燃燒器及鍋爐的製作方法

2023-05-23 22:35:11

本實用新型涉及一種燃燒器及配置有該燃燒器的鍋爐。

背景技術：

中國是世界上的鋼鐵生產大國，鋼鐵企業在冶煉過程中產生了大量的副產煤氣，如高爐煤氣、轉爐煤氣和焦爐煤氣，其中，高爐煤氣具有產量最大、熱值最低、有毒有害、易燃易爆等特點。近年來，我國能源緊缺日趨突出，環保要求日益提高，高爐煤氣發電在鋼鐵企業得到逐步應用。但由於高爐煤氣熱值較低，高爐工況易波動而導致高爐煤氣壓力等參數的波動等情況，導致其在鍋爐中燃燒時產生燃燒不穩定、火焰特性(如方向、外形、剛性、鋪展性等)難以控制等問題，進而導致煤氣燃燒不完全、燃燒效率不高。

技術實現要素：

本實用新型實施例涉及一種燃燒器及配置有該燃燒器的鍋爐，至少可解決現有技術的部分缺陷。

本實用新型實施例涉及一種燃燒器，包括由內而外依次套接的第一燃氣管、第一助燃氣管、第二燃氣管和第二助燃氣管，各氣管的出口端均設置有旋流葉片組，每一旋流葉片組的各旋流葉片環形布置於對應的氣管內腔中，各旋流葉片均沿對應的氣管的徑向布置。

作為實施例之一，所述第一燃氣管出口端處設有支撐轂和第一環形轂，所述支撐轂、所述第一環形轂及所述第一燃氣管由內而外依次套接；所述第一燃氣管內的旋流葉片組包括多個第一旋流葉片和多個第二旋流葉片，各所述第一旋流葉片均固定於所述第一環形轂與所述支撐轂之間，各所述第二旋流葉片均固定於所述第一環形轂與所述第一燃氣管之間。

作為實施例之一，所述第一旋流葉片的數量少於所述第二旋流葉片的數量。

作為實施例之一，所述第一旋流葉片的旋向與所述第二旋流葉片的旋向相同。

作為實施例之一，所述第一助燃氣管出口端處設有第二環形轂，所述第二環形轂位於所述第一助燃氣管與所述第一燃氣管之間；所述第一助燃氣管內的旋流葉片組包括多個第三旋流葉片及多個第四旋流葉片，各所述第三旋流葉片均固定於所述第二環形轂與所述第一燃氣管之間，各所述第四旋流葉片均固定於所述第二環形轂與所述第一助燃氣管之間。

作為實施例之一，所述第三旋流葉片的旋向與所述第四旋流葉片的旋向相反。

作為實施例之一，所述第二助燃氣管出口端處設有第三環形轂，所述第三環形轂位於所述第二助燃氣管與所述第二燃氣管之間；所述第二助燃氣管內的旋流葉片組包括多個第五旋流葉片，各所述第五旋流葉片均固定於所述第三環形轂與所述第二燃氣管之間。

作為實施例之一，所述第二助燃氣管內的旋流葉片組還包括多個第二旋流葉片，各所述第二旋流葉片均固定於所述第三環形轂與所述第二助燃氣管之間。

作為實施例之一，所述第一燃氣管連接有轉爐煤氣供應管，所述第二燃氣管連接有高爐煤氣供應管，所述第一助燃氣管及所述第二助燃氣管均連接有空氣供應管。

本實用新型實施例涉及一種鍋爐，包括燃燒室，還包括第一燃燒器層和第二燃燒器層，所述第二燃燒器層位於所述第一燃燒器層上方；所述第一燃燒器層包括布置於所述燃燒室前牆的至少一個第一燃燒器，或包括對衝布置於所述燃燒室前牆和後牆的多個第一燃燒器，各所述第一燃燒器均包括由內而外依次套接的點火氣管、第一燃氣管和第一助燃氣管；所述第二燃燒器層包括布置於所述燃燒室前牆的至少一個第二燃燒器，或包括對衝布置於所述燃燒室前牆和後牆的多個第二燃燒器；各所述第二燃燒器均採用如上所述的燃燒器。

