[发明专利]一种带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器

说明书

带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器。目前，由于国内电煤品质良莠不齐，存在着结焦严重、氮氧化物排放高等缺点。一种带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器，其特征在于：一次风喷口根部沿环向均匀布置有8个马蹄形扰流齿，扰流齿头部面积小根部面积大，总面积约占一次风喷口面积的15％，具有很好的稳燃和防结焦效果；靠近一次风有一股直流二次风，风量较小，约占二次风总量的15％，可以对一次风起到一定的包裹作用；各风道由各自的风门调杆和旋流叶片调杆分别控制各自的风量和旋流强度，以调节一、二次风的混合，降低NOX产生。本发明用于电站锅炉的燃烧设备。

技术领域

本发明属于锅炉燃烧器技术领域，尤其涉及一种带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器。

背景技术

火电厂占我国电力行业发电份额的80％以上。燃煤电厂锅炉在设计时是根据特定煤种来进行设计的。根据设计煤种的不同，锅炉的炉型、结构和燃烧器的选择也会有不同。设计锅炉时依据的煤种为设计煤种，是最佳的适炉煤种。但随着国内电煤供应的市场化以及国内大型燃煤电厂的不断增加，实际上国内几乎所有的电厂都在燃用非设计煤种。而且，为了追求最大的经济性，大量掺烧劣质煤进行混煤燃烧已经成为大部分火电厂的运行选择。

然而伴随着大量非设计煤种的使用，电站锅炉产生了一系列的问题。主要分为以下几类：

(1)锅炉燃用低挥发分煤种，会引起煤粉燃尽度变差和燃烧不稳；

(2)燃用低灰熔点煤，燃烧器区和屏区受热面易出现严重结渣，引起管壁超温、排烟温度升高、锅炉降参数运行和锅炉效率降低等；

(3)更换煤种时不同煤的燃烧特性以及污染物排放特性不同，易造成NOx控制效果不理想。

这些现象已经严重危害到了机组的安全运行。

锅炉燃烧器是燃烧设备的关键设备之一，它是保证煤炭燃烧用的空气以一定的速度进入炉膛时能够充分混合，并及时着火和稳定燃烧。鉴于目前国内燃煤电厂普遍燃用非设计煤种的现状，找到一种即能保证不结焦、安全运行，又能满足低NOx环保要求的煤粉燃烧器是极为迫切的需求。这不仅使锅炉对煤种的适应性有大的提升，而且有利于改善燃煤机组的运行安全性和经济性。

目前已有燃烧器虽能满足煤粉燃烧的需求，但在实际应用并没有考虑燃烧器喷口结焦等问题，在实际应用中可能发生燃烧器出口的严重结焦，而燃烧器出口结焦会严重改变炉内燃烧流场，影响燃烧效果，而且脱落的结焦块会严重影响锅炉运行安全。

发明内容

本发明提供一种能使煤粉及时着火、稳燃并能提高燃尽程度，降低NOx排放量，有效减轻结焦现象的带有马蹄形扰流齿的煤粉燃烧器，其特征在于：

所述的一次风喷口根部有8个沿径向均匀排列的扰流齿，且总面积约占一次风通流面积的15％。马蹄形扰流齿，其特征是：形状为马蹄形，头部面积较小，底部面积较大，安装在一次风喷口根部。这种结构使得一次风中心流动阻力扰动小，对一次风根部扰动大，在一次风喷出喷口时的初期产生小扰动，而这一扰动在一次风喷出喷口一定距离后，变成大扰动。在燃烧初期，小扰动不仅不会影响火焰的稳定还可以促进回流区高温烟气与煤粉更好的混合，后期的大扰动可以加强燃烧后期一二次风的混合强烈程度，促进煤粉的燃尽程度。同时由于扰流齿的截流作用，在一定程度上提高了一次风速，使得煤粉不易向燃烧器喷口区回流，保护了燃烧器，避免了燃烧器超温和结焦等问题的发生。