CN103939891B - 一种水煤浆湍流强化燃烧方法与燃烧装置 - Google Patents

Abstract

一种水煤浆湍流强化燃烧方法及燃烧装置，其特征在于：在水煤浆锅炉的绝热燃烧炉膛中，设置湍流强化燃烧装置，通过湍流强化燃烧装置使得水煤浆在绝热燃烧炉膛中湍流强化燃烧，并通过一次旋流给风装置、二次旋流给风装置的协同作用，并在绝热炉膛出口，获得高湍流度的高温湍流燃烧烟气，进而提高水煤浆锅炉整个燃烧系统的湍流燃烧强度。本发明可强化主锅炉的燃烧，大幅提高主锅炉燃料的燃尽率，并显著提高其燃烧效率。

Description

一种水煤浆湍流强化燃烧方法与燃烧装置

技术领域

本发明涉及一种水煤浆湍流强化燃烧系统与燃烧装置，具体说来，就是一种利用水煤浆清洁能源为燃料，在绝热炉膛湍流燃烧，产生湍流强化、温度稳定的高温烟气，用于与生物质锅炉、燃煤锅炉、有机废液焚烧炉、固体废弃物焚烧炉等对接，实现燃烧效率显著提高，属于节能环保技术领域的低碳技术。

背景技术

水煤浆技术是20世纪70年代中期开发的一种新型煤基洁净液体燃料，它具有与油相似的储存、输送和燃烧特性。国际上许多国家如美国、日本飞英国等都对水煤浆开展了广泛的研究,并获得商业应用。此后，由于国际油价的下跌，在多数国家作为技术贮备，暂未推广应用，但日本和俄罗斯仍坚持工业化长期应用。我国石油资源严重短缺，远远不能满足交通运输飞石油化工等工业的发展需求，节约用油和用水煤浆代油是我国的基本能源政策。

我国的煤炭资源丰富，煤的利用成为工农业的主要动力来源。针对这一基本国情，早在20世纪80年代浙江大学即开展了洁净煤技术之一的水煤浆的研究，此研究课题先后被列入国家：“六五”、“七五”、“八五”、“九五”科技攻关项目，现已进入工业化应用阶段，在国内大小电站锅炉及工业锅炉中得到了较为广泛的应用，如北京造纸一厂的6Ot/h燃油锅炉改烧水煤浆锅炉、35t/h专用水煤浆锅炉；白杨河发电厂的230t/h燃油锅炉改烧水煤浆锅炉；汕头万丰电厂的220t/h燃油锅炉改烧水煤浆锅炉；茂名电厂的220t/h煤粉锅炉改烧水煤浆锅炉；齐鲁石化、吉林石化65t/h燃油锅炉改烧水煤浆锅炉等。

近两年，随着国家对环保的重视及国际油价的较大波动，国际能源署称煤炭或成全球首要能源来源。水煤浆作为一种低污染燃料又成为热点，特别在广东省、山东省、石化行业等得到较大发展，200MW燃水煤浆机组已通过可行性研究。现已投用的水煤浆锅炉（含新建和改造）绝大多数采用悬浮（雾化）燃烧的方式，小容量锅炉通常采用前置燃烧室的型式。

目前，水煤浆燃烧技术，主要是悬浮（雾化）燃烧和流化床燃烧。其燃烧原理分别是：

悬浮（雾化）燃烧原理：水煤浆与空气经燃烧器以射流方式进入炉膛，通过紊流扩散的外回流风以及旋转射流或钝体稳燃器产生的内回流卷吸周围的高温烟气，促使煤浆气流与炽热烟气产生强烈混合，水分迅速蒸发；同时水煤浆气流又受到炉膛四壁和高温火焰的辐射，而将悬浮在气流中的煤颗粒迅速加热，水煤浆颗粒获得了足够的热量并达到了一定的温度就开始着火燃烧。其着火热随燃料的性质和运行工况的变化而变化，锅炉负荷降低时，炉膛平均烟温降低，燃烧器区域的烟温也将降低，这对水煤浆的着火是不利的。所以雾化燃烧固态排渣水煤浆锅炉最低运行负荷在50%左右，否则，就将危及着火的稳定性，甚至熄火。此燃烧方式供浆压力为1.3MPa,雾化蒸汽压力为1.6MPa。