本實用新型實施例至少具有如下有益效果：通過設置旋流葉片組，一方面，利於燃氣與助燃氣的強烈混合，保證燃氣的燃燒持續進行，提高燃氣燃燒的穩定性；另一方面，可在燃燒區域形成高溫煙氣回流區，利於燃氣的著火燃燒，提高燃氣燃燒的穩定性及燃燒完全性。通過採用雙燃氣管的結構，對於兩燃氣管採用相同燃氣的方式，可有效提高燃氣與助燃氣混合的效果，提高燃燒效率；對於兩燃氣管採用不同燃氣的方式，可實現不同燃氣的不同配比，進行燃燒優化，提高燃燒效率；同時，在其中一種燃氣品質發生波動或斷供時，另一種燃氣的存在保證燃燒的可持續性，提高燃燒的穩定性且保證燃燒安全。將本燃燒器及配置該燃燒器的鍋爐用於低熱值煤氣的燃燒時，可有效提高低熱值煤氣的燃燒效果及效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發明實施例一中提供的燃燒器的結構示意圖；

圖2為圖1中燃燒器的A向結構示意圖；

圖3為本發明實施例二中提供的燃燒器的結構示意圖；

圖4為圖3中燃燒器的A向結構示意圖；

圖5為本發明實施例提供的低熱值煤氣鍋爐及配置該鍋爐的發電系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

實施例一

如圖3-圖4，本發明實施例涉及一種燃燒器，包括由內而外依次套接的第一燃氣管1121、第一助燃氣管1122、第二燃氣管1123和第二助燃氣管1124，各氣管的出口端均設置有旋流葉片組，每一旋流葉片組的各旋流葉片環形布置於對應的氣管內腔中，各旋流葉片均沿對應的氣管的徑向布置。

通過設置旋流葉片組，一方面，利於燃氣與助燃氣的強烈混合，保證燃氣的燃燒持續進行，提高燃氣燃燒的穩定性；另一方面，可在燃燒區域形成高溫煙氣回流區，利於燃氣的著火燃燒，提高燃氣燃燒的穩定性及燃燒完全性。

上述第一燃氣管1121、第一助燃氣管1122、第二燃氣管1123和第二助燃氣管1124優選為同軸套接。上述第一燃氣管1121連接有第一燃氣供應管，上述第二燃氣管1123連接有第二燃氣供應管，上述第一助燃氣管1122及第二助燃氣管1124均連接有助燃氣供應管，助燃氣一般採用空氣。通過採用雙燃氣管的結構，對於兩燃氣管採用相同燃氣的方式，即上述第一燃氣供應管與上述第二燃氣供應管連接相同的氣源，可有效提高燃氣與助燃氣混合的效果，提高燃燒效率；對於兩燃氣管採用不同燃氣的方式，即上述第一燃氣供應管與上述第二燃氣供應管連接不同的氣源，可實現不同燃氣的不同配比，進行燃燒優化，提高燃燒效率；同時，在其中一種燃氣品質發生波動或斷供時，另一種燃氣的存在保證燃燒的可持續性，提高燃燒的穩定性且保證燃燒安全。本實施例中，上述第一燃氣供應管優選為供應轉爐煤氣等高熱值煤氣；第二燃氣供應管優選為供應低熱值煤氣，進一步優選地，上述低熱值煤氣為高爐煤氣；上述高熱值煤氣與低熱值煤氣混合燃燒，一方面可根據鋼鐵廠轉爐煤氣和高爐煤氣的富餘量調節燃料比；另一方面，可提高燃燒的效果及效率，從而有效提高低熱值煤氣的燃燒效果，利於提高煙氣的品質。進一步地，本發明的採用低熱值煤氣進行發電的系統可實現純燒高爐煤氣的穩定燃燒，進行發電。

如圖3和圖4，各旋流葉片組的設置方式可以採取如下結構：上述第一燃氣管1121中的旋流葉片組包括多個第一煤氣旋流葉片1126，每一第一煤氣旋流葉片1126的一端固定在設於該第一燃氣管1121中的支撐轂1125上，另一端固定在第一燃氣管1121上；上述第一助燃氣管1122中的旋流葉片組包括多個第一助燃氣旋流葉片1127，每一第一助燃氣旋流葉片1127的一端固定在第一燃氣管1121上，另一端固定在第一助燃氣管1122上；上述第二燃氣管1123中的旋流葉片組包括多個第二煤氣旋流葉片1128，每一第二煤氣旋流葉片1128的一端固定在第一助燃氣管1122上，另一端固定在第二燃氣管1123上；上述第二助燃氣管1124中的旋流葉片組包括多個第二助燃氣旋流葉片1129，每一第二助燃氣旋流葉片1129的一端固定在第二燃氣管1123上，另一端固定在第二助燃氣管1124上。

