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(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CN111947135A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010877329.1(22)申请日2020.08.27(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人李争起杜贺郑智魏张鸣镝曾令艳陈智超朱群益(74)专利代理机构哈尔滨华夏松花江知识产权代理有限公司23213代理人孟宪会(51)Int.Cl.F23C7/00(2006.01)F23L9/00(2006.01)F23L13/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种超低负荷浓煤粉气流自稳燃的W火焰锅炉及燃烧方法(57)摘要一种超低负荷浓煤粉气流自稳燃的W火焰锅炉及燃烧方法,本发明涉及一种W火焰锅炉及燃烧方法,本发明为解决现有的W火焰锅炉超低负荷稳燃能力差,灵活性调峰负荷无法达到20%的问题,本发明包括上炉膛、下炉膛、前炉拱后炉拱、多层拱下二次风喷口和多个旋风筒浓淡组合式煤粉燃烧器,上炉膛、下炉膛、前炉拱后炉拱构成炉体,多层拱下二次风喷口由上至下依次设置在下炉膛的前墙和后墙上,多个旋风筒浓淡组合式煤粉燃烧器呈一字型安装在前炉拱和后炉拱上。本发明通过在不同负荷条件下合理调整携带风门、乏气风量调节阀门开度,解决了W火焰锅炉超低负荷稳燃、灵活调峰负荷无法达到20%的问题。CN111947135ACN111947135A权利要求书1/2页1.一种超低负荷浓煤粉气流自稳燃的W火焰锅炉,它包括上炉膛(1)、下炉膛(2)、前炉拱(3)后炉拱(4)和多层拱下二次风喷口(8),所述上炉膛(1)、下炉膛(2)、前炉拱(3)后炉拱(4)构成炉体,多层拱下二次风喷口(8)由上至下依次设置在下炉膛(2)的前墙和后墙上,其特征在于:所述一种超低负荷浓煤粉气流自稳燃的W火焰锅炉及燃烧方法还包括多个旋风筒浓淡组合式煤粉燃烧器(5),多个旋风筒浓淡组合式煤粉燃烧器(5)呈一字型安装在前炉拱(3)和后炉拱(4)上,所述每个旋风筒浓淡组合式煤粉燃烧器(5)包括浓煤粉气流喷口(6)、乏气喷口(7)和携带风喷口(10),所述浓煤粉气流喷口(6)、乏气喷口(7)和携带风喷口(10)由外至内依次同轴布置并均与炉体连通。2.根据权利要求1所述的一种超低负荷浓煤粉气流自稳燃的W火焰锅炉,其特征在于:所述乏气喷口(7)的面积是浓煤粉气流喷口(6)面积的2.9~4.4倍。3.根据权利要求1所述的一种超低负荷浓煤粉气流自稳燃的W火焰锅炉,其特征在于:乏气喷口(7)内径(d1)是携带风喷口(d2)直径的1.3~1.5倍。4.根据权利要求1所述的一种超低负荷浓煤粉气流自稳燃的W火焰锅炉,其特征在于:管气喷口(7)的乏气管道上设有乏气风调节阀门(9)。5.根据权利要求1所述的一种超低负荷浓煤粉气流自稳燃的W火焰锅炉,其特征在于:携带风喷口(10)的携带风管道上设有携带风门(11)。6.根据权利要求1所述的一种超低负荷浓煤粉气流自稳燃的W火焰锅炉,其特征在于:所述一种超低负荷浓煤粉气流自稳燃的W火焰锅炉及燃烧方法还包括多个油二次风喷口(12),多个油二次风喷口(12)安装在前炉拱(3)和后炉拱(4)上,且每个油二次风喷口(12)设置在相对应的一个旋风筒浓淡组合式煤粉燃烧器(5)的外侧,油二次风喷口(12)与炉体连通。7.一种超低负荷浓煤粉气流自稳燃的W火焰锅炉的燃烧方法,其特征在于:当锅炉启动时,油二次风从油二次风喷口(12)喷入炉内,供给从油二次风喷口(12)内布置的大油枪喷出的油燃烧,油枪出力为1.0~1.5t/h,油火焰将冷炉加热;当炉膛烟气温度达到1050℃~1150℃后,一次风管内的煤粉气流进入旋风筒浓淡组合式煤粉燃烧器(5),在旋风筒的分离作用下,一次风煤粉气流分为浓煤粉气流和淡煤粉气流两部分;乏气风量调节阀门(9)完全关闭,浓煤粉气流向下自浓煤粉气流喷口(6)喷入炉膛,没有淡煤粉气流;油火焰与浓煤粉气流相遇,点燃浓煤粉气流;在油火焰的助燃下,逐渐增加给煤量,锅炉负荷逐渐升高;当锅炉负荷达到50%以后,油二次风关闭,停止油枪喷油,依靠煤粉燃烧释放的热量使锅炉达到满负荷,当锅炉满负荷运行时,锅炉一次风占入炉总风率的20~22%;乏气风量调节阀门(9)和携带风门(11)一直完全关闭,一次风煤粉气流由浓煤粉气流喷口(6)喷出,风速为27~32m/s,煤粉质量流量与输送煤粉的空气的质量流量比为0.4:1~0.6:1;锅炉在50%负荷至满负荷区间运行时,乏气风量调节阀门(9)、携带风门(11)开度0%;锅炉负荷向20%负荷降低时,随着煤粉给量逐渐减小,乏气风量调节阀门(9)、携带风门(11)逐渐打开,其开度增加值与负荷降低幅度成正比;当锅炉负荷达到20%超低负