CN101629718A

CN101629718A - 低氮氧化物多管轴向涡流粉煤燃烧器

Info

Publication number: CN101629718A
Application number: CN200810064936A
Authority: CN
Inventors: 武蕾
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2010-01-20

Abstract

低氮氧化物多管轴向涡流粉煤燃烧器，它属于燃煤燃烧装置，本发明涉及蒸汽、热水锅炉、锻造炉、窑炉、等燃煤锅炉的燃烧装置。燃烧室(25)前端呈开口状，后端盖铰接链(23)，在后端盖(2)设有锁紧操纵(盘24)，中部固定一个粉煤喷射器(5)，喷射器设有喷射管道，喷射管道前端与燃烧室(25)连通，后半部设有操纵盘(11)，喷嘴调整螺杆前端和后端分别与喷射管道内的螺杆支架(10)和喷射管道封头螺纹连接，喷嘴调整螺杆(8)的前端头固定一个锥形体(6)。本发明与锅炉连接，作为锅炉的燃烧器使用，也可以与锻造炉、窑炉等燃煤炉及路桥搅拌站配套使用，使用范围广泛。

Description

低氮氧化物多管轴向涡流粉煤燃烧器

技术领域：

本发明属于燃煤燃烧装置，本发明涉及蒸汽、热水锅炉、锻造炉、窑炉、等燃煤锅炉的燃烧装置。

背景技术：

目前普通燃煤锅炉都是由锅筒、水冷壁管、炉膛、链式炉排等主要部件组成，这种锅炉燃煤在炉排上燃烧，燃煤基本上处于静态，因此燃烧时与空气的混合不充分，进而造成燃烧不彻底，燃尽率低，能耗高，热效率低，排烟含氮氧化物很高，排放不合格，污染环境。这正是本发明所要解决的问题。为解决这一问题，多年来人们对锅炉结构进行了许多改进，但都没能改变燃煤的静态燃烧方式，效果都不是很理想。

发明内容：

本发明的目的是提供低氮氧化物多管轴向涡流粉煤燃烧器，使燃煤在动态的状况下充分燃烧，使燃烧为贫氧燃烧抑制NOx(一氧化氮和二氧化氮)的生成，在不改变排灰中碳含量的条件之下使NOx排放量降低减排能力可靠。在降低排放量的同时进而提高热效率，减少污染，，锅炉热效并未受到影响。旋转的气流使其煤粉延长了滞留时间从而使燃煤燃烧更充分，可控制的火焰直接与换热器进行热交换所以节煤热效率高。为了解决背景技术中的问题，本发明采用以下技术方案：

本发明包括一个筒状的燃烧室25，燃烧室25筒壁由燃烧器外壳1和固定在外壳内的耐火砖20构成，外壳设有吊耳4，筒状燃烧室25固定在一个底座22及支架21上，其特征在于燃烧室25前端呈开口状，后端盖铰接链23，在后端盖2设有锁紧操纵盘24，中部固定一个粉煤喷射器5，喷射器设有喷射管道，喷射管道前端与燃烧室25连通，喷射管道内设置一个喷嘴调整螺杆喷嘴，喷嘴调整螺杆外固定有喷嘴调整螺杆外壳7，后半部设有操纵盘11，喷嘴调整螺杆前端和后端分别与喷射管道内的螺杆支架10和喷射管道封头螺纹连接，喷嘴调整螺杆8的前端头固定一个锥形体6，喷射管道前端头固定有喇叭形反射体9，粉煤喷射器6与喇叭形反射体9构成一个可调式喷嘴，喷射管道上有一个燃料入口12，后端盖2上固定一个燃油点火器14和发火装置13，观火门15侧面设有操纵盘16，在燃烧室筒外壁上设有进风管17，外表设有风箱外壳3，进风管17与垂直方向有倾角，进风管17口上有可调整的风门操纵机构18，燃烧室筒壁外有一个环形进风道19，本发明的燃料入口12与供料系统相连，通过压力将粉煤喷射到燃烧室内，进风管17在燃烧室25内形成旋风，粉煤在燃烧室内旋转燃烧，与空气充分混合，并在风管17旋转气流的作用下在燃烧器内做螺旋式前进，粉煤在燃烧器内的停滞时间延长，从而达到了粉煤充分燃烧的目的，燃烧室火焰温度可达1250℃～1700℃，灰渣以液态形式排出。本实用新型粉煤的燃烬率95％以上，热效率为99％以上。节煤率高达50％以上。由于燃烧室出口处的风管气流使火焰温度降低，有效抑制了在燃烬区氮氧化物和硫化物的生成。