如圖4中所示，優選地，第一煤氣旋流葉片1126的數量少於第一助燃氣旋流葉片1127的數量；進一步地，沿第一燃氣管1121的徑向，第一煤氣旋流葉片1126的長度大於第一助燃氣旋流葉片1127的長度，以保證獲得所需的兩股氣體旋流的切向速度及混合效果。第二煤氣旋流葉片1128的數量少於第二助燃氣旋流葉片1129的數量；進一步地，沿第二燃氣管1123的徑向，第二煤氣旋流葉片1128的長度大於第二助燃氣旋流葉片1129的長度，以保證獲得所需的兩股氣體旋流的切向速度及混合效果。

本實施例中，對於各旋流葉片組的設置，優選為採取如下的優選結構：所述第一燃氣管1121出口端處設有支撐轂1125和第一環形轂，所述支撐轂1125、所述第一環形轂及所述第一燃氣管1121由內而外依次套接；所述第一燃氣管1121內的旋流葉片組包括多個第一旋流葉片和多個第二旋流葉片，各所述第一旋流葉片均固定於所述第一環形轂與所述支撐轂1125之間，各所述第二旋流葉片均固定於所述第一環形轂與所述第一燃氣管1121之間。其中，優選地，所述第一旋流葉片的數量少於所述第二旋流葉片的數量；進一步地，沿所述第一燃氣管1121的徑向，所述第一旋流葉片的長度大於所述第二旋流葉片的長度，使得兩股第一燃氣旋流的流量大致均衡。上述第一旋流葉片的旋向與上述第二旋流葉片的旋向可相同，也可不同；上述第一旋流葉片的傾斜角與上述第二旋流葉片的傾斜角可相同，也可不同；其中，各第一旋流葉片的旋向應保證在其射出的旋流中心可形成負壓區，以利於高溫煙氣回流，利用高溫煙氣加熱第一燃氣及助燃氣，提高燃燒效率；各第一旋流葉片的旋向優選為與第二旋流葉片的旋向相反，或旋向相同但傾斜角不同，以便於兩股第一燃氣旋流能夠相交碰撞為宜，通過兩股第一燃氣旋流碰撞，便於形成紊流，提高第一燃氣與助燃氣的混合效果。

作為實施例之一，所述第一助燃氣管1122出口端處設有第二環形轂，所述第二環形轂位於所述第一助燃氣管1122與所述第一燃氣管1121之間；所述第一助燃氣管1122內的旋流葉片組包括多個第三旋流葉片及多個第四旋流葉片，各所述第三旋流葉片均固定於所述第二環形轂與所述第一燃氣管1121之間，各所述第四旋流葉片均固定於所述第二環形轂與所述第一助燃氣管1122之間。第三旋流葉片的旋向與第四旋流葉片的旋向可相同，也可不同；第三旋流葉片的傾斜角與第四旋流葉片的傾斜角可相同，也可不同；優選為設置第三旋流葉片的旋向與第四旋流葉片的旋向相反，其中，第三旋流葉片的旋向優選為與上述第一燃氣管1121中的第二旋流葉片的旋向相反且旋流對衝，可一定程度上提高第一燃氣與助燃氣的混合效果，而第四旋流葉片的旋向優選為與上述第二燃氣管1123中的旋流葉片組的旋向相反且旋流對衝，可一定程度上提高第二燃氣與助燃氣的混合效果。

作為實施例之一，所述第二助燃氣管1124出口端處設有第三環形轂，所述第三環形轂位於所述第二助燃氣管1124與所述第二燃氣管1123之間；所述第二助燃氣管1124內的旋流葉片組包括多個第五旋流葉片，各所述第五旋流葉片均固定於所述第三環形轂與所述第二燃氣管1123之間。第三環形轂與第二助燃氣管1124之間可不設置旋流葉片，即第二助燃氣管1124出口形成兩股氣流，其中外部射流為直流射流，內部射流為旋流，這種結構在一定程度上會使本燃燒器噴出的整體射流的氣流拉長，但會使氣流的旋轉強度減弱、煙氣回流區減小；因而，本實施例中，進一步優選在第三環形轂與第二助燃氣管1124之間設置旋流葉片，即，所述第二助燃氣管1124內的旋流葉片組還包括多個第六旋流葉片，各所述第六旋流葉片均固定於所述第三環形轂與所述第二助燃氣管1124之間。同樣地，第五旋流葉片的旋向與第六旋流葉片的旋向可相同，也可不同；第五旋流葉片的傾斜角與第六旋流葉片的傾斜角可相同，也可不同。

