[发明专利]一种采用烟气再循环及预燃室的旋流煤粉燃烧装置

说明书

一种采用烟气再循环及预燃室的旋流煤粉燃烧装置，它涉及工业煤粉锅炉燃烧装置领域。本发明解决了现有的工业煤粉锅炉存在NOx排放量高、结渣严重、飞灰可燃物含量高以及燃烧稳定性差的问题。本发明的旋流煤粉燃烧器通过预燃室与锅炉连接，内侧烟气再循环风管、内二次风管、外侧烟气再循环风管和外二次风管从内向外依次同轴套设在一次风管上且其内部均安装有旋流器，内侧烟气再循环风管和外侧烟气再循环风管入口分别与再循环烟气管道连接，再循环烟气管道入口端设置再循环风机，分离二次风喷口入口端与再循环烟气管道和外二次风管连接，分离二次风喷口出口端与锅炉连接。本发明用于强化分级燃烧，降低氮氧化物的浓度。

技术领域

本发明涉及工业煤粉锅炉燃烧装置领域,具体涉及一种采用烟气再循环及预燃室的旋流煤粉燃烧装置。

背景技术

目前，我国的主要用煤设备集中在电站锅炉和工业煤粉锅炉，其中工业煤粉锅炉接近60万台，年消耗煤炭约6.4亿吨。随着中小型工业煤粉锅炉配套体系的不断完善，工业煤粉锅炉的技术越来越成熟，但受限于炉膛尺寸及燃烧方式的问题，中小型工业煤粉锅炉的NOx排放量大、易结渣、飞灰可燃物含量高等问题在日益严格的污染物治理和排放标准上愈发凸显出来。

针对中小型煤粉工业锅炉的应用及研究，德国和法国做了大量的工作。德国典型的技术有直吹式HM系列锅炉、中储式Dr.Schoppe锅炉和Saacke锅炉燃烧设备等；法国Pillard在低氮煤粉燃烧器相关技术上有独具特色的研究。其中Saacke公司专门为中国煤电及供热领域研发出了超低排放煤粉燃烧装置(以下简称CONOX UCC)，CONOX UCC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，通过该燃烧器可在炉内形成独特的稳定短焰，同时可降低NOx生成量。

目前我国在工业煤粉锅炉上使用烟气再循环的煤粉燃烧装置，例如发明专利《一种工业煤粉锅炉烟气再循环低氮燃烧方法和系统》(申请号为201610614713.6、申请公布日为2016年12月21日、申请公布号为CN106247368A，下称“文件一”)经再循环风机抽取一部分烟气作为循环烟气先与一部分高温二次风混合，再与携带煤粉的一次风混合进入炉膛进行燃烧；实用新型专利《一种烟气再循环和再燃技术协同作用的低氮燃烧系统》(申请号为201320606708.2、授权公告日为2014年04月16日、授权公告号为CN203549796U，下称“文件二”)公开了一种针对煤粉炉的烟气再循环与再燃技术相结合的低氮燃烧系统，该系统利用再循环烟气将超细煤粉仓中的超细煤粉吹入炉膛，达到还原NOx的目的；发明专利《一种采用烟气再循环的中心给粉“Ω”形工业煤粉锅炉》(申请号为201710860350.9、申请公布日为2018年01月19日、申请公布号为CN107606606A，下称“文件三”)设计了一款一次风管、直流二次风管、旋流内二次风管和旋流外二次风管由内至外依次同心圆设置的旋流煤粉燃烧器。

工业煤粉锅炉在我国适用的区域分布广泛，因此也不可避免的带来了其煤种适应性问题，同时随着国家日益严格的节能减排政策，对工业煤粉锅炉的NOx排放限制越来越高，因此针对工业煤粉锅炉设计一款煤种适用范围广且具有高效低NOx燃烧性能的燃烧器是最经济、合理的方法。

综上所述，现有的工业煤粉锅炉存在NOx排放量高、结渣严重、飞灰可燃物含量高以及燃烧稳定性差的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的工业煤粉锅炉存在NOx排放量高、结渣严重、飞灰可燃物含量高以及燃烧稳定性差的问题，进而提供一种采用烟气再循环及预燃室的旋流煤粉燃烧装置。

本发明的技术方案是：