一种布置有燃气燃烧器的超临界CO2循环锅炉试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种布置有燃气燃烧器的超临界CO₂循环锅炉试验装置，属于锅炉试验设备技术领域。

背景技术：

目前火力发电、核电等多采用朗肯循环，其中600℃超超临界火电机组的效率已达到47％以上。布雷顿循环具有较高的燃烧转换效率，其在燃气轮机发电系统、空间动力系统、飞机和轮船等的引擎系统中已获得应用。S-CO₂循环用于能源领域还处于探索阶段，目前国外只在实验室建成了小功率的模拟机组，正在向工业示范电站迈进。据了解，目前国内电力行业有的试验设备中，并没有超临界CO₂循环锅炉试验装置，而建立该试验装置能够为后续的各项研究工作提供重要的基础条件，以CO₂作为循环介质的试验锅炉具有以下特点：1受热面布置紧凑，炉膛燃烧室断面尺寸较小，炉膛内热负荷较高；2燃烧器采取常规的前后墙对冲或切圆布置易造成火焰刷墙出现壁面局部热负荷过高等问题；3试验装置要求燃烧器的调节性能好，调节迅速，负荷控制范围大这些特点均对试验装置的燃烧器选型及布置提出较高的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，进而提供一种超临界CO₂循环锅炉燃烧器类型选用及燃烧器布置方式。

本实用新型的技术方案：

一种布置有燃气燃烧器的超临界CO₂循环锅炉试验装置包括燃气燃烧器、锅炉炉体和燃烧器安装架，所述的燃气燃烧器固定安装在燃烧器安装架上，燃烧器安装架安装在锅炉炉体上，燃气燃烧器的燃气喷射口朝向锅炉炉体，燃气燃烧器喷射的燃气在炉体内进行燃烧。

优选的：所述的燃烧器安装架安装在锅炉炉体的侧壁上。

优选的：所述的燃烧器安装架安装在锅炉炉体的顶部。

优选的：所述的燃烧器安装架安装在锅炉炉体的底部。

优选的：所述的燃烧器安装架包括平板、燃烧器支架、汽缸和汽缸支撑座，所述的平板的上端安装有汽缸支撑座，所述的汽缸安装在汽缸支撑座上，平板上还安装有滑轨，所述的燃烧器支架通过滚轮与滑轨配合安装，所述的汽缸的活塞杆与燃烧器支架建立连接，汽缸能够带动燃烧器支架在滑轨上滑动，所述的燃气燃烧器固定安装在燃烧器支架上。

优选的：所述的锅炉炉体上设置有与燃气燃烧器喷口相适应的密封座。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供了一种布置有燃气燃烧器的超临界CO₂循环锅炉试验装置，该试验装置的试验台采用燃气燃烧器，燃料供应系统只包含燃气管道及阀门仪表等设备，大大简化了燃烧系统，降低了设备初投资及维护成本；同时燃气燃烧器的燃烧效率高、燃料调节比大，同时采用旋流配风结构还能加强燃气与空气的混合，进一步缩短火焰长度，防止火焰冲刷炉体水冷壁；采用单墙多层布置的方式，能够充分利用炉膛有效的截面、提高火焰充满度，降低单只燃烧器热功率从而缩小火焰尺寸，并通过调节燃气燃烧器在锅炉炉体上的布置位置及内部的火焰喷射位置进而调节火焰在锅炉炉膛内的分布，保证火焰分布均匀性，有效解决炉膛内燃烧不均，局部热负荷过高等问题，确保超临界CO₂循环锅炉试验装置运行安全及调节灵活可控。