為獲得所需的火焰特性(如方向、外形、剛性、鋪展性等)，以及保證煤氣燃燒的完全性及燃燒的穩定性等，應兼顧各燃氣與助燃氣的混合效果、煙氣回流區的控制及各股旋流具有合適的切向速度，可視具體情況通過以下方式進行調節：

(1)調節第一旋流葉片組和第二旋流葉片組的數量比及葉片長度比；

(2)調節第一旋流葉片與第二旋流葉片的傾斜角；

(3)調節第三旋流葉片組和第四旋流葉片組的數量比及葉片長度比；

(4)調節第三旋流葉片與第四旋流葉片的傾斜角；

(5)調節第二旋流葉片與第三旋流葉片的傾斜角；

(6)調節第二燃氣管1123中的旋流葉片組的數量和葉片長度；

(7)調節第二燃氣管1123中的旋流葉片組和第四旋流葉片組的數量比及葉片長度比；

(8)調節第五旋流葉片組和第六旋流葉片組的數量比及葉片長度比；

更多的情況下，通過上述兩種或兩種以上的調節方式的結合來實現，以達到火焰剛性強、燃燒穩定、不脫火、不回火、火焰不發飄等特點為佳，針對低熱值煤氣的氣體特性，應保證低熱值煤氣與高熱值煤氣及作為助燃氣的空氣混合均勻，以煤氣能夠燃燒完全為佳。本實施例中，可實現高爐煤氣、轉爐煤氣與助燃空氣的體積比在1:1:7～1:3:12範圍內調節。

上述調節方式，可通過在燃燒器安裝前根據現場的低熱值煤氣及轉爐煤氣的特性，通過對應的計算獲得所需的各旋流葉片組的參數，選擇相應的燃燒器進行安裝。更為優選的方式是：在燃燒過程中，可實時調節各旋流葉片的傾斜角，以獲得所需的燃燒狀況；即每一旋流葉片的兩端分別可轉動安裝於對應的安裝部上，根據燃燒器工作環境的特點，每一旋流葉片兩端的轉軸與對應的軸承之間可採用耐高溫潤滑脂或耐高溫潤滑油潤滑；每一旋流葉片組的各旋流葉片優選為通過同步傳動機構實現同步轉動調節，同步傳動機構可以是齒輪嚙合傳動方式等常用的同步傳動結構，具體結構此處不再贅述。

另外，可進一步設置監測機構，用於實時監測燃燒器的工作狀況，以保證燃燒器安全穩定運行。該監測機構主要包括火焰監測器、壓力監測器和溫度監測器，可在該燃燒器的遠離噴頭的一端設置火焰觀測孔及火焰監測器用孔。

實施例二

如圖1-圖2，本發明實施例涉及一種燃燒器，包括由內而外依次套接的點火氣管1111、第三燃氣管1112和第三助燃氣管1113，所述第三燃氣管1112和所述第三助燃氣管1113出口端均設置有旋流葉片組，每一旋流葉片組的各旋流葉片環形布置於對應的氣管內腔中，各旋流葉片均沿對應的氣管的徑向布置。上述點火氣管1111、第三燃氣管1112及第三助燃氣管1113優選為同軸套接；進一步還包括點火器1116，該點火器1116布置於第三燃氣管1112內，且優選為靠近點火氣管1111布置，進一步優選為與點火氣管1111平行布置，其穿過布置於第三燃氣管1112中的旋流葉片並靠近本燃燒器的噴口；該點火器1116優選為採用自動高能電子點火器1116，點火操作穩定可靠。上述點火氣管1111連接有點火氣供應管，點火氣可採用焦爐煤氣、轉爐煤氣、天然氣、液化石油氣或燃油等；上述第三燃氣管1112連接有第三燃氣供應管，本實施例中，上述燃燒器優選為用於低熱值煤氣的噴吹燃燒，上述第三燃氣供應管優選為供應低熱值煤氣，進一步優選地，上述低熱值煤氣為高爐煤氣；上述第三助燃氣管1113連接有助燃氣供應管，助燃氣一般採用空氣。

