一種火電廠(chǎng)鍋爐負荷深度調節燃燒裝置

目前，火力發(fā)電廠(chǎng)普遍采用煤粉燃燒鍋爐，這種燃燒方式是采用羅絲風(fēng)機將煤粉直接送入鍋爐燃燒室內進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生熱量，經(jīng)鍋爐吸收轉化為高溫高壓蒸汽，由汽輪發(fā)電機轉化為電能。由于這種輸送方式簡(jiǎn)單、粗放，不能精確控制流量，煤粉濃度低，大量冷空氣進(jìn)入窯內，吸收大量熱量，造成煤粉燃燒不穩定；同時(shí)，由于大量空氣是由煤粉輸送系統帶入，僅有少量空氣由鍋爐預熱后進(jìn)入燃燒室，風(fēng)煤比控制調節難度大，增加了操作難度又不利于精確控制溫度；鍋爐燃燒室結構簡(jiǎn)單，空間大，單位時(shí)間燃燒煤粉量大，煤粉低流量時(shí)無(wú)法穩定燃燒、容易熄火，鍋爐受熱面溫度不均衡，嚴重影響鍋爐的運行安全，必要時(shí)需要投入燃料油方可確保運行，也就是鍋爐無(wú)法實(shí)現低負荷運行，鍋爐負荷調節范圍窄，達不到深度調節，無(wú)法滿(mǎn)足火力發(fā)電廠(chǎng)深度調峰的目的。鍋爐主燃燒室大，點(diǎn)火時(shí)投油量大，時(shí)間長(cháng)，成本高，造成鍋爐一旦投入運行，啟停困難，嚴重制約鍋爐的運行調節。同時(shí)，這種燃燒方式煤粉燃燒不完全，鍋爐熱效率及煤粉利用率不高。

隨著(zhù)我國新能源的發(fā)展，水力發(fā)電，太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)、垃圾發(fā)電廠(chǎng)、工廠(chǎng)余熱發(fā)電等新能源發(fā)電廠(chǎng)的興起，電力供應市場(chǎng)發(fā)生了很大的變化，上述新能源電廠(chǎng)由于其功率小具有隨機性、間歇性較強的特點(diǎn)，啟停靈活，負荷調節方便。為保障電網(wǎng)安全穩定運行，火力發(fā)電機組的靈活性改造建設，提高深度調峰能力，顯得尤為必要。根據分析國內、外現狀，火電機組受火電廠(chǎng)煤質(zhì)、設備等的影響，目前我國火電機組純凝工況調峰能力普遍只有40~50%，供熱工況下調峰能力更是低至30%左右，這與德國、丹麥等歐洲國家火電機組70%以上的調峰能力差距較大。當電力網(wǎng)用電負荷降低時(shí)，火力發(fā)電廠(chǎng)供電負荷降低，大量多余熱量無(wú)法直接轉換為電能，造成浪費較大。

現有的煤電機組必須具備更佳的靈活性能指標，即更強的深度調峰能力，更快的爬坡能力、啟停能力，以滿(mǎn)足系統電力負荷隨時(shí)調整的需要。

本實(shí)用新型裝置可以在不改變原來(lái)的煤粉輸送系統設備狀態(tài)下進(jìn)行改造，增加一套新的煤粉輸送系統單獨運行或切換運行，也可以結合原有的煤粉輸送系統進(jìn)行改造，共同組成煤粉輸送系統，同時(shí)運行，根據鍋爐調峰需求時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調節供粉量。鍋爐燃燒室結構需要進(jìn)行適當改造，以達到燃燒優(yōu)化控制的目的。通過(guò)燃燒室的改造及燃燒方式的改變，煤粉燃燒更充分，更完全，鍋爐的熱效率及煤粉熱能利用率得到有效提高，做到既環(huán)保又節能。

全系統實(shí)行全封閉運行，外排煤、氣混合性氣體采用袋式除塵器過(guò)濾排空，確保系統安全環(huán)保。

該裝置具有煤粉流量精確控制、全自動(dòng)化操作、故障率低、環(huán)保無(wú)粉塵、運行穩定等特點(diǎn)。輸送粉料均勻且不堵管、燃燒穩定、能準確測量輸送煤粉流量大小。系統占用面積小，輸送管路簡(jiǎn)單。由于煤粉本身粒度很小，與霧化氣混合后，很容易達到霧化狀態(tài)，對霧化氣的要求不是很高，只要保證一定的量即可。采用的煤粉燃燒器構造簡(jiǎn)單，煤粉量連續、均勻、穩定，不易堵塞，而且內外桿可拆分，便于清洗。

本裝置采用濃相輸送，煤粉濃度大，裝置中設有稱(chēng)重儀表，經(jīng)過(guò)計算機的精確計算可以瞬時(shí)監測煤粉流量，使煤粉用量能受到精確控制，很好的解決了煤粉燃燒流量不受控制的問(wèn)題；濃相輸送采用壓縮空氣作為動(dòng)力，燃燒用空氣量可以全部或大部分經(jīng)鍋爐余熱預熱而有利于煤粉的燃燒工況的調整和控制，解決了大量冷空氣進(jìn)入燃燒室影響燃燒工況的問(wèn)題；

結合鍋爐燃燒室的改造，在燃燒室的正面和兩側設立一個(gè)或多個(gè)獨立的分體燃燒室，各分體燃燒室與鍋爐主燃燒室相連通，便于熱量傳遞與重負荷時(shí)的整體燃燒。分體獨立燃燒室的設計將燃燒室進(jìn)行了分區設置，使燃燒空間由一個(gè)整體分成由多個(gè)獨立燃燒空間組成，多個(gè)分體獨立燃燒室可以同時(shí)運行也可部分運行，這樣可以通過(guò)調節分體獨立燃燒室數量和各分體獨立燃燒室的煤粉用量實(shí)現調節鍋爐燃燒負荷的大小，既保證了燃燒整體性能，又可以靈活調節鍋爐負荷量，鍋爐運行工況穩定，解決了低煤粉量時(shí)鍋爐穩定運行的需求。系統裝置工作時(shí)可以根據鍋爐負荷大小需求調整燃燒室的工作數量和燃燒器數量，系統設備切換方便，達到靈活調節鍋爐負荷的幅度。

本裝置所具備的精確控制煤粉輸送和分體獨立燃燒室技術(shù)相互結合，可以使鍋爐運行負荷調節范圍加大，低負荷運行時(shí)不會(huì )出現熄火現象，負荷大小調節靈活度大大增加，能量浪費大大減少，既節能又實(shí)現環(huán)保，可以達到深度調峰的目的。

本裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)：

１、煤粉輸送量均勻，燃燒穩定，溫度均衡，負荷穩定性高；

２、在低煤粉量燃燒運行工況下，不需要投入燃料油補充，大大節省成本；

３、分散點(diǎn)火，速度快，投油少，大大節約點(diǎn)火成本，鍋爐啟停方便，使發(fā)電調峰能力大大增強；

４、設備工作實(shí)現全自動(dòng)控制，運行穩定，操作容易，勞動(dòng)強度低；

５、燃燒工況穩定，鍋爐受熱均勻，不會(huì )出現局部溫度過(guò)高問(wèn)題。