上述设备是由以下方式实现的；低氮氧化物轴向涡流燃烧器的设计利用发电厂降低NOx生成的成熟方法。即在接近燃烧器的地方分级处理燃料与空气的混合比率，从而制造出还原气氛，使挥发分中的氮(N₂)在还原气氛中以氰化氢(HCN)的形式排出，而氰化氢优先转化为氮(N₂)。而不是转化为NOx。氰化氢还与存留的NOx发生反应，产生氮(N₂)。由于降低了火焰温度峰值，燃烧气体中的氮(N₂)在氧化过程中因高温而产生的NOx量也相应减少。

低NOx轴向涡流燃烧器的主要特点是：全部燃烧气体均通过燃烧气的喉管口以气动方式控制煤粉与空气的混合。燃油点火器同心安装在供气芯管内的轴线上，燃料进口也被同心安装在供气芯管周围。通过进风通道，由风门操纵机构一次风即燃料混合物在与弯头成一体的导向椎体及二、三、四、五次风的作用下产生涡流，并在出口锥体中靠燃料提升器折射，从而在主管入口处产生分布均匀的燃料/空气混合物。涡流状燃料/空气混合物沿管道进入粉状燃料收集器，该收集器是燃料/空气流与燃烧器轴线同轴、并使燃料形成连续流。这样就加强了燃料和空气在火焰基层中的分级效果.由风门操纵机构同轴的二次风和三、四、五次风的空气流由设在通向二次和三、四五次风环状管的锥形入口处的涡流发生器的作用下产生不同程度的涡流。在正常情况之下，二、三、四、五次风的气流可以得到调节，方法是在进风的管道口改变一个活板式气流分配导向板缝隙之间的相对位置。此外，在通向风箱气流稳定的情况之下，也可以通过调节此气流调节器改变二、三、四、五次风气流。燃烧器外口以与个渐扩形的耐火砖碹口与火焰相接触。该渐扩形耐火砖碹口的造型是为使燃料空气流在燃烧器出口处的得以充分展外，以使火焰中部的燃烧生成物得以实现再循环。这就提供了一个点火源，并使各个气流混入火焰，以解遏制NOx的生成。进入燃烧器的燃煤混合物/煤粉与一次风在二、三、四、五气流的作用下在燃烧器内做螺旋式前进，该气流减缓了煤粉的流速延长了煤粉的滞空时间，从而达到了煤粉的充分燃烧燃尽率高达99.5％。火焰温度达1500℃～1700℃灰渣以液态形式排出。

本发明与锅炉连接，作为锅炉的燃烧器使用，也可以与锻造炉、窑炉等燃煤炉及路桥搅拌站配套使用，使用范围广泛。

附图说明：

附图1为本发明筒状燃烧器轴向剖视图；附图2为本发明剖视图径向剖视图；附图3为本发明左视图。

具体实施方式：

参看图1-3，本具体实施方式包括一个筒状的燃烧室25，燃烧室25筒壁由燃烧器外壳1和固定在外壳内的耐火砖20构成，外壳设有吊耳4，筒状燃烧室25固定在一个底座22及支架21上，其特征在于燃烧室25前端呈开口状，后端盖铰接链23，在后端盖2设有锁紧操纵盘24，中部固定一个粉煤喷射器5，喷射器设有喷射管道，喷射管道前端与燃烧室25连通，喷射管道内设置一个喷嘴调整螺杆喷嘴，喷嘴调整螺杆外固定有喷嘴调整螺杆外壳7，后半部设有操纵盘11，喷嘴调整螺杆前端和后端分别与喷射管道内的螺杆支架10和喷射管道封头螺纹连接，喷嘴调整螺杆8的前端头固定一个锥形体6，喷射管道前端头固定有喇叭形反射体9，粉煤喷射器6与喇叭形反射体9构成一个可调式喷嘴，喷射管道上有一个燃料入口12，后端盖2上固定一个燃油点火器14和发火装置13，观火门15，观火门15侧面设有操纵盘16，在燃烧室筒外壁上设有进风管17，外表设有风箱外壳3，进风管17与垂直方向有倾角，进风管17口上有可调整的风门操纵机构18，燃烧室筒壁外有一个环形进风道19，本发明的燃料入口12与供料系统相连，通过压力将粉煤喷射到燃烧室内，进风管17在燃烧室25内形成旋风，粉煤在燃烧室内旋转燃烧，与空气充分混合，并在风管17旋转气流的作用下在燃烧器内做螺旋式前进，粉煤在燃烧器内的停滞时间延长，从而达到了粉煤充分燃烧的目的，燃烧室火焰温度可达1250℃～1700℃，灰渣以液态形式排出。本实用新型粉煤的燃烬率95％以上，热效率为99％以上。节煤率高达50％以上。由于燃烧室出口处的风管气流使火焰温度降低，有效抑制了在燃烬区氮氧化物和硫化物的生成。

