[实用新型]一种一次风浓淡分离的旋流燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤粉燃烧技术，是一种分级旋流燃烧器，属于煤粉燃烧设备。

背景技术

旋流煤粉燃烧器广泛应用于燃煤电站锅炉中，传统旋流燃烧器的特点是：一次风以直流或者旋流方式进入炉膛，二次风从一次风外侧旋转进入炉膛。气流的强烈旋转，使得在中心部分产生一个低压区，形成径向和轴向压力梯度。轴向压力梯度将使得中心部分的烟气沿着轴线反向流动，在燃烧器出口附近形成与主气流流动方向相反的回流，将高温烟气卷吸到燃烧器射流的根部对煤粉气流进行加热，使之着火。旋流煤粉燃烧器一般采用墙式布置方式，大型电站锅炉旋流燃烧器的布置常采用前后墙对冲方式。与四角切圆的直流燃烧方式相比，前后墙对冲旋流燃烧方式的炉内火焰不存在整体旋转，火焰的充满度和流场均匀性容易调整好，炉膛出口水平烟道的烟温偏差和烟气流量偏差较小。

传统旋流燃烧器在着火段可形成局部氧气浓度较高的区域，易产生局部火焰温度峰值区，所以与直流燃烧器相比，传统旋流燃烧器的NO_x排放量要高一些。为了降低NO_x的排放量，一方面可以调整旋流燃烧器的配风，克服一二次风过早混合的问题；另一方面可以通过调整一次风，将煤粉气流浓淡分离。

将二次风分成两股或者多股气流，逐渐送入炉膛与一次风混合，实现沿射流方向的空气分级燃烧，避免局部富氧、高温区的形成，能够控制和减少热力型NO_x和燃料型NO_x的生成。通常燃烧器都具有弯头结构，煤粉颗粒运动至弯头处，在惯性作用下将保持原有的运动状态，在一次风的直管段沿流动方向富集。研究发现，煤粉颗粒在弯头处的惯性富集效果能够一直保持到燃烧器出口。此外，通过在一次风管中加装挡块，导流板等装置，借助颗粒流动过程中的惯性也能够实现浓淡分离的效果。但是，煤粉过度富集会导致局部氧量不足，造成燃烧不稳定，影响燃烧效率。

实用新型内容

利用弯头惯性分离的特性和二次风分级燃烧技术，针对旋流燃烧器在NOx控制方面的问题，本实用新型的目的是提出一种一次风浓淡分离的旋流燃烧器，以保证稳定燃烧及低NOx排放。

本实用新型的技术方案如下：

一种一次风浓淡分离的旋流燃烧器，包括带弯头的一次风管、设置在一次风管内的油枪风管、内二次风管和外二次风管，在内二次风管和外二次风管内分别设有内二次风旋流叶片和外二次风旋流叶片，其特征在于：所述旋流燃烧器还含有开放式U型导流板(3)、V型芯筒、三组环形挡块和中心隔筒；所述的开放式U型导流板布置在一次风管的弯头出口处；所述的V型芯筒、三组环形挡块和中心隔筒安装在一次风管水平段内，V型芯筒前端与开放式U型导流板相连，将一次风管水平段分为内外两个通道；在V型芯筒后端的一次风管内沿气流方向依次布置三组环形挡块5和中心隔筒10。

本实用新型的技术特征还在于：所述的三组环形挡块5沿气流流动方向的半径逐渐减小，半径依次为350～390mm、280～320mm和255～295mm，距离V型芯筒(4)最后端的距离依次为250～290mm、490～530mm和720～760mm；中心隔筒10的半径为240～280mm，距离出口的位置为870-910mm。

上述技术方案中，所述的三组环形挡块沿气流流动方向的半径依次优选为371mm、300mm和275mm，距离V型芯筒最后端的距离依次优选为270mm、507mm和738mm；中心隔筒的半径优选为260mm，距离出口的位置优选为890mm。

本实用新型具有以下优点及突出性的技术效果：①U型导流板和V型芯筒将一次风直管段分隔为内、外两个腔体，有效地将弯头惯性作用的浓淡煤粉气流隔开。②三组环形挡块的设置使得煤粉向中心收缩，再向外围扩散，不仅利于煤粉的均匀分布，而且能够有效的防止局部煤粉过浓现象。③中心隔筒将浓股与淡股气流完全隔开，有效地防止浓股煤粉气流和淡股煤粉气流再度混合。

附图说明

图1为本实用新型提供的一次风浓淡分离的旋流燃烧器结构简图。

图2为弯头及U型导流板示意图。

1-带弯头的一次风管；2-油枪风管；3-开放式U型导流板；4-V型芯筒；5-环形挡块；6-内二次风管；7-内二次风旋流叶片；8-外二次风管；9-外二次风旋流叶片；10-中心隔筒。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的原理、具体结构和实施方式。