[发明专利]采用分离二次风双层射流的中心给粉旋流煤粉燃烧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业锅炉煤粉燃烧装置，具体涉及一种采用分离二次风双层射流的中心给粉旋流煤粉燃烧装置。

背景技术

燃煤工业锅炉占我国工业锅炉数量的80％以上，其中以采用火床燃烧方式的链条炉居多。链条炉燃烧的特点是将块状的固体燃料铺在运动的炉排上燃烧，由于煤块的燃烧不是很充分，导致其燃烧效率非常低，平均热效率仅为65％左右。相比链条炉，采用粉状悬浮燃烧方式的煤粉炉则具有较高的热效率，其锅炉效率可以达到90％～93％。煤粉炉作为现代大中型电站锅炉的主要型式，在工业锅炉上却应用得极少。

近年来，随着煤粉加工、运输及储存技术的发展，以及煤粉燃烧技术的不断成熟，燃用煤粉的中小型工业锅炉得以不断发展。虽然工业煤粉锅炉比传统的链条炉具有更高的热效率，但受到炉膛尺寸及燃烧方式的限制，现有中小型工业煤粉锅炉存在NO_x排放量高、炉膛易结渣等问题。针对工业煤粉锅炉的研究，以德国为主的发达国家在过去的30多年中形成了Dr.Schoppe、HM、Pillard及Saacke等不同的技术流派。其中Saacke生产的CONOx-UCC燃烧机采用分段送风多级燃烧技术，通过在直流环形一次风内、外分别布置一层旋流二次风，在预燃室四周环形布置多个直流三次风喷口，实现空气径向分级燃烧。

目前我国用于工业煤粉锅炉上的设置有多级配风的煤粉燃烧装置，专利号为201120307199.4、授权公告日为2012年5月23日、授权公告号为CN200009175U的《一种设有三级配风燃烧系统的锅炉》实用新型专利，公开了在炉膛立式布置时仅有一圈环向布置的三次风管，实际运行表明，该专利提出的燃烧装置在变煤种、变负荷条件下NO_x减排效果差、容易导致炉膛内结渣。

受煤炭产量、价格等客观条件限制，我国工业煤粉锅炉燃用的煤种常常偏离设计煤种；用于供暖的工业煤粉锅炉受季节和昼夜温差限制，锅炉经常变负荷运行；变煤种、变负荷的运行方式不利于工业煤粉锅炉降低NO_x排放量以及防止炉内结渣。

发明内容

本发明为解决现有的煤粉燃烧装置在变煤种、变负荷条件下NO_x减排效果差、容易导致炉膛内结渣的问题，进而提供一种采用分离二次风双层射流的中心给粉旋流煤粉燃烧装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的采用分离二次风双层射流的中心给粉旋流煤粉燃烧装置包括旋流煤粉燃烧器1、多个分离二次风管2和多个分离二次风挡板3；旋流煤粉燃烧器1设置在锅炉的前墙4上或位于立式锅炉的炉顶5，所述旋流煤粉燃烧器1包括一次风管1-1、旋流内二次风管1-2和旋流外二次风管1-3，所述一次风管1-1设置在旋流内二次风管1-2内且位于旋流内二次风管1-2中心位置，所述旋流内二次风管1-2设在旋流外二次风管1-3内，一次风管1-1、旋流内二次风管1-2和旋流外二次风管1-3均同轴设置，所述旋流内二次风管1-2内安装有第一轴向旋流叶片1-4，所述旋流外二次风管1-3内装有第二轴向旋流叶片1-5，旋流煤粉燃烧器1各风管喷口与炉膛6内壁平齐；所述一次风管1-1内输送高浓度煤粉气流；多个分离二次风管2双层环向布置在旋流煤粉燃烧器1周边，每层分离二次风管2出口中心所在圆与旋流燃烧器1同轴布置，两层分离二次风管2相互均匀交错设置，每个分离二次风管2管径一致设置且其出口端与炉膛6内壁平齐；分离二次风管2的空气入口内设置有分离二次风道挡板3，分离二次风道挡板3用于调节两层分离二次风风率。

进一步地，分离二次风管2的轴线与炉膛内壁之间的角度可调，分离二次风管2的轴线与旋流煤粉燃烧器1的轴线之间的夹角是±30°。

进一步地，第一轴向旋流叶片1-4靠近炉膛6内壁的一侧设置。

进一步地，第二轴向旋流叶片1-5靠近炉膛6内壁的一侧设置。

进一步地，每个分离二次风管2内设置有一个第三轴向旋流叶片。

本发明的有益效果是：

一、本发明有利于在变煤种、变负荷条件下降低NO_x生成量