專利名稱：一種煤粉富氧燃燒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種煤粉燃燒技術(shù)，具體涉及一種煤粉富氧燃燒方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)行的鍋爐煤粉燃燒發(fā)電技術(shù)中，高二氧化碳和氮氧化物的排放對環(huán)境是一個很大的威脅。而富氧燃燒技術(shù)憑借著它高強的脫碳脫氮的幾乎零排放的能力以及和現(xiàn)有燃燒技術(shù)良好的承接性等優(yōu)點，已經(jīng)成為了當今燃燒技術(shù)中一個最具競爭力的發(fā)展方向。富氧燃燒技術(shù)用高純度的氧代替助燃空氣，同時采用煙氣循環(huán)調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的介質(zhì)流量和傳熱特性，可獲得高體積濃度的富含CO2的煙氣。因此富氧燃燒的工質(zhì)特性和流動特性都和空氣燃燒時有很大不同。而為了保證工質(zhì)的氧分壓在一個合理的范圍內(nèi)，所以要控制再循環(huán)煙氣的流量，一般在負荷不變的情況下，由空氣燃燒工況切換到富氧燃燒工況時，燃燒所需風量會減小很多，這樣燃燒器主燃燒區(qū)的風量和風速都會減小很多，流場會發(fā)生很大的變化，導致燃燒的不穩(wěn)定，更加難以保證空氣燃燒和富氧燃燒有相似的火焰形狀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種煤粉富氧燃燒方法，該方法通過采用不同的通風方式解決了鍋爐由空氣燃燒工況切換到富氧燃燒工況后主燃燒區(qū)風量風速過小，燃燒不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明提供的一種煤粉富氧燃燒方法，其特征在于，鍋爐在熱負荷不變的情況下，由空氣燃燒工況切換到富氧燃燒工況時，富氧燃燒的總風量全部由燃燒器進入爐膛，使兩種燃燒工況有相似的流場和火焰形狀。本發(fā)明方法是在熱負荷不變的情況下，鍋爐從空氣燃燒工況切換到富氧燃燒工況后，風量雖然減少很多，但是仍然可以保證燃燒器出口燃燒區(qū)域燃燒穩(wěn)定，并且有和空氣燃燒工況時燃燒器出口區(qū)域相似的流場和火焰形狀。


圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1所示，鍋爐在空氣燃燒工況時風量充足，這時把空氣總風量VO分為兩部分VOl和V02，VOl通過燃燒器進入爐膛，V02通過燃盡風噴口進入爐膛，目的是使煤粉更好的燃盡，降低氮氧化物的排放；在熱負荷不變的情況下切換到富氧燃燒工況，這時富氧燃燒所需總風量Vl由純氧量Vll和再循環(huán)煙氣量V12兩部分組成，因為要保證較高的氧分壓，所以Vl相比于VO會減小很多，此時關(guān)閉燃盡風噴口，讓Vl全部由燃燒器進入爐膛。所述VOl是指空氣總風量VO的80% 90%，V02是指空氣總風量VO的10% 20%。所述Vl相比于VO會減小很多是指如果富氧燃燒工況和空氣燃燒工況的熱負荷和設計過氧系數(shù)保持一致，那么純氧量Vll和空氣燃燒工況時空氣中的氧氣含量相同，一般富氧燃燒工況的氧分壓要比空氣中的氧分壓高很多，所以富氧燃燒所需風量Vl會比空氣燃燒所需風量VO小很多。實例1爐膛前墻布置旋流燃燒器或者采用對沖的形式前后墻布置旋流燃燒器。普通旋流燃燒器采用的形式是一次風為直流，主要作用是攜帶煤粉；二次風為旋流，主要作用是提供煤粉燃燒所需氧氣并且形成內(nèi)部回流區(qū)，卷吸高溫煙氣，使煤粉可以更好的燃盡。在空氣燃燒工況時，風量分為兩部分，80%的風量由燃燒器進入爐膛進行燃燒，20%的風量由燃盡風噴口進入爐膛，補充氧氣，使煤粉燃盡。燃燒器出口區(qū)域風量充足，可以形成較大的回流區(qū)，使燃燒穩(wěn)定。