[发明专利]降低烟气NOx含量的煤粉高效燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及煤粉燃烧技术，具体是一种降低烟气NOx含量的煤粉高效燃烧器。

背景技术

随着煤粉燃烧技术的发展和环保压力的增加，在保证煤粉充分燃烧的同时，抑制NOx的生成成为煤粉燃烧过程中必须解决的技术问题。为了抑制NOx的生成，目前主要采取分级供风的手段。分级供风的原理是将助燃风以多流股方式喷入燃烧空间，造成煤粉在第一燃烧区处于缺氧状态及较低的火焰温度，以此控制NOx的生成量，而其余的助燃风则在第二燃烧区及时混入，实现未燃煤粉的充分燃烬。在现有煤粉燃烧技术中，德国Babcock公司推出了具有分级供风功能的低NOx煤粉燃烧器——DS燃烧器。在该燃烧器中，中心空气以旋流方式通过位于燃烧器中心轴上的中心空气管输入，一次风粉通过一个安装在中心空气管与内二次风管之间的环形通道以旋流方式导入，二次风则分为内二次风和外二次风两个流股，通过扩张喷口向外喷离燃料流束。该燃烧器通过逐步向具有充足燃料的火焰提供氧气，制造一定的缺氧空间和降低火焰温度，实现减少NOx生成量的目的。德国Steinmüler公司及EVT公司也分别推出了类似的分级供风煤粉燃烧器。其中，Steinmüler公司的SM燃烧器的主要区别是将中心风和内二次风以直流方式喷入燃烧空间。EVT公司的Vapour燃烧器的主要区别则是在一次风粉管内装有旋流分离器，将风粉混合物分成浓淡两股气流并分别送入主燃烧器和乏气燃烧器，燃烧器喷嘴为夹带中心风的直流喷嘴。此外，美国、日本等国家也分别研制了类似的分级供风煤粉燃烧器。由于自身结构所限，上述各种分级供风煤粉燃烧器的使用对象均是大型煤粉锅炉，其所用的一次风及二次风均是经过一定程度预热的热空气。换言之，若将上述分级供风煤粉燃烧器用于一次风不具备预热条件、二次风预热温度低或者是不经预热的中小型煤粉锅炉，则会出现点燃困难、火焰不稳定等问题，因而现有分级供风煤粉燃烧器并不适用于中小型煤粉锅炉。基于此，为了解决现有分级供风煤粉燃烧器不适用于中小型煤粉锅炉的问题，有必要发明一种全新的分级供风煤粉燃烧器。

发明内容

本发明为了解决现有分级供风煤粉燃烧器不适用于中小型煤粉锅炉的问题，提供了一种降低烟气NOx含量的煤粉高效燃烧器。

本发明是采用如下技术方案实现的：降低烟气NOx含量的煤粉高效燃烧器，包括一次风管；一次风管的内腔构成一次风通道；一次风管外侧同轴套设有混风套筒；混风套筒的入口端连通有混风进风管；混风套筒的出口端设置有混风扩张段；混风套筒内壁与一次风管外壁共同围成环形混风室；混风套筒外侧同轴套设有内二次风套筒；内二次风套筒的入口端连通有内二次风进风管；内二次风套筒的出口端设有内二次风扩张段；内二次风套筒内壁与混风套筒外壁共同围成环形内二次风通道；内二次风套筒外侧同轴套设有外二次风套筒；外二次风套筒的入口端连通有外二次风进风管；外二次风套筒的出口端设有外二次风扩张段；外二次风套筒内壁与内二次风套筒外壁共同围成环形外二次风通道；一次风管的出口端同轴设置有双曲线式反流线型钝体；钝体的前端面中央设有与一次风通道连通的中心直流通道；钝体的前端外侧同轴套设有固定套筒；固定套筒的前端与一次风管的出口端密封连接；固定套筒内壁与钝体的前端外侧表面之间环绕固定有若干个筋板；混风扩张段内壁与钝体前端外壁之间共同围成混风喷口；混风扩张段外壁与内二次风扩张段内壁之间共同围成内二次风喷口；内二次风扩张段外壁与外二次风扩张段内壁之间共同围成外二次风喷口。