[发明专利]一种切圆煤粉解耦燃烧器组、燃烧装置和燃烧方法

说明书

本发明公开了一种煤粉解耦燃烧器组和解耦燃烧装置，包括若干个一次风喷口、底部二次风喷口、中间二次风喷口、若干层上二次风喷口和燃尽风喷口，所述一次风喷口为上下排列布置；所述中间二次风喷口包括多个设置于一次风喷口之间的喷口；所述底部二次风喷口设置于最低一层一次风喷口的正下方，所述上二次风喷口连续设置于最高一层一次风喷口的正上方，所述燃尽风喷口为一层以上，所述燃尽风喷口设置于上二次风喷口的上方；所述中间二次风喷口的出口通流截面积占所有中间二次风喷口和上二次风喷口的出口通流截面积之和的20％～60％。本发明还公开了利用解耦燃烧装置的燃烧方法。本发明可使煤粉解耦燃烧装置的燃烧器组安装更紧凑，并适应已有锅炉的改造。

技术领域

本发明涉及煤粉燃烧设备领域，具体地，本发明涉及一种一次风相对集中布置的切圆煤粉解耦燃烧器组、燃烧装置和燃烧方法。

背景技术

煤粉燃烧的效率与NOx的排放存在耦合问题，采用空气分级燃烧降低NOx的排通常会使燃烧效率也降低。同时空气分级燃烧造成炉膛下部形成大范围的强还原性气氛，使得炉膛结焦和水冷壁的高温腐蚀问题突出。

申请号为CN2016202288516的中国专利申请提出了一种均流多角切圆煤粉解耦燃烧装置的技术方案，较好地解决了燃烧效率与NOx排放的耦合问题。但该方案为了实现水平分级，使得一次风与二次风喷口分开布置，增加了炉膛水冷壁和风道结构的复杂性，更适合于新锅炉的制造，对原设计锅炉进行现场改造的造价很高。

发明内容

为了克服现有技术中对于现有锅炉进行改造成本较高的缺陷，解决燃烧效率与NOx排放的耦合问题，本发明提供了一种一次风相对集中布置的切圆煤粉解耦燃烧器组和燃烧装置。

本发明提供了一种煤粉解耦燃烧器组，包括若干个一次风喷口、底部二次风喷口、中间二次风喷口、若干层上二次风喷口和燃尽风喷口；所述一次风喷口为上下排列布置；所述中间二次风喷口包括多个设置于一次风喷口之间的喷口；所述底部二次风喷口设置于最低一层一次风喷口的正下方，所述上二次风喷口连续设置于最高一层一次风喷口的正上方，所述燃尽风喷口为一层以上，所述燃尽风喷口设置于上二次风喷口的上方；所述中间二次风喷口的出口通流截面积占所有中间二次风喷口和上二次风喷口的出口通流截面积之和的20％～60％。

作为上煤粉解耦燃烧器组一种更好的选择，所述中间二次风喷口与所述一次风喷口相间布置；或每2到3个相邻的一次风喷口之间设置一个所述二次风喷口，

作为上煤粉解耦燃烧器组一种更好的选择，所述燃尽风喷口设置于上二次风喷口的正上方，所述底层燃尽风喷口和最上层二次风喷口的间距大于上二次风喷口之间的间距。所述二次风喷口可以等间距设置，其也可以非等间距设置，当二次风喷口非等间距设置时，所述底层燃尽风喷口和最上层二次风喷口的间距大于上二次风喷口之间的平均间距。

作为上述煤粉解耦燃烧器组另外一种更好的选择，所述燃尽风喷口为两个以上，其中一部分在水平方向上与上二次风喷口的间距大于上二次风喷口高度的5倍，在垂直方向上与最上层的上二次风喷口4的间距大于等于上二次风喷口4之间的间距。

作为上述煤粉解耦燃烧器组一种更好的选择，所述上二次风喷口和燃尽风喷口为水平或垂直双向摆动机构。

作为上述煤粉解耦燃烧器组一种更好的选择，一次风喷口和中间二次风喷口构成一个一次风喷口小组，所述一次风喷口小组的各喷口的摆动机构相连。使用此设计，可使得通过控制摆动机构可使每个一次风喷口统一做垂直摆动。

作为上述煤粉解耦燃烧器组一种更好的选择，每个燃烧器组的若干个上二次风喷口构成一上二次风喷口小组，所述上二次风喷口小组的各喷口的摆动机构相连。使用此设计，可通过摆动机构可使每个上二次风喷口统一做垂直摆动。

作为上述煤粉解耦燃烧器组一种更好的选择，所述中间二次风喷口和一次风喷口的射向炉膛的入射角夹角为0～30度。