[发明专利]一种具有两级燃烧器的高温熔盐炉

说明书

本发明公开一种具有两级燃烧器的高温熔盐炉,该高温熔盐炉包括炉体，以及设置在炉体内部的外盘管、内盘管、一级燃烧器和二级燃烧器；外盘管、内盘管内充满熔盐，一级燃烧器位于底座中心位置，二级燃烧器位于炉体上部的1/4范围内，且不少于两个，沿径向均匀对称布置；二级燃烧器为套管结构，二级燃烧器包括面朝内盘管内部的主喷孔，以及位于外盘管、内盘管之间的夹层喷孔和抽吸孔。通过二级燃烧器的引入，以及夹层喷孔和抽吸孔，可实现高温烟气的充分燃烧，提高燃烧效率的同时，可减少高温氮氧化物生成，由于二级燃烧器的调节作用，使得熔盐盘管内熔盐温度可控，避免出现局部高温，从而实现熔盐炉出口熔盐温度在590℃以上。

技术领域

本发明属于高温熔盐炉领域，具体涉及一种具有两级燃烧器的高温熔盐炉。

背景技术

目前，熔盐炉出口熔盐温度通常在400℃范围左右，很难实现590℃以上的出口熔盐温度。出口熔盐温度不高，一方面由于熔盐炉布管不合理效率不高；另一方面，由于目前较高效的熔盐炉通常使用长流程设计，但本身辐射区范围较小，对流区范围大导致末段烟气出力不足，无法继续提高熔盐温度。

为了实现高温熔盐炉，目前出现了以下较具代表性的熔盐炉设计方案。

(1)公开号为CN 209726798 U的中国发明专利，公开了一种可实现550℃的出口熔盐温度，并且采用筒型整体结构，包含内圈辐射盘管，外圈对流盘管和顶盘管的整体筒型结构熔盐炉设计形式。

(2)公开号为CN203148032 U的中国发明专利，公开了一种高效燃煤粉熔盐炉，通过设置辐射炉膛的辐射炉体和具有对流炉膛的对流炉体通过对流烟道连接。

上述现有技术中，对提高熔盐炉出口熔盐温度都各有一定优缺点，在上述(1)中，通过辐射盘管和对流盘管的布置，其优点在于，能够充分利用辐射换热后烟气继续对对流盘管换热，提高熔盐炉整体温度，但从现实角度考虑，正常情况下，熔盐炉辐射面积小于对流面积，所以内圈辐射盘管上半部分辐射强度开始减弱，内外盘管夹层对流区烟气及对流区外层出力进一步减弱，无法达到继续提升熔盐温度的目的。(2)中，辐射区和对流区分离，简化熔盐炉结构，但通过对流烟道连接辐射对流炉体，降低了熔盐炉效率，同时由于未对燃烧系统和烟风系统进行优化，煤粉燃烧产生较高浓度的NOx，造成大气污染。

发明内容

为了解决熔盐炉出口熔盐温度较低的问题，并提升熔盐炉燃烧效率，降低由于燃烧产生的NOx排放的技术问题，本发明提出一种具有两级燃烧器的高温熔盐炉，具体技术方案如下：

一种具有两级燃烧器的高温熔盐炉，该高温熔盐炉包括：

顶盖、炉体、底座、二级燃烧器支架、外盘管、内盘管、一级燃烧器、二级燃烧器、燃料补充管和配风管；

从上到下，所述顶盖、炉体、底座依次固连，三者内部组成燃烧空间；所述二级燃烧器支架固定在所述炉体上；

所述外盘管、内盘管均位于所述炉体内，且外盘管的上下两端分别与所述顶盖、底座接触，所述内盘管位于所述外盘管内部，其下端与所述底座固连，上端与所述顶盖之间留有间隙；所述外盘管、内盘管内充满熔盐；

所述一级燃烧器位于所述底座中心位置；

所述二级燃烧器位于所述炉体上部的1/4范围内，且不少于两个，沿径向均匀对称布置；所述二级燃烧器一端由所述二级燃烧器支架提供支撑；

所述二级燃烧器为套管结构，包括外套筒、中套筒、内套筒三层，且所述外套筒位于二级燃烧器靠近内盘管的一端，且长度短于中套筒和内套筒，用于将所述所述二级燃烧器固定在所述内盘管的间隙之间；所述内套筒沿着炉体径向向内依次包括配风管连接段、渐缩管段、等截面管段、渐阔管段、稳燃管段；所述二级燃烧器包括面朝内盘管内部的主喷孔，以及位于外盘管、内盘管之间的夹层喷孔和抽吸孔；且所述夹层喷孔为贯通三层套筒的贯通孔，所述抽吸孔为贯通中套筒、内套筒的贯通孔；且所述抽吸孔位于所述等截面管段；