流化床燃烧原理：燃料由输浆管送向燃烧室上部水煤浆粒化器，供浆压力在0.4MPa左右。水煤浆经粒化器粒化后送入燃烧室，燃烧室下部流化床的温度在850~950℃。水煤浆在热物料加热下迅速析出水分、挥发分并完成着火燃烧及焦炭燃烧过程，在流化状态下颗粒状水煤浆团进一步解体为细颗粒进入悬浮室继续燃烧。燃烧室出口处设置分离器，较大颗粒水煤浆和床料被分离、捕捉，返回燃烧室下部继续燃烧，这样既减轻了床料的减少，又实现了水煤浆循环燃烧，提高了燃烧效率。

水煤浆专用锅炉的发展历程大致经历了三个阶段，2000年前，主要是对燃油锅炉、燃煤锅炉进行水煤浆燃烧的适应性改造，尽管改造后能实现水煤浆的稳定燃烧，但燃烧效果不甚理想；水煤浆专用锅炉研发始于2000年，主要是悬浮（雾化）燃烧水煤浆锅炉，负荷调节范围为50~100%；2005年开发出子母炉层-悬浮燃烧水煤浆锅炉（带炉排、前置燃烧室）；负荷调节范围10~100%，目前悬浮燃烧水煤浆占新建、改建水煤浆锅炉的绝大多数；2009年开发出悬浮-流化燃烧水煤浆锅炉；煤炭先破碎制浆，再造粒燃烧，配循环分类器，磨损严重，市场份额少。

子母炉层-悬浮燃烧水煤浆锅炉（一体式）在工程应用实践中，可以用来协同处理生物质有机废弃物；子炉膛湍流强化燃烧，促进了主炉膛生物质燃尽率。为了落实国家大气污染防治行动计划，大力推行天然气代煤行动，已经带来较大的能源安全风险，供应量的不足与价格持续上涨，使该行动已被国家发改委叫停。

我国目前生物质锅炉、10吨以上蒸发量的燃煤锅炉，燃烧效率基本上只有65%左右。因此，以煤基清洁燃料为依托，开发湍流强化燃烧技术及其装置，实现多能源高效清洁协同利用，是我国当前应对气候变化，推进节能减排的现实选择。

发明内容

本发明的目的就是根据目前缺少一种综合处理污泥、石英砂尾矿粉和含重金属的河道底泥的不足，提供一种本发明的目的是为了解决常规工业锅炉燃烧效率低，可再生能源供应缺乏保障，天然气改造面临价格不断上升、供应量产生巨大缺口等我国当前能源环境问题，发明一种水煤浆湍流强化燃烧方法与燃烧装置，该种水煤浆湍流强化燃烧方法与燃烧装置可以大幅提高工业锅炉燃料燃烧效率，实现能效提升，促进我国节能减排战略实施。

根据上述发明目的，本发明所提出的技术方案是：一种水煤浆湍流强化燃烧方法，在水煤浆锅炉的绝热燃烧炉膛中，设置湍流强化燃烧装置，通过湍流强化燃烧装置使得水煤浆在绝热燃烧炉膛中湍流强化燃烧，并在绝热炉膛出口，获得高湍流度的高温湍流燃烧烟气，进而提高水煤浆锅炉整个燃烧系统的湍流燃烧强度。

