[发明专利]一种煤粉燃烧装置及其燃烧方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤粉燃烧装置及其燃烧方法，尤指一种在该燃烧装置 中施加高电压的煤粉燃烧装置及其燃烧方法。

背景技术

目前我国的用电主要是通过燃煤实现电站的发电，工业锅炉中也主要 是利用燃煤对锅炉进行加热。然而，我国的电站锅炉和工业锅炉中用的煤 复杂多变，绝大多数锅炉实际燃煤与锅炉设计用煤差别很大，煤种多变和 煤质变差造成锅炉运行过程中高负荷时，锅炉炉膛燃烧器区域结渣。炉膛 出口温度提高，对流过热器超温，减温水量增加。锅炉低负荷运行时，煤 粉燃烧器燃烧不稳定，必须投油助燃，严重影响锅炉安全经济运行；而且 煤粉燃烧造成了很大的污染，我国城市大气污染很大一部分来源于电力工 业与工业锅炉燃煤。

针对以上存在的缺点，现有改进的对煤粉低污染强化燃烧的燃烧器主 要集中在两个方面：一是使煤粉喷出形成浓淡分离，强化着火，在低氧情 况下燃烧，减少NOx生成。如，PM型、水平浓淡型、船型燃烧器等；二是 使煤粉喷出尽可能均匀，在合适、均匀的配风下强化燃烧，减少NOx生成。 如，夹心风、周界风、齿环型燃烧器等。这两类燃烧器均是通过结构作用 实现其功能，没有对燃料粉产生任何额外力的作用和一次风流强化燃烧的 预处理作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种煤粉燃烧装置及其燃烧方法， 通过在该燃烧装置中施加高电压，使流入该燃烧装置中的煤粉实现浓淡分 离，并且使燃料和气流改性，实现双重强化燃烧并控制污染。

为解决上述技术问题，本发明的煤粉燃烧装置，其特征在于包括：

一柱状金属导体，设置于该燃烧装置的中心用于形成电晕，作为电晕 极；

一金属外套管，套设于该柱状金属导体外，作为接地极。

复数个绝缘耐磨支件，该绝缘耐磨支件位于所述柱状金属导体与所述 外套管中间，用于所述金属导体与所述外套管间的同心支撑定位和相互绝 缘。

该燃烧装置的进一步改进在于：所述柱状金属导体为金属细杆或金属 线。

该燃烧装置的进一步改进在于：所述柱状金属导体外壁上分布设置复 数个用于形成电晕的金属导体；该柱状金属导体为金属管或金属杆；所述 用于形成电晕的金属导体为金属针刺或金属低肋片或者金属细杆或线。

该燃烧装置的进一步改进在于：该复数个金属针刺或金属低肋片或者 金属细杆或线在所述的金属管或金属杆外壁的轴向和径向呈均匀对称分 布。

该燃烧装置的进一步改进在于：所述绝缘耐热耐磨支件为陶瓷棒状支 件。

本发明利用上述煤粉燃烧装置进行燃烧的方法，包括使煤粉通过一次 风管进入燃烧装置，其特征在于还包括以下步骤：

在所述柱状金属导体和外套管之间施加高电压，利用该高电压使用于 形成电晕的金属导体产生电晕，从而在所述柱状金属导体与外套管间形成 非均匀强电场，使流入的煤粉气流在该非均匀强电场的作用下经荷电后产 生定向浓缩和改性。

通过上述技术方案，本发明的煤粉燃烧装置及其燃烧方法，通过在外 套管和中心金属导体间施加高电压，形成电晕并在该外套管和中心金属导 体间形成非均匀强电场，使煤粉气流在电晕荷电作用下荷电以使燃料、助 燃氧气和析出可燃气体的改性，即降低燃烧反应活化能，强化燃烧的氧化 还原反应，加快着火与燃烧速度，可实现低氧燃烧；同时又在非均匀强电 场力作用下实现煤粉喷出的环向浓淡分离，浓粉流区实现富燃料燃烧，利 于着火和火焰稳定，以低氧燃烧去控制燃料型NO_X的形成，淡粉流区进行 贫燃料燃烧，燃烧温度降低，可减少热反应型NO_X的形成；从而达到双重 强化燃烧与污染控制的功效。

另外，本发明的煤粉燃烧装置的进一步改进在于：所述绝缘耐磨支件 为陶瓷旋流叶片支件。

本发明的煤粉燃烧方法的进一步改进还包括：在该燃烧装置的进出口 处设置旋流叶片支件，从而使燃烧装置中流动的煤粉气流进一步在离心力 的作用下实现环向浓缩。

通过该进一步改进的技术方案，可以使得煤粉在电场力和离心力的共 同作用下实现环向浓缩，达到更强烈的浓淡分离。

附图说明

图1为本发明燃烧装置一较佳实施例的纵向截面图；

图2为本发明燃烧装置一较佳实施例的A-A截面图；

图3为本发明燃烧装置另一较佳实施例的A-A截面图；