一种用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113719831A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202111060189.XB01D46/02(2006.01)(22)申请日2021.09.10(71)申请人中国科学院山西煤炭化学研究所地址030001山西省太原市迎泽区桃园南路27号(72)发明人赵建涛房倚天李德宝李春玉聂伟黄戒介贾丽涛(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司14101代理人申艳玲(51)Int.Cl.F23C7/00(2006.01)F23C5/24(2006.01)F23C9/00(2006.01)F23D1/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的方法和装置(57)摘要本发明公开了一种用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的方法和装置，属于燃煤锅炉发电领域，目的在于实现煤粉锅炉在超低负荷下稳定运行，满足电网灵活性调峰的要求。原煤首先由磨煤机制成粒径小于200μm的煤粉；其中1%‑5%的煤粉由气流携带进入稳燃器；通过调整气量控制稳燃器温度800‑1100℃，煤粉发生贫氧燃烧和气化反应，生成高温燃气；高温燃气夹带未燃尽的煤粉通过引火管喷入锅炉中，起到稳定锅炉内煤粉燃烧的作用。本发明涉及的稳燃器由喷嘴、电加热器、引火管、隔热耐火衬里、外壳组成。本发明具有系统简单、操作灵活、煤种适应性好、响应速度快、运行成本低、投资少的优点。CN113719831ACN113719831A权利要求书1/1页1.一种用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）原煤送入磨煤机，控制磨煤机操作条件，将原煤颗粒研磨成粒径小于200μm的煤粉，空气携带煤粉从磨煤机顶部流出，作为煤粉锅炉的一次风，送入锅炉中；（2）在磨煤机的出风口旁支管路，采用引风机控制携带煤粉的部分一次风进入旋风分离器和布袋除尘器，收集的煤粉进入中间料仓；（3）中间料仓内的煤粉在给料器控制下，进入气体输送器，控制空气与煤粉的比例为0.2‑5Nm3/kg煤粉，煤粉在气力输送下由烧嘴中心通道进入稳燃器，烧嘴出口空气流速20‑60m/s；（4）从烧嘴外环通道通入150‑350℃预热空气，控制烧嘴出口气体流速为10‑20m/s；（5）煤粉与空气在稳燃器内发生贫氧燃烧和气化，生成以CO为主的高温燃气，调整煤量和气量维持稳燃器内温度800‑1100℃；（6）高温燃气夹带未燃烧的煤粉通过稳燃器引火管喷入锅炉中，引燃一次风携带的煤粉，起到稳定锅炉炉膛内煤粉燃烧的作用。2.根据权利要求1所述的用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的方法，其特征在于：步骤（1）的原煤为褐煤、烟煤或无烟煤。3.根据权利要求1所述的用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的方法，其特征在于：所述的3步骤（5）稳燃器内空气总量与煤粉量的比例为0.5~5Nm/kg煤粉。4.根据权利要求1所述的用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的方法，其特征在于：所述的步骤（5）的稳燃器内气体的流速0.5~5m/s。5.根据权利要求1所述的用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的方法，其特征在于：所述的步骤（5）的稳燃器内气体和固体颗粒的停留时间0.5‑10s。6.根据权利要求1所述的用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的方法，其特征在于：所述的步骤（5）的稳燃器在通入煤粉前采用电加热方式预热至600‑900℃。7.一种用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的装置，用于实施上述权利要求1~6任一项所述的用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的方法，其特征在于：包括依次连接的磨煤机、旋风分离器和布袋除尘器，布袋除尘器的气体出口连接引风机；旋风分离器和布袋除尘器下部的煤粉出口连接中间料仓；中间料仓下部通过煤粉给料器连接煤粉输送器；煤粉输送器的水平方向设有空气进口和出口，煤粉输送器的空气出口连接稳燃器的烧嘴，烧嘴为环形套管式结构，由中心的煤粉通道和外环的助燃空气通道组成；稳燃器出口连接引火管，引火管由锅炉一次风口深入锅炉炉膛内，引火管为内管，一次风进口管为外管，二者形成套管；所述的稳燃器由煤粉烧嘴、壳体和引火管组成，炉体进口处有双通道烧嘴，炉体由外向内依次设有壳体、隔热材料、耐火材料组成，耐火材料内置电加热元件。8.根据权利要求7所述的用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的装置，其特征在于：所述的稳燃器的烧嘴为双通道烧嘴，由中心通道和外环通道组成。9.根据权利要求7所述的用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的装置，其特征在于：所述的稳燃器的耐火材料的允许使用温度>1200℃，耐压强度≥60MPa。10.根据权利要求7所述的用于电厂煤粉锅炉超低负荷稳燃的装置，其特征在于：所述的稳燃器的隔热材料的导热系数≤0.5W/m·k。2CN113719831A说明书1/5页一种用于电厂煤粉锅炉超低