以10吨锅炉燃烧器为例，结合附图1给出本发明的实施方式。筒状燃烧器内径1400毫米、长2000毫米、外壳为厚10毫米的钢板卷制焊接、保温层由异型耐火砖碹砌而成，环形风道由厚6毫米的钢板卷制，与燃烧器外壳焊连接，风道宽100毫米。燃烧器上设置四列进风管，每列上设5个进风管，进风管与垂直方有15度倾角，与筒内径切线方向成20度夹角，进风管的直径为40毫米。进风管的风门通过连杆连接，制成可联动结构。喷射器直径219毫米、长650毫米，喷嘴调整螺杆前端支架为三角支撑，旋转螺杆可改变锥形体与反射体的间隙从而改变混合气体的最佳点火点及火焰长度。燃料入口通过法兰盘与来自磨煤机的燃料出口相连接，利用磨煤机风机将粉煤送入喷射管道并进入燃烧室。后端盖上的观火门为80×150毫米，可通过该孔进行点火。即在接近燃烧器的地方分级处理燃料与空气的混合比率，从而制造出还原气氛，使挥发分中的氮(N₂)在还原气氛中以氰化氢(HCN)的形式排出，而氰化氢优先转化为氮(N₂)。而不是转化为NOx。氰化氢还与存留的NOx发生反应，产生氮(N₂)。由于降低了火焰温度峰值，燃烧气体中的氮(N₂)在氧化过程中因高温而产生的NOx量也相应减少。

本实施例对锅炉进行改造后配套使用，改造前锅炉每小时燃用标煤1.6吨，从点炉到达到使用工况需2小时以上，炉膛温度达900℃左右，并有黑烟排出。改造后每小时燃用标煤750～900kg，从点炉到达到使用工况需1小时左右，炉膛温度达1000℃～1500℃，只有白色的烟气排出，节煤率为56.25％。燃烬率为99.5％、热效率为99.56％。上述实施例中还可自动点火、随燃随息劳动强度低。

Claims

1、低氮氧化物多管轴向涡流粉煤燃烧器，本发明包括一个筒状的燃烧室(25)，燃烧室(25)筒壁由燃烧器外壳(1)和固定在外壳内的耐火砖(20)构成，外壳设有吊耳(4)，筒状燃烧室(25)固定在一个底座(22及支架(21)上，其特征在于燃烧室(25)前端呈开口状，后端盖铰接链(23)，在后端盖(2)设有锁紧操纵(盘24)，中部固定一个粉煤喷射器(5)，喷射器设有喷射管道，喷射管道前端与燃烧室(25)连通，喷射管道内设置一个喷嘴调整螺杆喷嘴，喷嘴调整螺杆外固定有喷嘴调整螺杆外壳(7)，后半部设有操纵盘(11)，喷嘴调整螺杆前端和后端分别与喷射管道内的螺杆支架(10)和喷射管道封头螺纹连接，喷嘴调整螺杆(8)的前端头固定一个锥形体(6)，喷射管道前端头固定有喇叭形反射体(9)，粉煤喷射器(6)与喇叭形反射体(9)构成一个可调式喷嘴，喷射管道上有一个燃料入口(12)，后端盖(2)上固定一个燃油点火器(14)和发火装置(13)，观火门(15)侧面设有操纵盘(16)，在燃烧室筒外壁上设有进风管(17)，外表设有风箱外壳(3)，进风管(17)与垂直方向有倾角，进风管(17)口上有可调整的风门操纵机构(18)，燃烧室筒壁外有一个环形进风道(19)。