切換到富氧燃燒工況時，燃燒所需風量有很大下降，這時關(guān)閉燃盡風噴口，使所有風量全部由燃燒器進入爐膛，這樣保證一次風有足夠攜帶煤粉能力的同時，不會使二次風量大量減少，依然可以形成不小的內(nèi)部回流區(qū)，不至于使一次風穿透火焰而導致燃燒狀況變差。實例2爐膛前墻布置旋流燃燒器或者采用對沖的形式前后墻布置旋流燃燒器。普通旋流燃燒器采用的形式是一次風為直流，主要作用是攜帶煤粉；二次風為旋流，主要作用是提供煤粉燃燒所需氧氣并且形成內(nèi)部回流區(qū)，卷吸高溫煙氣，使煤粉可以更好的燃盡。在空氣燃燒工況時，風量分為兩部分，85%的風量由燃燒器進入爐膛主燃燒區(qū)進行燃燒，15%的風量由燃盡風噴口進入爐膛，補充氧氣，使煤粉燃盡。燃燒器出口區(qū)域風量充足，可以形成較大的回流區(qū)，使燃燒穩(wěn)定。切換到富氧燃燒工況時，燃燒所需風量有很大下降，這時關(guān)閉燃盡風噴口，使所有風量全部由燃燒器進入爐膛，這樣保證一次風有足夠攜帶煤粉能力的同時，不會使二次風量大量減少，依然可以形成不小的內(nèi)部回流區(qū)，不至于使一次風穿透火焰而導致燃燒狀況變差。實例3爐膛四角切圓布置燃燒器。在空氣燃燒工況時，風量分為兩部分，80%的風量由燃燒器進入爐膛主燃燒區(qū)進行燃燒，20 %的風量由燃盡風噴口進入爐膛，補充氧氣，使煤粉燃盡。燃燒器出口區(qū)域風量充足，切圓的大小適中，上游鄰角火焰在煤粉燃燒器的適當位置進行點燃，使煤粉著火和燃燒穩(wěn)定，不會導致爐內(nèi)結(jié)焦。切換到富氧燃燒工況時，燃燒所需風量有很大下降，這時關(guān)閉燃盡風噴口，使所有風量全部由燃燒器進入爐膛，這樣不會使切圓的半徑過多減小，避免上游鄰角火焰只在爐膛靠近中心的地方與下游一次風煤粉混合，使煤粉著火較晚，造成燃燒的不穩(wěn)定。實例 4爐膛四角切圓布置燃燒器。在空氣燃燒工況時，風量分為兩部分，85%的風量由燃燒器進入爐膛主燃燒區(qū)進行燃燒，15%的風量由燃盡風噴口進入爐膛，補充氧氣，使煤粉燃盡。燃燒器出口區(qū)域風量充足，切圓的大小適中，上游鄰角火焰在煤粉燃燒器的適當位置進行點燃，使煤粉著火和燃燒穩(wěn)定，不會導致爐內(nèi)結(jié)焦。切換到富氧燃燒工況時，燃燒所需風量有很大下降，這時關(guān)閉燃盡風噴口，使所有風量全部由燃燒器進入爐膛，這樣不會使切圓的半徑過多減小，避免上游鄰角火焰只在爐膛靠近中心的地方與下游一次風煤粉混合，使煤粉著火較晚，造成燃燒的不穩(wěn)定。 本發(fā)明不僅僅局限于上述具體實施方式
，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容，可以采用其它多種具體實施方式
實施本發(fā)明，因此，凡是采用本發(fā)明的設計結(jié)構(gòu)和思路，做一些簡單的變化或更改的設計，都落入本發(fā)明保護的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種煤粉富氧燃燒方法，其特征在干，鍋爐在熱負荷不變的情況下，由空氣燃燒ェ 況切換到富氧燃燒ェ況吋，富氧燃燒的總風量全部由燃燒器進入爐膛。
全文摘要
一種煤粉富氧燃燒方法，通過改變通風方式解決了鍋爐從空氣燃燒工況切換到富氧燃燒工況時因為風量變小，風速降低而導致的燃燒不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明是指鍋爐在空氣燃燒工況時風量充足，這時把空氣總風量分為兩部分，一部份風量通過燃燒器進入爐膛，其余的風量通過燃盡風噴口進入爐膛，目的是使煤粉更好的燃盡，降低氮氧化物的排放；在熱負荷不變的情況下切換到富氧燃燒工況，這時富氧燃燒所需總風量由純氧量和再循環(huán)煙氣量兩部分組成，因為要保證較高的氧分壓，所以富氧燃燒時風量會減小很多，此時關(guān)閉燃盡風噴口，讓全部的風量由燃燒器進入爐膛。
文檔編號F23C7/00GK102563625SQ20121001367
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者劉敬樟, 周楠, 彭科, 柳朝暉, 鄭楚光 申請人:華中科技大學