进一步地，所述的湍流强化燃烧是在绝热燃烧炉膛中实现的，水煤浆经过供浆泵送入燃烧喷枪时，通过湍流强化燃烧装置的空气湍流发生器所喷出的湍流压缩空气雾化，以湍流喷入绝热燃烧炉膛，进行喷雾雾化燃烧，且在燃烧喷枪的出口部位设有一次旋流给风装置，使得进入绝热燃烧炉膛中的湍流雾化水煤浆，以旋流方式进入绝热燃烧炉膛，并在绝热燃烧炉膛处设置二次旋流给风装置，使得从绝热燃烧炉膛喷出的燃烧烟气再次强化旋转喷出，在绝热炉膛出口，获得湍流度很高的高温湍流燃烧烟气。

进一步地，所述的燃烧喷枪在绝热燃烧炉膛出口相对的对面炉膛壁上偏心布置，水煤浆偏置射流进入绝热燃烧炉膛，并通过一次旋流给风装置的使得进入绝热燃烧炉膛的水煤浆旋转进入，进一步提高进入绝热燃烧炉膛的雾化水煤浆湍流度。

进一步地，所述的湍流压缩空气是在炉前供浆系统的储气罐内设置空气湍流发生器，使得经过储气罐的压缩空气形成湍流气体。

进一步地，所述的空气湍流发生器是采用挡环和多孔板式湍流发生器，分别形成边界层湍流和位势流湍流；且所述的储气罐所用空气压缩机采用变频控制。

进一步地，所述的储气罐内的湍流发生器出口安装有压缩空气调节阀，该调节阀可以用于调节进入水煤浆燃烧喷枪的空气量。

进一步地，所述的炉前供浆系统中，供浆泵后管路中安装有常闭控制阀，炉前系统工作时处于开启状态。

进一步地，所述的炉前供浆系统中，还包括带流量调节的自来水管路在供浆锅炉控制阀后与水煤浆供浆锅炉联接；燃烧前与燃烧后，关闭水煤浆锅炉控制阀，开启自来水管路调节阀与压缩空气调节阀，实现水煤浆供浆锅炉及其燃烧喷枪的气水湍流强化冲洗。

进一步地，采用一支水煤浆喷枪时，绝热炉膛湍流火焰出口可以在正面或两个侧面布置。

一种实现上述水煤浆湍流强化燃烧方法的燃烧装置，包括炉前供浆系统和湍流强化燃烧装置；其中炉前供浆系统包括：储浆罐、输浆泵、振动过滤筛、伺服罐、供浆泵、空气压缩机、储气罐；湍流强化燃烧装置包括：水煤浆燃烧喷嘴、一次旋流给风装置、绝热燃烧炉膛、绝热炉膛湍流火焰出口和二次旋流给风装置；水煤浆通过气力搅拌，再由输浆泵抽出输送到振动过滤筛进行过滤后送入伺服罐备用，再由供浆泵经水煤浆燃烧喷嘴喷入绝热燃烧炉膛进行燃烧；且在储气罐内设有空气湍流发生器，使得水煤浆在经水煤浆燃烧喷嘴喷入绝热燃烧炉膛变成湍流雾化水煤浆；水煤浆燃烧喷嘴安装在绝热燃烧炉膛的一侧，绝热炉膛湍流火焰出口安装在绝热燃烧炉膛的另一侧；在水煤浆燃烧喷嘴的出口位置设有一次旋流给风装置，并在绝热炉膛湍流火焰出口位置设有二次旋流给风装置；当水煤浆以湍流雾化水煤浆喷入绝热燃烧炉膛，通过一次旋流给风装置、二次旋流给风装置的协同作用，在绝热炉膛出口，获得湍流度很高的高温湍流燃烧烟气。

进一步地，所述的燃烧喷枪在绝热燃烧炉膛出口相对的对面炉膛壁上偏心布置，水煤浆偏置射流进入绝热燃烧炉膛，并通过一次旋流给风装置的使得进入绝热燃烧炉膛的水煤浆旋转进入，进一步提高进入绝热燃烧炉膛的雾化水煤浆湍流度。

