CN110160050B - 一种生物质气化气与煤粉共燃低氮燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质气化气与煤粉共燃低氮燃烧器，所述燃烧器包括煤粉风管路，所述煤粉风管路中部焊接有第二旋流器，所述煤粉风管路底端设置有旋流片；所述煤粉风管路内部安装有“L”型一次风管；所述煤粉风管路底端还连接有预燃室，所述一次风管与预燃室相通；所述预燃室外部焊接有二次风管；所述煤粉风管路外部焊接有三个生物质气化气管路，所述生物质气化气管路分别设于煤粉风管路圆周的三等分处，所述预燃室底部还通过雾化水雾管路与超声波雾化器相连接。本发明采用生物质气化气与煤粉混合喷入锅炉前进行预燃的燃烧方式，通过在预燃室内燃烧大部分的生物质气化气，提高混合燃料的温度同时消耗煤粉喷入管道时携带的氧气，减少NOX生成。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧器技术领域，特别是涉及一种生物质气化气与煤粉共燃低氮燃烧器。
背景技术
随着人们对保护环境的重视，燃煤造成的污染成为不可忽视的问题，传统燃煤技术不能满足保护环境的要求，生物质与煤混烧作为一种降低NOX排放的混烧方式成为燃煤技术的发展趋势，目前普遍采用的是生物质颗粒与煤粉混合燃烧，通过生物质颗粒混烧时产生的挥发分以及还原性焦炭来减少煤粉燃烧过程中产生的NOX，而生物质颗粒与煤粉混烧又产生了新的问题，如锅炉积灰，结焦、腐蚀等；为了解决上述问题，可以使生物质气化气与煤混烧，既利用了生物质资源，同时改善煤炭燃烧污染，又由于生物质气化气中没有活性成分，燃烧产物碱金属含量相对较低、腐蚀性灰分较少，从而避免了锅炉积灰、结焦、腐蚀等问题。
现有的生物质气化气与煤粉燃烧多为在炉膛中直接通入生物质气化气，不能很好的利用生物质气化气的燃烧特性的优点，混烧在降低了NOX排放量的同时又限制了混烧的效率，使混烧热效率低于煤粉单烧的燃烧效率，同时混烧时对生物质气化气的混烧量有较大的限制，生物质燃料过多会影响锅炉热效率。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种生物质气化气与煤粉共燃低氮燃烧器。
本发明所采用的技术方案是：一种生物质气化气与煤粉共燃低氮燃烧器，所述燃烧器包括煤粉风管路，所述煤粉风管路中部焊接有使煤粉混合气周向均匀分布的第二旋流器，所述煤粉风管路底端设置有旋流片；所述煤粉风管路内部安装有“L” 型一次风管，所述一次风管与外部空气相通，一次风管内部安装有中心气管，通过中心气管通入生物质气化气进行点火；
所述煤粉风管路1底端还连接有预燃室，所述一次风管与预燃室相通；所述预燃室外部焊接有二次风管，通过二次风管向炉膛内通入二次风空气，所述二次风管内焊接有第三旋流器，所述二次风管出口焊接有扩幅环，所述预燃室出口焊接有导流环；
所述煤粉风管路外部焊接有三个生物质气化气管路，所述生物质气化气管路分别设于煤粉风管路1圆周的三等分处，所述生物质气化气管路中间均焊接有第一旋流器；
所述预燃室底部还通过雾化水雾管路与超声波雾化器相连接，所述超声波雾化器的出口端连接有风机，所述风机与雾化水雾管路连通，风机将超声波雾化器生成的水蒸汽引入雾化水雾管路一端焊接的雾化水雾喷口内，再通过雾化水雾喷口将水蒸汽喷入预燃室内部。
进一步地，所述导流环靠近第三旋流器端设置成斜面，引导二次风空气进入炉膛，导流环背离第三旋流器端设置成弧形凸缘，防止二次风空气进入预燃室。
进一步地，所述生物质气化气管路底端分割成六个截面大小相等的扇形导气管，有等量的生物质气化气分别进入六个扇形导气管内。
进一步地，所述旋流片底端分别开设有六个生物质气化气喷口，生物质气化气管路底端开设的六个扇形导气管分别与生物质气化气喷口连通，使旋流片底端通入的生物质气化气沿着径向分布均匀，生物质气化气不会向周向靠拢。
进一步地，所述预燃室外表包覆有保温层，减少预燃室内热量在进入炉膛前流失。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用生物质气化气与煤粉混合喷入锅炉前进行预燃的燃烧方式，通过在预燃室内燃烧大部分的生物质气化气，提高混合燃料的温度同时消耗煤粉喷入管道时携带的氧气，在预燃室内形成高温低氧的环境，减少NOX生成。
2、将升温后的未燃尽混合燃料通入炉膛燃烧，提高煤粉在炉膛内的燃烧效率，由于生物质气化气在预燃室得到了消耗，在混烧大量生物质气化气时亦不会对混烧锅炉热效率产生影响。
附图说明
图1为本发明生物质气化气与煤粉共燃低氮燃烧器的结构示意图；
图2为本发明扇形导气管的结构示意图；
