一种生物质颗粒与煤粉共用喷燃装置的制作方法

本发明涉及一种生物质颗粒与煤粉共用喷燃装置，属于电站锅炉燃烧设备。

背景技术：

1、电力系统作为当今社会科技发展与人民生活的重要保障，在未来几十年内，在从煤电为主过渡到以新能源为主体的新型电力系统期间，作为我国电力稳定生产和供应“压舱石”的燃煤火电仍然是电力系统的重要支柱。但燃煤发电会产生大量的二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳气体，对环境造成了重大污染。近年来，全球气候的剧烈变化和co2排放量的日益增长，对人类未来的生存环境带来了很多压力。

2、我国是农业大国，每年的农林废弃物产量巨大，生物质资源丰富。生物质燃料作为一种可再生清洁能源，与燃煤相比具有低污染、低灰和低成本的特点，燃煤锅炉掺烧生物质燃料可降低二氧化硫、氮氧化物、重金属和二氧化碳的排放。

3、因此，对燃煤锅炉的燃烧设备进行升级，利用高效燃煤机组掺烧生物质燃料发电，不仅可以大幅度提高生物质燃料的利用率，节约化石资源，而且可以明显降低煤电机组的碳排放量，提高煤/生物质燃料直燃耦合发电的灵活性，加强煤电生产的可持续性，是煤电走向低碳化一条现实可行的路径。但是，由于生物质燃料种类繁多，物理化学特性各不相同，掺烧或纯烧生物质对燃烧器的设计要求与煤粉燃烧器的设计有很大差别，且送入煤粉炉燃烧所需要的配风形式、位置也会有所差异；因为生物质与燃煤燃烧特性相差较大，且受设计结构的限制，常规的煤粉燃烧器掺烧生物质燃料对不同燃料的燃烧不能进行自适应调节，无法满足两种燃料共用的需要。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种生物质颗粒与煤粉共用喷燃装置，它能实现生物质颗粒和煤粉燃料的自动切换，并满足对不同燃料的适应性及燃烧的稳定性，获得最佳的燃烧工况，并减轻燃用生物质燃料时的结焦和腐蚀问题。

2、为了达到上述目的，本发明的一种生物质颗粒与煤粉共用喷燃装置，包括中心风管、一次风组件、内二次风组件、外二次风组件；一次风组件包括一次风筒、浓缩器、一次风扩锥、联于一次风筒后端的煤粉管及阀门；内二次风组件包括内二次风筒、内二次风量调节门、轴向旋流器及二次风扩锥；外二次风组件包括外二次风筒、风门挡板、风量调节机构及水冷壁扩口；其特征在于：所述阀门前侧的煤粉管上联有生物质颗粒管，生物质颗粒管上设有进料阀；中心风管前段滑动的穿过一次风筒的后端面，中心风管前端设有缩口形的喷嘴，在一次风扩锥后侧的一次风筒设有缩口形的一次风喷嘴；一次风筒外的中心风管后端设有中心风管进退机构。

3、上述中心风管进退机构可以为：固设的螺纹套管、电动执行器、与电动执行器联接的螺杆，螺杆与螺纹套管配合，螺杆的另一端通过万向节及连杆与中心风管后端固联；电动执行器带动螺杆旋转，固设的螺纹套管使得螺杆前后移动，螺杆通过万向节使得连杆带动中心风管只做前后移动，实现中心风管的进退；

4、上述中心风管进退机构也可以为：固设的支撑套、气管、与气管相连的电磁换向阀，电磁换向阀的两工作气口与气缸的两进气孔相连，气缸的活塞杆与推杆的一端固联，推杆的另一端与中心风管后端固联；活塞杆滑动的穿过支撑套，支撑套内设有轴向的导向槽，活塞杆固设有与导向槽配合的滑块；气管通入高压气体，电磁换向阀控制气缸的两进气孔交替进气，由活塞杆带动推杆、中心风管前后移动，实现中心风管的进退；

5、当本发明燃用不同燃料时，通过调节两管路上的阀门和进料阀，实现生物质燃料与煤粉燃料的自动切换；通过中心风管进退机构调整中心风管整体向前或向后移动，来控制一次风粉喷口处的流通面积，实现一次风粉射流速度精准可调的目的，以满足不同燃料的燃烧特性要求，提高喷燃装置燃用不同燃料的燃烧适应性和燃烧的稳定性；再通过调整内二次风量调节门开度和外二次风风门挡板的切向角度，控制不同的热风量适配不同的燃料进入炉膛内混合燃烧，以获得合适的风粉配比，得到最佳的燃烧工况；同时通过一次风速精准可调技术，可以有效减轻燃用生物质燃料时扩锥处的结焦和腐蚀问题；