进一步地，所述的湍流压缩空气是在炉前供浆系统的储气罐内设置空气湍流发生器，使得经过储气罐的压缩空气形成湍流气体。

进一步地，所述的空气湍流发生器是采用挡环和多孔板式湍流发生器，分别形成边界层湍流和位势流湍流；且所述的储气罐所用空气压缩机采用变频控制。

进一步地，所述的储气罐内的湍流发生器出口安装有压缩空气调节阀，该调节阀可以用于调节进入水煤浆燃烧喷枪的空气量。

进一步地，所述的炉前供浆系统中，供浆泵后管路中安装有常闭控制阀，炉前系统工作时处于开启状态。

进一步地，所述的炉前供浆系统中，还包括带流量调节的自来水管路在供浆锅炉控制阀后与水煤浆供浆锅炉联接；燃烧前与燃烧后，关闭水煤浆锅炉控制阀，开启自来水管路调节阀与压缩空气调节阀，实现水煤浆供浆锅炉及其燃烧喷枪的气水湍流强化冲洗。

进一步地，采用一支水煤浆喷枪时，绝热炉膛湍流火焰出口可以在正面或两个侧面布置。

本发明的优点在于：本发明利用储气罐内的湍流发生器，使得水煤浆在经水煤浆燃烧喷嘴喷入绝热燃烧炉膛变成湍流雾化水煤浆，并通过一次旋流给风装置、二次旋流给风装置的协同作用，在绝热炉膛出口，获得湍流度很高的高温湍流燃烧烟气，加强火焰的湍流紊流强度，并实现稳定燃烧；从绝热燃烧炉膛排出的高温湍流烟气通过绝热炉膛湍流火焰出口与对接的主锅炉相连接，强化主锅炉的燃烧，大幅提高主锅炉燃料的燃尽率，并显著提高其燃烧效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例的原理示意图；

图2为本发明另一个实施例的原理示意图；

图3本发明另一个实施例的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。

实施例一

附图1为一种单水煤浆喷枪的湍流强化燃烧系统的俯视示意图，所述湍流强化燃烧系统包括炉前供浆系统和湍流强化燃烧装置；所述炉前供浆系统包括：储浆罐2、输浆泵3、振动过滤筛4、伺服罐5、供浆泵6、空气压缩机8、储气罐7；湍流强化燃烧装置包括：水煤浆燃烧喷嘴9；一次旋流给风装置10；绝热燃烧炉膛1；绝热炉膛湍流火焰出口11；二次旋流给风装置12。其中，A、B、C、D位置为绝热炉膛湍流火焰出口4个可能安装位置；储浆罐与输浆泵、振动过滤筛、伺服罐和供浆泵依次串联连接，供浆泵的出口与湍流强化燃烧装置的水煤浆燃烧喷嘴入口相通，并可将水煤浆泵如水煤浆燃烧喷嘴；与水煤浆燃烧喷嘴同时相连的还有储气罐，储气罐有空压机供给压缩空气，并在储气罐内的空气湍流发生器作用下形成湍流气体；一次旋流给风装置安装在水煤浆燃烧喷嘴的出口位置，且送风嘴的出口与水煤浆燃烧喷嘴的出口流道相通，并可以使得径流水煤浆燃烧喷嘴水煤浆雾化水煤浆增强湍流强化效果；二次旋流给风装置安装在绝热炉膛湍流火焰出口内，并能进一步强化流经绝热炉膛湍流火焰出口的烟气提高湍流强化效果。

所述湍流强化燃烧系统的工作原理是：平时水煤浆在储浆罐内由储气罐输出的压缩空气进行气力搅拌，在需要点火时，由输浆泵将输浆泵从储浆罐抽出，经过振动过滤筛过滤后送入伺服罐待用，并由供浆泵送入水煤浆燃烧喷嘴喷到绝热燃烧炉膛内点火燃烧；同时在水煤浆进入水煤浆燃烧喷嘴将同时受到储气罐空气湍流发生器输出的压缩空气形成湍流气体的么作用，形成湍流雾化水煤浆进入绝热燃烧炉膛，并在设置在水煤浆燃烧喷嘴出口的一次旋流给风装置和设置在绝热炉膛湍流火焰出口的二次旋流给风装置作用下形成湍流度很高的高温湍流燃烧烟气，提高水煤浆锅炉的整体燃烧效果。