通過設置旋流葉片組，一方面，利於燃氣與助燃氣的強烈混合，保證燃氣的燃燒持續進行，提高燃氣燃燒的穩定性；另一方面，可在燃燒區域形成高溫煙氣回流區，利於燃氣的著火燃燒，提高燃氣燃燒的穩定性及燃燒完全性。將本燃燒器用於低熱值煤氣的燃燒時，可有效提高低熱值煤氣的燃燒效果及效率。

如圖1和圖2，各旋流葉片組的設置方式可以採取如下結構：上述第三燃氣管1112中的旋流葉片組包括多個第三煤氣旋流葉片1114，每一第三煤氣旋流葉片1114的一端固定在點火氣管1111上，另一端固定在第三燃氣管1112上；上述第三助燃氣管1113中的旋流葉片組包括多個第三助燃氣旋流葉片1115，每一第三助燃氣旋流葉片1115的一端固定在第三燃氣管1112上，另一端固定在第三助燃氣管1113上。如圖2中所示，優選地，第三煤氣旋流葉片1114的數量少於第三助燃氣旋流葉片1115的數量；進一步地，沿第三燃氣管1112的徑向，第三煤氣旋流葉片1114的長度大於第三助燃氣旋流葉片1115的長度，以保證獲得所需的兩股氣體旋流的切向速度及混合效果。

本實施例中，對於各旋流葉片組的設置，優選為採取如下的優選結構：所述第三燃氣管1112出口端處設有第四環形轂，所述第四環形轂位於所述第三燃氣管1112與所述點火氣管1111之間；所述第三燃氣管1112內的旋流葉片組包括多個第七旋流葉片和多個第八旋流葉片，各所述第七旋流葉片均固定於所述第四環形轂與所述點火氣管1111之間，各所述第八旋流葉片均固定於所述第四環形轂與所述第三燃氣管1112之間。其中，優選地，所述第七旋流葉片的數量少於所述第八旋流葉片的數量；進一步地，沿所述第三燃氣管1112的徑向，所述第七旋流葉片的長度大於所述第八旋流葉片的長度，使得兩股第一燃氣旋流的流量大致均衡。上述第七旋流葉片的旋向與上述第八旋流葉片的旋向可相同，也可不同；上述第七旋流葉片的傾斜角與上述第八旋流葉片的傾斜角可相同，也可不同；其中，各第七旋流葉片的旋向應保證在其射出的旋流中心可形成負壓區，以利於高溫煙氣回流，利用高溫煙氣加熱第三燃氣及助燃氣，提高燃燒效率；各第七旋流葉片的旋向優選為與第八旋流葉片的旋向相反，或旋向相同但傾斜角不同，以便於兩股第三燃氣旋流能夠相交碰撞為宜，通過兩股第三燃氣旋流碰撞，便於形成紊流，提高第三燃氣與助燃氣的混合效果。

進一步優化上述燃燒器的結構，所述第三助燃氣管1113出口端處設有第五環形轂，所述第五環形轂位於所述第三助燃氣管1113與所述第三燃氣管1112之間；所述第三助燃氣管1113內的旋流葉片組包括多個第九旋流葉片，各所述第九旋流葉片均固定於所述第五環形轂與所述第三燃氣管1112之間。第五環形轂與第三助燃氣管1113之間可不設置旋流葉片，即第三助燃氣管1113出口形成兩股氣流，其中外部射流為直流射流，內部射流為旋流，這種結構在一定程度上會使本燃燒器噴出的整體射流的氣流拉長，但會使氣流的旋轉強度減弱、煙氣回流區減小；因而，本實施例中，進一步優選在第五環形轂與第三助燃氣管1113之間設置旋流葉片，即，所述第三助燃氣管1113內的旋流葉片組還包括多個第十旋流葉片，各所述第十旋流葉片均固定於所述第五環形轂與所述第三助燃氣管1113之間。同樣地，第九旋流葉片的旋向與第十旋流葉片的旋向可相同，也可不同；第九旋流葉片的傾斜角與第十旋流葉片的傾斜角可相同，也可不同；優選為設置第九旋流葉片的旋向與第十旋流葉片的旋向相反，其中，第九旋流葉片的旋向優選為與上述第三燃氣管1112中的第八旋流葉片的旋向相反且旋流對衝，可一定程度上提高第三燃氣與助燃氣的混合效果，而第十旋流葉片組則保證燃燒器噴出的整體射流具有一定的切向速度。

