生成，通过不同负荷下燃烧器的自动调整实现宽负荷下锅炉安全稳定高效低污染运行。
31.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：

1.一种跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置，其特征在于，包括一次风管(6)、磨煤机(1)、一次风粉管(13)、炉膛(5)、丝杠(8)及步进电机(9)；一次风管(6)的出口与磨煤机(1)的入口相连通，磨煤机(1)的出口经一次风粉管(13)与炉膛(5)的入口相连通，一次风粉管(13)内设置有分离隔板(11)、淡相一次风粉入炉量控制挡板(12)及若干浓淡分离导流块(10)，一次风粉管(13)的底部设置有一次风乏气出口，其中，分离隔板(11)、淡相一次风粉入炉量控制挡板(12)及一次风乏气出口自上到下依次分布，淡相一次风粉入炉量控制挡板(12)的一端轴连接于所述一次风粉管(13)的底部，丝杠(8)的一端插入于一次风粉管(13)内后与淡相一次风粉入炉量控制挡板(12)的下表面相连接，步进电机(9)与丝杠(8)的另一端相连接，通过步进电机带动丝杠(8)上升、下降及停止运动。2.根据权利要求1所述的跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置，其特征在于，一次风粉管(13)入口的中心位置处设置有一次风粉混合物流速探测器(2)。3.根据权利要求2所述的跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置，其特征在于，一次风粉管(13)的出口处设置有浓淡相一次风粉混合物流速探测器(4)。4.根据权利要求3所述的跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置，其特征在于，还包括控制系统(3)，控制系统(3)的输入端与一次风粉混合物流速探测器(2)的输出端及浓淡相一次风粉混合物流速探测器(4)的输出端相连接，控制系统(3)的输出端与步进电机(9)的输入端相连接。5.根据权利要求3所述的跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置，其特征在于，步进电机(9)的控制端与控制系统(3)之间通过无线通讯的方式相连接。6.根据权利要求3所述的跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置，其特征在于，其中，以控制步进电机(9)的输出轴逆时针转动、顺时针转动或者停止转动，以控制丝杠(8)中位于一次风粉管(13)内的部分的高度，继而控制一次风乏气出口处一次风乏气的流量。7.根据权利要求1所述的跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置，其特征在于，淡相一次风粉入炉量控制挡板(12)的长度为一次风粉管(13)高度的2/3。8.根据权利要求1所述的跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置，其特征在于，所述一次风乏气出口经一次风乏气输送管(7)与磨煤机(1)的入口相连通。

技术总结

本发明公开了一种跨负荷调节浓淡分离型燃烧装置，一次风管的出口与磨煤机的入口相连通，磨煤机的出口经一次风粉管与炉膛的入口相连通，一次风粉管内设置有分离隔板、淡相一次风粉入炉量控制挡板及若干浓淡分离导流块，一次风粉管的底部设置有一次风乏气出口，其中，分离隔板、淡相一次风粉入炉量控制挡板及一次风乏气出口自上到下依次分布，淡相一次风粉入炉量控制挡板的一端轴连接于所述一次风粉管的底部，丝杠的一端插入于一次风粉管内后与淡相一次风粉入炉量控制挡板的下表面相连接，步进电机与丝杠的另一端相连接，通过步进电机带动丝杠上升、下降及停止运动，该装置能够实现在不同负荷下燃烧器的安全稳定优化运行。在不同负荷下燃烧器的安全稳定优化运行。在不同负荷下燃烧器的安全稳定优化运行。