实施例二

附图2为另一种双水煤浆喷枪的湍流强化燃烧系统（绝热炉膛俯视示意图）。包括炉前供浆系统和湍流强化燃烧装置；其中，炉前供浆系统包括：储浆罐202、输浆泵203、振动过滤筛204、伺服罐205、供浆泵206、空气压缩机208、储气罐207；湍流强化燃烧装置包括：水煤浆燃烧喷嘴209；一次旋流给风装置210；绝热燃烧炉膛201；绝热炉膛湍流火焰出口211；二次旋流给风装置212。A、B、C位置为绝热炉膛湍流火焰出口4个可能位置。实施例二的布局基本结构域实施例一是一样的，只是采用了双枪点火系统。工作原理也基本与实施例一一样。

实施例三

附图3为另外一种实施例的绝热炉膛侧视图。包括炉前供浆系统和湍流强化燃烧装置；其中，炉前供浆系统包括：储浆罐302、输浆泵303、振动过滤筛304、伺服罐305、供浆泵306、空气压缩机308、储气罐307；湍流强化燃烧装置包括：水煤浆燃烧喷嘴309；一次旋流给风装置310；绝热燃烧炉膛301；绝热炉膛湍流火焰出口311；二次旋流给风装置312；观察及点火孔314；固定炉排（可手动排灰）316；观察孔315；风门313。实施例三的湍流强化燃烧系统的结构和工作原理与实施例一基本一样，只是在实施例三中绝热燃烧炉膛有所改变；在绝热燃烧炉膛水煤浆燃烧喷嘴安装位置的下部侧壁上设有观察孔及点火孔，并在绝热燃烧炉膛的下部设有固定炉排（可手动排灰），同时在绝热燃烧炉膛的侧面也开有观察孔，固定炉排的下面设有提供进风的风门。

通过上述实施例可以看出，本发明涉及一种水煤浆湍流强化燃烧方法，在水煤浆锅炉的绝热燃烧炉膛中，设置湍流强化燃烧装置，通过湍流强化燃烧装置使得水煤浆在绝热燃烧炉膛中湍流强化燃烧，并在绝热炉膛出口，获得高湍流度的高温湍流燃烧烟气，进而提高水煤浆锅炉整个燃烧系统的湍流燃烧强度。

进一步地，所述的湍流强化燃烧是在绝热燃烧炉膛中实现的，水煤浆经过供浆泵送入燃烧喷枪时，通过湍流强化燃烧装置的空气湍流发生器所喷出的湍流压缩空气雾化，以湍流喷入绝热燃烧炉膛，进行喷雾雾化燃烧，且在燃烧喷枪的出口部位设有一次旋流给风装置，使得进入绝热燃烧炉膛中的湍流雾化水煤浆，以旋流方式进入绝热燃烧炉膛，并在绝热燃烧炉膛处设置二次旋流给风装置，使得从绝热燃烧炉膛喷出的燃烧烟气再次强化旋转喷出，在绝热炉膛出口，获得湍流度很高的高温湍流燃烧烟气。

进一步地，所述的燃烧喷枪在绝热燃烧炉膛出口相对的对面炉膛壁上偏心布置，水煤浆偏置射流进入绝热燃烧炉膛，并通过一次旋流给风装置的使得进入绝热燃烧炉膛的水煤浆旋转进入，进一步提高进入绝热燃烧炉膛的雾化水煤浆湍流度。

