[发明专利]一种煤粉燃烧器和锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤粉燃烧设备，特别涉及一种煤粉燃烧器，还涉及一种煤粉锅炉。

背景技术

本申请人先申请的申请号为200910175071.4，发明名称为“一种煤粉燃烧器及具有该煤粉燃烧器的锅炉”的专利申请中，提供了一种煤粉燃烧器，请参考图1、该图示意上述发明提供的煤粉燃烧器的结构。该煤粉燃烧器包括热源200和内燃室100，内燃室100具有进口101和出口102，内燃室100形成一个适合的空间，为煤粉的着火及燃烧创造了有利条件。内燃室100的进口101与一次风煤粉管道相通，煤粉气流通过一次风煤粉管道、进口101进入内燃室中。热源200从进风管300伸入内燃室100中，以持续地将通过进口101进入内燃室100的煤粉点燃。

在煤粉气流流动方向上，所述内燃室100具有预定的长度，使过量空气系数远小于1的煤粉与空气的混合物在其中稳定燃烧。这里的过量空气系数是指，燃烧1kg煤粉时实际供入内燃室100的空气量与完全燃烧1kg煤粉时所需的理论空气量的比值。一般来说，过量空气系数优选在0.15-0.45之间，在该范围内煤粉燃烧器能够维持稳定燃烧，同时可以实现煤粉稳定着火并在内燃室100内形成强烈的还原性气氛，从而有效地抑制氮氧化物的生成。

该发明提供的煤粉燃烧器的工作过程是：过量空气系数为0.15-0.45的煤粉气流通过内燃室100时，热源200持续地将煤粉气流中煤粉，煤粉在内燃室100内进行不完全燃烧，并在内燃室100中形成适当高温环境，煤粉气流形成的高温煤粉燃烧火焰从出口102喷出。在不完全燃烧过程中，持续性热源200和过量空气系数远小于1的条件在内燃室100内创造出一个还原性气氛。在该高温环境和还原性气氛下，煤粉中的氮元素首先被热分解，并转化成NHi(i＝0，1，2)、HCN等还原性中间产物和氮氧化物，还原性中间产物与已生成的氮氧化物反应生成氮气。

煤粉气流在内燃室100内燃烧，形成的高温煤粉燃烧火焰通过出口102喷到炉膛中，这样，煤粉就不依赖于炉膛内的高温烟气着火，从而为煤粉后续在炉膛内的继续燃烧提供良好的着火基础和条件，满足锅炉炉膛中，煤粉稳定燃烧的需要。

煤粉在内燃室100内进行不完全燃烧过程中，相应的氮元素转化为氮气，从而能够减少进入炉膛的煤粉中的氮元素含量，减少煤粉在炉膛中燃烧时燃料型氮氧化物的生成量；由于燃料型氮氧化物为煤粉燃烧的氮氧化物的主要组成部分，从而能够减少炉膛燃烧过程中氮氧化物的生成量，降低锅炉运行过程中氮氧化物的排放量。而且，内燃燃烧方式能有效降低锅炉烟气中可燃气体(CO)的含量，提高了煤粉的燃烧效率，从而兼顾了锅炉的环保性能和热效率。

上述煤粉燃烧器，在提高了煤粉燃烧效率，降低了氮氧化物排放量的同时，由于煤粉在燃烧器内停留时间增长，还存在易于积粉和结渣的问题。

因此，如何在保证煤粉燃烧效率的前提下，解决积粉和结渣的问题，是当前迫切需要解决的技术难题。

发明内容

针对上述技术难题，本发明的目的在于，提供一种煤粉燃烧器和一种锅炉，以在保证煤粉燃烧效率的前提下，解决积粉和结渣等问题。

本发明提供一种煤粉燃烧器，为外侧筒和内侧筒双层套筒结构，所述煤粉燃烧器包括热源和内燃室；

所述内侧筒作为所述内燃室；

所述热源位于内燃室内，所述内燃室具有进口和出口；所述热源能够点燃通过内燃室的煤粉气流，并使煤粉在内燃室内进行不完全燃烧；

所述外侧筒和内侧筒之间的空腔与气源相连，气源的压力大于所述煤粉气流的压力；

所述内侧筒的筒壁开有通孔。

优选地，所述通孔孔径和数量根据现场条件及煤粉燃烧器进行设定。

优选地，所述内侧筒的筒壁开有多数个通孔；所述通孔的中心线均指向内侧筒的中心轴线。

优选地，所述内侧筒的筒壁开有多数个通孔；所述通孔的中心线与内侧筒的中心轴线向呈一定夹角。

优选地，所述内侧筒的筒壁开有多数个通孔；所述通孔的中心线位于垂直内侧筒的中心轴线的同一平面内或不同平面内。

优选地，所述内燃室包括与所述燃烧室前端相接的减速进口段，与所述燃烧室后端相接的加速出口段；

所述减速进口段和所述加速出口段的截面积均小于燃烧室的截面积。

优选地，所述通孔位于所述减速进口段，和/或所述燃烧室，和/或所述加速出口段。

优选地，所述内燃室还包括与加速出口段后端相接的出口调整段。