附图说明

图1是一种燃气燃烧器单墙布置的超临界CO₂循环锅炉试验装置布置图；

图2是燃烧器安装调整架的结构图；

图3是种燃气燃烧器顶部向下布置的超临界CO₂循环锅炉试验装置布置图；

图4是一种燃气燃烧器炉底布置的超临界CO₂循环锅炉试验装置布置图；

图中1-燃气燃烧器，2-锅炉炉体，3-燃烧器安装调整架，32-平板，33-燃烧器支架，34-汽缸，35-汽缸支撑座，39-滑轨，40-滚轮，41-密封座。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的一种布置有燃气燃烧器的超临界CO₂循环锅炉试验装置，包括燃气燃烧器1、锅炉炉体2和燃烧器安装支架3，所述的燃气燃烧器1固定安装在燃烧器安装架3上，燃气喷口安装在炉膛水冷壁上，燃烧器安装架3安装在锅炉炉体2上，燃气燃烧器1的燃气喷射口朝向锅炉炉体2，燃气燃烧器1喷射的燃气在炉体2内进行烧；所述的燃烧器安装架3安装在锅炉炉体2的炉体侧壁上；所述的燃烧器安装架3安装在锅炉炉体2的炉体的顶部；所述的燃烧器安装架3安装在锅炉炉体2的炉体的底部。如此设置，超临界CO₂循环锅炉试验装置的建立目的是，通过对超临界CO₂循环锅炉试验装置燃烧器类型及燃烧器布置方式的研究，达到炉内火焰充满度高、受热面换热效果好、燃料调节比大的特点，避免火焰刷墙，保证各受热面热量分配合理，同时降低设备投资及运行复杂性。本实用新型通过使用燃气燃烧器并采用三种布置方式：1燃烧器布置在锅炉炉膛侧面的单墙的布置方式；2燃烧器布置在锅炉炉膛顶部布置方式；3燃烧器布置在锅炉炉膛底部布置方式；这三种方式布置的好处分别是：

1燃烧器布置在锅炉炉膛侧面的单墙的布置方式：能够充分利用膛有效的截面、提高火焰充满度，通过增加燃烧器数量降低单只燃烧器的热功率从而缩小火焰尺寸，并通过切换燃烧器投入层数调节负荷及火焰中心位置；每层的燃烧器也可左右对称布置，保证火焰分布均匀性。

2燃烧器布置在锅炉炉膛顶部布置方式：单只燃烧器炉膛顶部居中布置能够使火焰位于炉膛断面中间位置，保证炉膛各受热面吸热均匀，防止火焰偏斜。燃烧器炉顶布置时，设计受热面介质从上向下流动，使得烟气与受热面介质流向为顺流布置，这样受热面低温区域位于烟气温度最高、热负荷最大区域，能够保证受热面安全。

3燃烧器布置在锅炉炉膛底部布置方式：单只燃烧器炉膛底部居中布置能够使火焰位于炉膛断面中间位置，保证炉膛各受热面吸热均匀，防止火焰偏斜。燃烧器位于底部布置的情况下，设计受热面介质从下向上流动，使得烟气与受热面介质流向为顺流布置，这样受热面低温区域位于烟气温度最高、热负荷最大区域，能够保证受热面安全。

具体实施方式二：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的一种布置有燃气燃烧器的超临界CO₂循环锅炉试验装置所述的燃烧器安装架3包括平板32、燃烧器支架33、汽缸34和汽缸支撑座35；所述的平板32的上端安装有汽缸支撑座35，所述的汽缸34安装在汽缸支撑座35上，平板32上还安装有滑轨39，所述的燃烧器支架33通过滚轮40(滚轮通过滚轮支架固定安装在燃烧器支架的底面上)与滑轨39配合安装，所述的汽缸34的活塞杆与燃烧器支架33建立连接，汽缸34能够带动燃烧器支架33在滑轨39上滑动，所述的燃气燃烧器1固定安装在燃烧器支架33上，燃气燃烧器喷口与锅炉本体采用密封座41的密封件链接。如此设置，通过调整汽缸34的带动下，调整燃烧器支架33可通过滚轮实现在滑轨上的滑动动作，通过调整燃烧器支架33在平板32上的位置可以调整燃烧器在锅炉炉膛内部的火焰燃烧位置，进而控制锅炉炉膛内燃烧室断面的受热面积，解决了燃烧器采取常规的前后对冲或切圆布置造成火焰刷墙现象，同时调整燃烧器火焰燃烧位置便于控制锅炉炉体内壁面的热负荷，避免局部热负荷过高，影响试验装置运行。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。