进一步地，所述的湍流压缩空气是在炉前供浆系统的储气罐内设置空气湍流发生器，使得经过储气罐的压缩空气形成湍流气体。

进一步地，所述的空气湍流发生器是采用挡环和多孔板式湍流发生器，分别形成边界层湍流和位势流湍流；且所述的储气罐所用空气压缩机采用变频控制。

进一步地，所述的储气罐内的湍流发生器出口安装有压缩空气调节阀，该调节阀可以用于调节进入水煤浆燃烧喷枪的空气量。

进一步地，所述的炉前供浆系统中，供浆泵后管路中安装有常闭控制阀，炉前系统工作时处于开启状态。

进一步地，所述的炉前供浆系统中，还包括带流量调节的自来水管路在供浆锅炉控制阀后与水煤浆供浆锅炉联接；燃烧前与燃烧后，关闭水煤浆锅炉控制阀，开启自来水管路调节阀与压缩空气调节阀，实现水煤浆供浆锅炉及其燃烧喷枪的气水湍流强化冲洗。

进一步地，采用一支水煤浆喷枪时，绝热炉膛湍流火焰出口可以在正面或两个侧面布置。

一种实现上述水煤浆湍流强化燃烧方法的燃烧装置，包括炉前供浆系统和湍流强化燃烧装置；其中炉前供浆系统包括：储浆罐、输浆泵、振动过滤筛、伺服罐、供浆泵、空气压缩机、储气罐；湍流强化燃烧装置包括：水煤浆燃烧喷嘴、一次旋流给风装置、绝热燃烧炉膛、绝热炉膛湍流火焰出口和二次旋流给风装置；水煤浆通过气力搅拌，再由输浆泵抽出输送到振动过滤筛进行过滤后送入伺服罐备用，再由供浆泵经水煤浆燃烧喷嘴喷入绝热燃烧炉膛进行燃烧；且在储气罐内设有空气湍流发生器，使得水煤浆在经水煤浆燃烧喷嘴喷入绝热燃烧炉膛变成湍流雾化水煤浆；水煤浆燃烧喷嘴安装在绝热燃烧炉膛的一侧，绝热炉膛湍流火焰出口安装在绝热燃烧炉膛的另一侧；在水煤浆燃烧喷嘴的出口位置设有一次旋流给风装置，并在绝热炉膛湍流火焰出口位置设有二次旋流给风装置；当水煤浆以湍流雾化水煤浆喷入绝热燃烧炉膛，通过一次旋流给风装置、二次旋流给风装置的协同作用，在绝热炉膛出口，获得湍流度很高的高温湍流燃烧烟气。

进一步地，所述的燃烧喷枪在绝热燃烧炉膛出口相对的对面炉膛壁上偏心布置，水煤浆偏置射流进入绝热燃烧炉膛，并通过一次旋流给风装置的使得进入绝热燃烧炉膛的水煤浆旋转进入，进一步提高进入绝热燃烧炉膛的雾化水煤浆湍流度。

进一步地，所述的湍流压缩空气是在炉前供浆系统的储气罐内设置空气湍流发生器，使得经过储气罐的压缩空气形成湍流气体。

进一步地，所述的空气湍流发生器是采用挡环和多孔板式湍流发生器，分别形成边界层湍流和位势流湍流；且所述的储气罐所用空气压缩机采用变频控制。

进一步地，所述的储气罐内的湍流发生器出口安装有压缩空气调节阀，该调节阀可以用于调节进入水煤浆燃烧喷枪的空气量。

进一步地，所述的炉前供浆系统中，供浆泵后管路中安装有常闭控制阀，炉前系统工作时处于开启状态。

进一步地，所述的炉前供浆系统中，还包括带流量调节的自来水管路在供浆锅炉控制阀后与水煤浆供浆锅炉联接；燃烧前与燃烧后，关闭水煤浆锅炉控制阀，开启自来水管路调节阀与压缩空气调节阀，实现水煤浆供浆锅炉及其燃烧喷枪的气水湍流强化冲洗。

