[发明专利]一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置及方法

权利要求书

1.一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置包括一次风管(1)、直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)、旋流外二次风管(4)、再循环烟气管道(13)、炉膛(16)、给粉机(7)、风粉混合器(8)、罗茨风机(9)和煤粉仓(10)，一次风管(1)、直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)由内至外依次设置，一次风管(1)的入口端与煤粉管道(18)的出口端连接，再循环烟气管道(13)的出口端分别与直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)的入口端连接，一次风管(1)、直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)的出口端分别与燃烧器喷口连接，燃烧器喷口设置在炉膛(16)内，燃烧器喷口与炉膛内壁(15)平齐，旋流内二次风管(3)内设有内轴向旋流叶片(6)，旋流外二次风管(4)内设有外轴向旋流叶片(5)，罗茨风机(9)设置在煤粉管道(18)的入口端，风粉混合器(8)设置在煤粉管道(18)的中部，煤粉仓(10)设置在煤粉管道(18)的上方，煤粉仓(10)的下端设有给粉机(7)，给粉机(7)的出口端与风粉混合器(8)连接，所述一次风管(1)、直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)同轴设置。

2.根据权利要求1所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述再循环烟气管道(13)的出口端与直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)的入口端之间分别通过再循环烟气支管道(17)连接，再循环烟气支管道(17)上设有再循环烟气管道阀门(12)。

3.根据权利要求2所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述再循环烟气管道(13)的入口端设有引风机(14)。

4.根据权利要求1或3所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)的入口端设有二次风空气管道阀门(11)。

5.一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤一：烟气混合：再循环烟气管道(13)将引风机(14)引入的锅炉尾部烟气分别送入直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)中，引入的再循环烟气与空气在直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)中分别各自混合，使再循环烟气体积占烟气总体积的20％～30％，给粉机(7)给入的煤粉与罗茨风机(9)给入的空气在风粉混合器(8)内混合，形成高浓度煤粉气流，并送入一次风管(1)内；

步骤二：流速控制：高浓度煤粉气流由一次风管(1)自燃烧器中心送入炉膛(16)，一次风管(1)内气体的流速为15～18m/s，均匀混合后的气体由直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)输送进入炉膛(16)，直流二次风管(2)内的气体气流以15～18m/s的速度送入炉膛(16)，旋流内二次风管(3)内的气体气流以19～21m/s的速度，在内轴向旋流叶片(6)的作用下形成旋转射流后送入炉膛(16)，旋流外二次风管(4)内的气体气流以19～21m/s的速度，在外轴向旋流叶片(5)的作用下形成旋转射流进入炉膛(16)；

步骤三：调节烟气比例：调节各二次风空气管道阀门(11)的开度以调节送入直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)中各自的空气量，调节各再循环烟气管道阀门(12)的开度以合理分配送入直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)中的再循环烟气的比例；

步骤四：点燃：由一次风管(1)喷出的高浓度煤粉气流与直流二次风管(2)喷出的直流二次风气流在燃烧器喷口混合，旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)喷出的旋转射流在气流中心形成回流区，卷吸炉内高温烟气加热并点燃煤粉气流。

6.根据权利要求5所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧方法，其特征在于：所述步骤一中高浓度煤粉气流中煤粉与空气所占的质量比为2.3～3.1:1。