為獲得所需的火焰特性(如方向、外形、剛性、鋪展性等)，以及保證煤氣燃燒的完全性及燃燒的穩定性等，應兼顧第三燃氣與助燃氣的混合效果、煙氣回流區的控制及各股旋流具有合適的切向速度，可視具體情況通過以下方式進行調節：

(1)調節第七旋流葉片組和第八旋流葉片組的數量比及葉片長度比；

(2)調節第七旋流葉片與第八旋流葉片的傾斜角；

(3)調節第九旋流葉片組和第十旋流葉片組的數量比及葉片長度比；

(4)調節第九旋流葉片與第十旋流葉片的傾斜角；

(5)調節第八旋流葉片與第九旋流葉片的傾斜角；

(6)調節第八旋流葉片組和第九旋流葉片組的數量比及葉片長度比；

更多的情況下，通過上述兩種或兩種以上的調節方式的結合來實現，以達到火焰剛性強、燃燒穩定、不脫火、不回火、火焰不發飄等特點為佳，針對低熱值煤氣的氣體特性，應保證煤氣與作為助燃氣的空氣混合均勻，以煤氣能夠燃燒完全為佳。本實施例中，可實現高爐煤氣與助燃空氣的體積比在1:5～1:10範圍內調節。

上述調節方式，可通過在燃燒器安裝前根據現場的低熱值煤氣的特性，通過對應的計算獲得所需的各旋流葉片組的參數，選擇相應的燃燒器進行安裝。更為優選的方式是：在燃燒過程中，可實時調節各旋流葉片的傾斜角，以獲得所需的燃燒狀況；即每一旋流葉片的兩端分別可轉動安裝於對應的安裝部上，根據燃燒器工作環境的特點，每一旋流葉片兩端的轉軸與對應的軸承之間可採用耐高溫潤滑脂或耐高溫潤滑油潤滑；每一旋流葉片組的各旋流葉片優選為通過同步傳動機構實現同步轉動調節，同步傳動機構可以是齒輪嚙合傳動方式等常用的同步傳動結構，具體結構此處不再贅述。

另外，可進一步設置監測機構，用於實時監測燃燒器的工作狀況，以保證燃燒器安全穩定運行。該監測機構主要包括火焰監測器、壓力監測器和溫度監測器，可在該燃燒器的遠離噴頭的一端設置火焰觀測孔1117及火焰監測器用孔1118。

實施例三

本實用新型實施例涉及一種燃燒器結構11，用於布置於鍋爐1的燃燒室上，其包括第一燃燒器層，所述第一燃燒器層包括布置於所述燃燒室前牆的至少一個第一燃燒器，或包括對衝布置於所述燃燒室前牆和後牆的多個第一燃燒器，各所述第一燃燒器均包括由內而外依次套接的點火氣管1111、第三燃氣管1112和第三助燃氣管1113。

進一步還包括第二燃燒器層，所述第二燃燒器層位於所述第一燃燒器層上方；所述第二燃燒器層包括布置於所述燃燒室前牆的至少一個第二燃燒器，或包括對衝布置於所述燃燒室前牆和後牆的多個第二燃燒器；各所述第二燃燒器均包括自內而外依次套接的第一燃氣管1121、第一助燃氣管1122、第二燃氣管1123和第二助燃氣管1124。

其中，優選地，上述各第一燃燒器均採用上述實施例二所提供的燃燒器，上述各第二燃燒器均採用上述實施例一所提供的燃燒器；各第一燃燒器及各第二燃燒器的具體結構此處不再贅述。

實施例四

如圖5，本發明實施例涉及一種低熱值煤氣鍋爐1，包括爐體，所述爐體包括有燃燒室、水平煙道和豎直煙道，所述水平煙道內布置有過熱器13，所述豎直煙道內自上而下依次布置有再熱器14和省煤器15。其中，過熱器13的出口端可與外設的蒸汽利用機構的蒸汽入口連通，再熱器14的入口端則與上述蒸汽利用機構的蒸汽出口端連通，再熱器14的出口端則與該蒸汽利用機構的蒸汽入口連通，省煤器15的入口端則可與連接於上述蒸汽利用機構的乏汽出口端的凝汽機構連接。進一步地，所述燃燒室的內壁至少部分為水冷壁17；優選為該燃燒室的內壁均採用水冷壁17。進一步地，該低熱值煤氣鍋爐1還配置有汽包12，所述汽包12內設有汽水分離裝置，所述汽包12具有水出口、水入口、汽水混合物入口和氣出口，各所述水冷壁17的入口端均與所述水出口連通，各所述水冷壁17的出口端均與所述汽水混合物入口連通，所述水入口與所述省煤器15的出口端連通，所述氣出口與所述過熱器13的入口端連通。

