[发明专利]浓淡返混式旋流煤粉燃烧器

说明书

本发明提供一种浓淡返混式旋流煤粉燃烧器，包括：旋流煤粉浓缩结构，所述旋流煤粉浓缩结构具有一次风煤粉气流入口管、淡煤粉气流出口管与浓煤粉气流出口管；淡煤粉气流腔室结构，用于导向淡煤粉气流；一级混合回流腔结构，与所述浓煤粉气流出口管以及所述淡煤粉气流腔室结构连通；二次风室结构，部分套设于所述一级混合回流腔结构；以及二级混合喷射腔结构，与所述二次风室结构连通，所述二级混合喷射腔结构用于将在一级混合回流腔结构内煤粉燃烧产生的火焰喷出。一次风煤粉气流经过旋流煤粉浓缩结构可实现对煤粉的高效浓缩，实现在燃烧器内部的煤粉浓淡返混及浓淡分级燃烧，有利于煤粉的着火与稳定燃烧，同时，降低煤粉燃烧过程中的NO_x生成。

技术领域

本发明涉及煤粉燃烧设备技术领域，特别是涉及一种浓淡返混式旋流煤粉燃烧器。

背景技术

在我国，燃煤工业锅炉是除电站锅炉以外的主要煤燃烧使用设备。传统燃煤工业锅炉以层燃型炉排炉和链条炉为主，即将块状煤置于固定或移动的炉排上形成燃料层，空气从炉排底部通入，流过燃料层进行燃烧反应。受燃烧空间及反应有效面积所限，该炉型普遍存在锅炉热效率较低的问题。

近年来，随着煤粉加工、运输、存储和燃烧技术的不断发展，煤粉室燃方式逐步替代煤粉层燃，在燃煤锅炉中得到广泛的应用。该种方式采用空气携载煤粉颗粒喷入炉膛进行悬浮燃烧，加强气固混合与接触，提高锅炉的燃烧效率和热效率。但相比电站锅炉，中小型工业锅炉在实际运行过程中存在煤粉特性相差大、负荷调节范围宽的运行特点。但是，目前工业锅炉的设计准则大部分基于特定选用煤种及满负荷工况，造成在锅炉改用(混用)其他煤种及低负荷运行时，出现燃烧稳定性差、机械不完全燃烧损失大、NO_x排放量高等诸多问题。

随着我国对环保问题的逐步重视，现有工业煤粉锅炉燃烧技术难以满足日益严苛的污染物排放标准。国家环境保护部于2014年5月16日颁布的《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中明确规定了7MW以上的在役燃煤热水供暖锅炉自2015年10月1日起，NO_x排放浓度不得超过400mg/m³；新建燃煤工业锅炉自2014年7月1日起，NO_x排放浓度不得超过300mg/m³；对于重点区域，NO_x排放浓度标准甚至低至200mg/m³。开发应用于工业锅炉的高效、低氮、低负荷稳燃能力强的煤粉燃烧设备已成为行业亟需。

发明内容

基于此，有必要针对工业煤粉锅炉存在的煤粉燃尽及低负荷稳燃能力差以及NO_x排放量高等问题，提供一种有利于煤粉着火、降低NO_x生成且低负荷稳燃能力强的浓淡返混式旋流煤粉燃烧器。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种浓淡返混式旋流煤粉燃烧器，包括：

旋流煤粉浓缩结构，用于将一次风煤粉气流分成浓煤粉气流及淡煤粉气流；

淡煤粉气流腔室结构，部分套设于所述旋流煤粉浓缩结构，并与淡煤粉气流出口管连通，用于导向淡煤粉气流；

一级混合回流腔结构，部分套设于所述旋流煤粉浓缩结构，并与浓煤粉气流出口管以及所述淡煤粉气流腔室结构连通，用于形成一级混合回流腔结构内部的回流区及浓煤粉气流与淡煤粉气流间的返混；

二次风室结构，部分套设于所述一级混合回流腔结构，用于输送二次风；以及

二级混合喷射腔结构，与所述一级混合回流腔结构连接，并与所述二次风室结构连通，所述二级混合喷射腔结构用于将在一级混合回流腔结构内煤粉燃烧产生的火焰喷出。

在其中一个实施例中，所述旋流煤粉浓缩结构包括回流挡板，所述回流挡板位于所述浓煤粉气流出口管的出口处；所述回流挡板朝向所述浓煤粉气流出口管的表面具有回流槽，所述回流槽的出口为扩口，用于引导浓煤粉气流回流；