[发明专利]多级回流逆喷式旋流煤粉燃烧器

说明书

本发明提供了一种多级回流逆喷式旋流煤粉燃烧器，包括：预燃壳体，所述预燃壳体具有预燃室以及位于所述预燃室一侧的壳体出口；一次风煤粉结构，用于将一次风煤粉气流分离成浓煤粉气流及淡煤粉气流；浓淡输出结构，用于输出所述淡煤粉气流，并阻挡所述浓煤粉气流使所述浓煤粉气流逆向流动至所述预燃室；内二次风结构，用于向所述预燃室输入内二次风，使所述预燃室形成第一级回流区，以及在所述浓淡输出结构远离所述一次风煤粉结构的一端形成第二级回流区；以及外二次风结构，用于输送外二次风，使所述壳体出口处形成第三级回流区。这样，一次风煤粉气流经过浓缩与分离后，采用三级回流区进行燃烧，有利于不同煤种及负荷条件下煤粉的着火、稳燃及燃尽，同时降低氮氧化物生成。

技术领域

本发明涉及煤粉燃烧设备技术领域，特别是涉及一种多级回流逆喷式旋流煤粉燃烧器。

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，目前工业煤粉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。开发应用于工业煤粉锅炉的高效、低NO_x生成、煤种适应性强及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，有必要针对目前工业煤粉锅炉存在的煤粉燃尽及低负荷稳燃能力差与NO_x排放量高的问题，提供一种多级回流逆喷式旋流煤粉燃烧器。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种多级回流逆喷式旋流煤粉燃烧器，包括：

预燃壳体，所述预燃壳体具有预燃室以及位于所述预燃室一侧的壳体出口；

一次风煤粉结构，穿过所述预燃壳体伸入所述预燃室，用于将一次风煤粉气流分离成浓煤粉气流及淡煤粉气流，且所述一次风煤粉结构的出口端朝向所述壳体出口延伸；

浓淡输出结构，设置于所述一次风煤粉结构的出口端，所述浓淡输出结构用于输出所述淡煤粉气流，并阻挡所述浓煤粉气流使所述浓煤粉气流逆向流动至所述预燃室；

内二次风结构，设置于预燃壳体上，并位于所述一次风煤粉结构的周侧，所述内二次风结构用于向所述预燃室输入内二次风，使所述预燃室形成第一级回流区，以及在所述浓淡输出结构远离所述一次风煤粉结构的一端形成第二级回流区；以及

外二次风结构，套设于所述预燃壳体的外侧，用于输送外二次风，使所述壳体出口处形成第三级回流区。

在其中一个实施例中，所述预燃壳体包括锥形段以及与所述锥形段连接的所述扩口段，所述扩口段远离所述锥形段的一端为所述预燃壳体的壳体出口；

所述扩口段的倾斜角度大于所述锥形段的倾斜角度。

在其中一个实施例中，所述锥形段的倾斜角度α的范围为0°＜α≤20°；

所述扩口段的倾斜角度β的范围为20°～50°。