上述蒸汽利用機構一般為發電機構，即包括汽輪機2和發電機3。

上述低熱值煤氣鍋爐1中涉及的汽水介質走向大致如下：

低熱值煤氣在該低熱值煤氣鍋爐1內燃燒，燃燒產生的煙氣與所述低熱值煤氣鍋爐1內的換熱面換熱；其中，在過熱器13內產生過熱蒸汽，過熱蒸汽送至蒸汽利用機構進行利用；

從蒸汽利用機構出來的蒸汽進入再熱器14中進行再次加熱，從再熱器14出來的再熱蒸汽進入該蒸汽利用機構進行利用；

從該蒸汽利用機構出來的乏汽經凝汽機構冷凝為冷凝水後，進入省煤器15，從省煤器15出來的水進入汽包12；

在汽包12中，經汽水分離得到的水進入低熱值煤氣鍋爐1的水冷壁17，在水冷壁17中被加熱為蒸汽或汽水混合物後回到汽包12；經汽水分離得到的飽和蒸汽進入過熱器13中，並被加熱為過熱蒸汽，再送至蒸汽利用機構進行利用。

進一步優選地，所述豎直煙道內還布置有空氣預熱器16，所述空氣預熱器16位於所述省煤器15下方；經空氣預熱器16預熱的空氣可作為助燃氣在該低熱值煤氣鍋爐1的燃燒器中利用。

實施例五

如圖5，本發明實施例涉及一種低熱值煤氣鍋爐1，其基本結構與上述實施例四中的低熱值煤氣鍋爐1的結構相同，在其燃燒室上布置有燃燒器結構11，該燃燒器結構11優選為採用上述實施例三所提供的燃燒器結構11。

通過上述的燃燒器結構11，可保證低熱值煤氣的穩定燃燒，同時結合上述的鍋爐1受熱面布置方式和蒸汽介質的一次再熱，使得本鍋爐1適用於LHV(低熱值)在3100kJ/Nm3以上的高爐煤氣的發電，可達到13.7MPa/540℃/540℃的高溫超高壓參數，發電效率達36％以上。

實施例六

如圖5，本發明實施例涉及一種低熱值煤氣一次再熱發電系統，包括鍋爐1及汽輪機2，該鍋爐1優選為採用上述實施例四或實施例五提供的低熱值煤氣鍋爐1，該鍋爐1的具體結構此處不再贅述；而上述實施例四中涉及的蒸汽利用機構即採用發電機構。上述汽輪機2包括高壓缸21和低壓缸22，所述高壓缸21的蒸汽入口通過第一蒸汽管路與所述過熱器13的出口端連通，所述高壓缸21的蒸汽出口通過第二蒸汽管路與所述再熱器14的入口端連通，所述低壓缸22的蒸汽入口通過第三蒸汽管路與所述再熱器14的出口端連通。

進一步地，如圖5，所述低壓缸22的蒸汽出口連接有冷凝管路，所述冷凝管路上設有凝汽器61及凝結水泵62，所述冷凝管路的出口端與所述省煤器15的入口端連通。其中，進一步在所述冷凝管路上還設有低壓加熱器63和高壓加熱器66，所述凝汽器61、所述凝結水泵62、所述低壓加熱器63及所述高壓加熱器66沿凝結水流通方向依次布置。進一步還可在冷凝管路上設置除氧器64，該除氧器64優選為布置於低壓加熱器63與高壓加熱器66之間；進一步還可在冷凝管路上設置給水泵65，該給水泵65優選為布置於除氧器64與高壓加熱器66之間。上述結構中，凝汽器61可以為臥式或立式結構，優選為採用雙流程、單殼體的凝汽器61，其可採用彈性支撐；上述的低壓加熱器63可以為一級、兩級或兩級以上；上述的高壓加熱器66可以為一級、兩級或兩級以上；上述的除氧器64應能滿足系統滑壓運行工況。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。