进一步地，采用一支水煤浆喷枪时，绝热炉膛湍流火焰出口可以在正面或两个侧面布置。

本发明的优点在于：本发明利用储气罐内的湍流发生器，使得水煤浆在经水煤浆燃烧喷嘴喷入绝热燃烧炉膛变成湍流雾化水煤浆，并通过一次旋流给风装置、二次旋流给风装置的协同作用，在绝热炉膛出口，获得湍流度很高的高温湍流燃烧烟气，加强火焰的湍流紊流强度，并实现稳定燃烧；从绝热燃烧炉膛排出的高温湍流烟气通过绝热炉膛湍流火焰出口与对接的主锅炉相连接，强化主锅炉的燃烧，大幅提高主锅炉燃料的燃尽率，并显著提高其燃烧效率。本发明的实施方式有以下几种：

1、与层-悬浮复合燃烧水煤浆锅炉对接。在新建水煤浆供热站，采用该发明的水煤浆湍流强化系统与燃烧装置取代原层-悬浮复合燃烧水煤浆锅炉额炉前供浆系统、子炉膛，其他设备包括水煤浆锅炉、除尘系统不变，通过这种方式的改变，可以大幅提高整个燃烧系统的湍流强度，在主炉膛协同处理废弃建筑模板等大块生物质固体物质时，具有很好的强化燃烧效果；

2、与常规悬浮燃烧水煤浆锅炉对接。对已建成的悬浮燃烧水煤浆供热站改造时，采用该发明的水煤浆湍流强化系统与燃烧装置，取代原炉前供浆系统，可以增加悬浮燃烧水煤浆锅炉的燃烧稳定性、燃尽率，提高锅炉出力，增大锅炉的负荷调节范围，从50%~100%扩展至10%~100%；

3、与生物质锅炉、燃煤锅炉、有机废液焚烧炉、固体废弃物焚烧炉等对接。采用该发明的水煤浆湍流强化系统与燃烧装置，对上述锅炉进行技术改造，绝热炉膛湍流火焰出口与上述锅炉炉膛中燃料着火点对接，可以实现上述锅炉的湍流强化燃烧，增加锅炉出力，提高燃料燃烧效率及锅炉热效率，增大锅炉稳定运行负的荷调节范围。

Claims (7)

1.一种水煤浆湍流强化燃烧方法，其特征在于：在水煤浆锅炉的绝热燃烧炉膛中，设置湍流强化燃烧装置，通过湍流强化燃烧装置使得水煤浆在绝热燃烧炉膛中湍流强化燃烧，并在绝热炉膛出口，获得高湍流度的高温湍流燃烧烟气，进而提高水煤浆锅炉整个燃烧系统的湍流燃烧强度；所述的湍流强化燃烧是在绝热燃烧炉膛中实现的，水煤浆经过供浆泵送入燃烧喷枪时，通过湍流强化燃烧装置的空气湍流发生器所喷出的湍流压缩空气雾化，以湍流喷入绝热燃烧炉膛，进行喷雾雾化燃烧，且在燃烧喷枪的出口部位设有一次旋流给风装置，使得进入绝热燃烧炉膛中的湍流雾化水煤浆，以旋流方式进入绝热燃烧炉膛，并在绝热燃烧炉膛处设置二次旋流给风装置，使得从绝热燃烧炉膛喷出的燃烧烟气再次强化旋转喷出，在绝热炉膛出口，获得湍流度很高的高温湍流燃烧烟气；所述的湍流压缩空气是在炉前供浆系统的储气罐内设置空气湍流发生器，使得经过储气罐的压缩空气形成湍流气体。

2.如权利要求1所述的水煤浆湍流强化燃烧方法，其特征在于：所述的燃烧喷枪在绝热燃烧炉膛出口相对的对面炉膛壁上偏心布置，水煤浆偏置射流进入绝热燃烧炉膛，并通过一次旋流给风装置使得进入绝热燃烧炉膛的水煤浆旋转进入，进一步提高进入绝热燃烧炉膛的雾化水煤浆湍流度。