6、作为本发明的进一步改进，所述一次风筒的后端面固联的密封盒，中心风管穿过密封盒，中心风管外的密封盒内设有压紧的填料；在中心风管进退时，填料可保证燃烧器的密封性能；

7、作为本发明的进一步改进，所述密封盒后端联有进气管，进气管上设有进气阀；在使用一段时间后，打开进气阀、通入高压气挤压填料，保证其有效性；

8、作为本发明的进一步改进，所述二次风扩锥后侧的内二次风筒设有缩径段；水冷壁扩口后侧的外二次风筒设有缩径段；可提高燃用不同燃料时配风的合理性和燃烧的适应性；

9、综上所述，本发明能实现生物质颗粒和煤粉燃料的自动切换，并满足对不同燃料的适应性及燃烧的稳定性，获得最佳的燃烧工况，并减轻燃用生物质燃料时的结焦和腐蚀问题。

技术特征：

1.一种生物质颗粒与煤粉共用喷燃装置，包括中心风管、一次风组件、内二次风组件、外二次风组件；一次风组件包括一次风筒、浓缩器、一次风扩锥、联于一次风筒后端的煤粉管及阀门；内二次风组件包括内二次风筒、内二次风量调节门、轴向旋流器及二次风扩锥；外二次风组件包括外二次风筒、风门挡板、风量调节机构及水冷壁扩口；其特征在于：所述阀门前侧的煤粉管上联有生物质颗粒管，生物质颗粒管上设有进料阀；中心风管前段滑动的穿过一次风筒的后端面，中心风管前端设有缩口形的喷嘴，在一次风扩锥后侧的一次风筒设有缩口形的一次风喷嘴；一次风筒外的中心风管后端设有中心风管进退机构。

2.如权利要求1所述的一种生物质颗粒与煤粉共用喷燃装置，其特征在于：所述中心风管进退机构包括固设的螺纹套管、电动执行器、与电动执行器联接的螺杆，螺杆与螺纹套管配合，螺杆的另一端通过万向节及连杆与中心风管后端固联。

3.如权利要求1所述的一种生物质颗粒与煤粉共用喷燃装置，其特征在于：所述中心风管进退机构包括固设的支撑套、气管、与气管相连的电磁换向阀，电磁换向阀的两工作气口与气缸的两进气孔相连，气缸的活塞杆与推杆的一端固联，推杆的另一端与中心风管后端固联；活塞杆滑动的穿过支撑套，支撑套内设有轴向的导向槽，活塞杆固设有与导向槽配合的滑块。

4.如权利要求1至3任一所述的一种生物质颗粒与煤粉共用喷燃装置，其特征在于：所述一次风筒的后端面固联的密封盒，中心风管穿过密封盒，中心风管外的密封盒内设有压紧的填料。

5.如权利要求4所述的一种生物质颗粒与煤粉共用喷燃装置，其特征在于：所述密封盒后端联有进气管，进气管上设有进气阀。

6.如权利要求5所述的一种生物质颗粒与煤粉共用喷燃装置，其特征在于：所述二次风扩锥后侧的内二次风筒设有缩径段；水冷壁扩口后侧的外二次风筒设有缩径段。

技术总结
本发明公开了一种生物质颗粒与煤粉共用喷燃装置，包括中心风管、一次风组件、内二次风组件、外二次风组件；一次风组件包括一次风筒、浓缩器、一次风扩锥、联于一次风筒后端的煤粉管及阀门；所述阀门前侧的煤粉管上联有生物质颗粒管，生物质颗粒管上设有进料阀；中心风管前段滑动的穿过一次风筒的后端面，中心风管前端设有缩口形的喷嘴，在一次风扩锥后侧的一次风筒设有缩口形的一次风喷嘴；一次风筒外的中心风管后端设有中心风管进退机构。本发明能实现生物质颗粒和煤粉燃料的自动切换，并满足对不同燃料的适应性及燃烧的稳定性，获得最佳的燃烧工况，并减轻燃用生物质燃料时的结焦和腐蚀问题。

技术研发人员：冉燊铭,朱以周,杨章宁,刘光鹏
受保护的技术使用者：东方电气集团东方锅炉股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13