[发明专利]适用于燃烧器的一次风管、燃烧器和固体燃料锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及清洁燃烧技术领域，具体地，涉及一种适用于燃烧器的一次风管、燃烧器和固体燃料锅炉。

背景技术

氮氧化物（NO_X）是一种危害人体健康、破坏大气环境的有害污染物。燃煤过程中产生的NO_X主要由热力NO_X和燃料NO_X两部分组成：热力NO_X是由燃烧空气中的一少部分氮被氧化生成，占总NO_X的20-30%；燃料NO_X是由煤中的一部分氮被氧化生成，占总NO_X的70-80%。燃煤排放的NO_X除了形成酸雨，破坏生态环境外，还会形成光化学烟雾，直接危害人类健康，因此工业发达国家自二十世纪70年代起就开始研究降低NO_X排放的各种技术。

NO_X生成不仅与煤质和燃烧所用的余量空气有关，而且与燃烧器和炉膛设计密切相关。申请号为02253094.0的中国专利中公开了一种双分级旋流燃烧器。该双分级旋流燃烧器在一次风道里设置有文丘里喉管，将一次风粉的混合物分成浓相和稀相。其中，浓相风粉混合物经扩容管喷出，稀相风粉混合物分流至二次风道与二次风混合，并通过二次风道喷出。该专利的发明人认为，该专利的方案可以实现在燃烧器内调整一次风量和风速。减少一次风量可以加深空气分级从而降低NO_X生成。一次风粉稀相分流至二次风道产生径向煤粉浓淡分离，进一步降低NO_X。

但是，上述专利所代表的现有技术还有待于进一步有效地控制煤粉与空气混合，加深煤粉与空气分级，进一步降低NO_X排放。并且，有必要简化燃烧器结构，以降低造价和提高运行可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于燃烧器的一次风管、燃烧器和固体燃料锅炉，用以对锅炉的NO_X排放进行有效地控制。

为了实现上述目的，本发明提供一种适用于燃烧器的一次风管，该一次风管的一端为允许燃料进入的一次风管入口端，另一端为与炉膛连通的一次风管出口端，在一次风管出口端处的一次风管的内壁面上，设置有沿一次风管的周向相间隔地分布的多个燃料分级干扰凸块，各个燃料分级干扰凸块沿一次风管的轴向以逐渐增大的凸起高度朝向靠近炉膛的方向延伸，以使燃料分级干扰凸块的朝向一次风管的中心区域的表面形成斜面。

优选地，斜面相对于一次风管的内壁面的倾斜角度为5°至10°。

优选地，在从多个燃料分级干扰凸块的靠近炉膛一端截取的一次风管的横截面上，多个燃料分级干扰凸块的总面积为一次风管的内壁面围合形成的面积的0.10倍至0.30倍；优选地，多个燃料分级干扰凸块在一次风管的内壁面上沿周向等间距设置。

优选地，一次风管弯折形成弯折部，弯折部具有靠近一次风管入口端的第一端，和远离一次风管入口端的第二端；其中，一次风管的内壁面上还设置有位于弯折部的第二端和一次风管出口端之间、并且靠近弯折部的第二端的多个燃料均布干扰凸块，各个燃料均布干扰凸块沿一次风管的周向相间隔地分布在一次风管的内壁面的上半部。

优选地，多个燃料均布干扰凸块包括第一燃料均布干扰凸块和第二燃料均布干扰凸块；其中，沿着一次风管的周向，第一燃料均布干扰凸块延伸的弧长大于第二燃料均布干扰凸块延伸的弧长；优选地，第二燃料均布干扰凸块设置在第一燃料均布干扰凸块的两侧，并且沿着一次风管的周向，第一燃料均布干扰凸块延伸的弧长为第二燃料均布干扰凸块延伸的弧长的3倍至5倍。

优选地，在从设有多个燃料均布干扰凸块的部位截取的一次风管的横截面上，多个燃料均布干扰凸块的总面积为一次风管的内壁面围合形成的面积的0.15倍至0.30倍，优选地，各个燃料均布干扰凸块沿一次风管的轴向以恒定的凸起高度延伸。

优选地，在从设有燃料分级干扰凸块的部位截取的一次风管的横截面上，各个燃料分级干扰凸块的凸起高度相等；在从设有燃料均布干扰凸块的部位截取的一次风管的横截面上，各个燃料均布干扰凸块的凸起高度相等。

另一方面，本发明还提供一种燃烧器，该燃烧器包括上述的一次风管；其中，在一次风管外部设置有与一次风管相间隔并且环绕一次风管的二次风管，二次风管的入口连接至风箱，二次风管的出口连接至炉膛。