3.如权利要求1所述的水煤浆湍流强化燃烧方法，其特征在于：所述的空气湍流发生器是采用挡环和多孔板式湍流发生器，分别形成边界层湍流和位势流湍流；且所述的储气罐所用空气压缩机采用变频控制。

4.如权利要求3所述的水煤浆湍流强化燃烧方法，其特征在于：所述的储气罐内的湍流发生器出口安装有压缩空气调节阀，该调节阀可以用于调节进入水煤浆燃烧喷枪的空气量；所述的炉前供浆系统中，供浆泵后管路中安装有水煤浆锅炉控制阀，炉前系统工作时处于开启状态；所述的炉前供浆系统中，还包括带流量调节的自来水管路在水煤浆锅炉控制阀后与水煤浆锅炉联接；燃烧前与燃烧后，关闭水煤浆锅炉控制阀，开启自来水管路调节阀与压缩空气调节阀，实现水煤浆锅炉及其燃烧喷枪的气水湍流强化冲洗。

5.一种实现权利要求1所述水煤浆湍流强化燃烧方法的燃烧装置，包括炉前供浆系统和湍流强化燃烧装置；其中炉前供浆系统包括：储浆罐、输浆泵、振动过滤筛、伺服罐、供浆泵、空气压缩机、储气罐；湍流强化燃烧装置包括：水煤浆燃烧喷嘴、一次旋流给风装置、绝热燃烧炉膛、绝热炉膛湍流火焰出口和二次旋流给风装置；水煤浆通过气力搅拌，再由输浆泵抽出输送到振动过滤筛进行过滤后送入伺服罐备用，再由供浆泵经水煤浆燃烧喷嘴喷入绝热燃烧炉膛进行燃烧；且在储气罐内设有空气湍流发生器，使得水煤浆在经水煤浆燃烧喷嘴喷入绝热燃烧炉膛变成湍流雾化水煤浆；水煤浆燃烧喷嘴安装在绝热燃烧炉膛的一侧，绝热炉膛湍流火焰出口安装在绝热燃烧炉膛的另一侧；在水煤浆燃烧喷嘴的出口位置设有一次旋流给风装置，并在绝热炉膛湍流火焰出口位置设有二次旋流给风装置；当水煤浆以湍流雾化水煤浆喷入绝热燃烧炉膛，通过一次旋流给风装置、二次旋流给风装置的协同作用，在绝热炉膛出口，获得湍流度很高的高温湍流燃烧烟气。

6.如权利要求5所述的燃烧装置，其特征在于：所述的燃烧喷枪在绝热燃烧炉膛出口相对的对面炉膛壁上偏心布置，水煤浆偏置射流进入绝热燃烧炉膛，并通过一次旋流给风装置使得进入绝热燃烧炉膛的水煤浆旋转进入，进一步提高进入绝热燃烧炉膛的雾化水煤浆湍流度。

7.如权利要求6所述的燃烧装置，其特征在于：所述的空气湍流发生器是采用挡环和多孔板式湍流发生器，分别形成边界层湍流和位势流湍流；且所述的储气罐所用空气压缩机采用变频控制；所述的储气罐内的湍流发生器出口安装有压缩空气调节阀，该调节阀可以用于调节进入水煤浆燃烧喷枪的空气量；所述的炉前供浆系统中，供浆泵后管路中安装有水煤浆锅炉控制阀，炉前系统工作时处于开启状态；所述的炉前供浆系统中，还包括带流量调节的自来水管路在水煤浆锅炉控制阀后与水煤浆锅炉联接；燃烧前与燃烧后，关闭水煤浆锅炉控制阀，开启自来水管路调节阀与压缩空气调节阀，实现水煤浆锅炉及其燃烧喷枪的气水湍流强化冲洗。