图3为本发明旋流片和生物质气化气喷口的结构示意图；
图4为本发明导流环的结构示意图。
其中：1-煤粉风管路，2-生物质气化气管路，3-一次风管，4-第一旋流器，5-第二旋流器，6-中心气管，7-扇形导气管，8-旋流片，9-二次风管，10-第三旋流器，11-保温层，12-预燃室，13-导流环，14-雾化水雾喷口，15-雾化水雾管路，16-风机，17-超声波雾化器，18-生物质气化气喷口。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
如图1所示，一种生物质气化气与煤粉共燃低氮燃烧器，包括煤粉风管路1，煤粉风管路1前端设置有煤粉进口，通过空气从煤粉风管路1将煤粉吹进燃烧器，煤粉风管路1中间焊接有第二旋流器5，煤粉混合气通过第二旋流器5时发生旋转，使煤粉混合气在煤粉风管路1内周向分布均匀，煤粉风管路1底端设置有旋流片8，煤粉混合气流过旋流片8时发生旋转。
在上述实施例中，煤粉风管路1内部安装有一次风管3，一次风管3内部安装有中心气管6，通过中心气管6通入生物质气化气进行点火；煤粉风管路1底端连接有预燃室12，由一次风管3通入一次风空气向预燃室12内提供燃烧所需的部分氧气；预燃室12外表包覆有保温层11，减少预燃室12内热量在进入炉膛前流失。
在上述实施例中，预燃室12外部焊接有二次风管9，通过二次风管9向炉膛内通入二次风空气，二次风管9内焊接有第三旋流器10，二次风空气通过第三旋流器10时发生旋转，旋转方向与预燃室12内混合气旋转方向相反，增强二次风空气在炉膛内与燃料的混合，同时通过二次风空气旋流卷吸炉膛内的高温烟气回流，使燃料更加稳定的燃烧。
如图4所示，二次风管9出口焊接有扩幅环，避免二次风空气过早扩散，与燃料混合不充分，预燃室12出口焊接有导流环13,导流环13靠近第三旋流器10端设置成斜面，引导二次风空气进入炉膛，导流环13背离第三旋流器10端设置成弧形凸缘，防止二次风空气进入预燃室12。
如图2和图3所示，煤粉风管路1圆周的三等分处分别焊接有三个生物质气化气管路2，从生物质气化气管路2入口通入生物质气化气，生物质气化气管路2中间焊接有第一旋流器4，使通过第一旋流器4的生物质气化气周向分布均匀，生物质气化气管路2底端分割成六个截面大小相等的扇形导气管7，有等量的生物质气化气分别进入六个扇形导气管7；旋流片8底端分别开设有六个生物质气化气喷口18，生物质气化气管路2底端开设的六个扇形导气管7分别与生物质气化气喷口18连通，从而保证旋流片8底端通入的生物质气化气沿着径向分布均匀，生物质气化气不会向周向靠拢。
在上述实施例中，通过一次风管3提供的一次风空气提供氧气，使生物质气化气喷口18喷出的生物质气化气稳定燃烧，一次风管3底端焊接有扩幅环，避免一次风空气过早扩散将氧气提供给煤粉，通过煤粉风管路1通入的煤粉混合气经过旋流片8后向周向靠拢并旋转，与生物质气化气喷口18喷出的周向的生物质气化气混合，同时通过与煤粉混合气混合的生物质气化气与煤粉抢氧燃烧，将煤粉混合气中的氧气消耗一部分，减少在预燃室内煤粉的消耗，形成相对煤粉的高温低氧环境，减少NOX的生成，在将混合燃料喷入炉膛前对混合燃料进行加热，使混合燃料在炉膛内能稳定燃烧，提高燃烧效率。
在上述实施例中，超声波雾化器17出口端连接有风机16，风机16与雾化水雾管路15连通，通过风机16将超声波雾化器17生成的水蒸汽引入雾化水雾管路15一端焊接的雾化水雾喷口14内，再通过雾化水雾喷口14将水蒸汽喷入预燃室12内部，在预燃室12内部的高温环境下，水蒸汽完全气化形成水蒸气，控制预燃温度，在高温低氧的环境下减少NOX的生成。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种生物质气化气与煤粉共燃低氮燃烧器，其特征在于：所述燃烧器包括煤粉风管路，所述煤粉风管路中部焊接有使煤粉混合气周向均匀分布的第二旋流器，所述煤粉风管路底端设置有旋流片；所述煤粉风管路内部安装有“L” 型一次风管，所述一次风管与外部空气相通，一次风管内部安装有中心气管，通过中心气管通入生物质气化气进行点火；所述一次风管底部焊接有扩幅环；
所述煤粉风管路底端还连接有预燃室，所述一次风管与预燃室相通；所述预燃室外部焊接有二次风管，通过二次风管向炉膛内通入二次风空气，所述二次风管内焊接有第三旋流器，所述二次风管出口焊接有扩幅环，所述预燃室出口焊接有导流环；
所述煤粉风管路外部焊接有三个生物质气化气管路，所述生物质气化气管路分别设于煤粉风管路圆周的三等分处，所述生物质气化气管路中间均焊接有第一旋流器；
所述生物质气化气管路底端分割成六个截面大小相等的扇形导气管，有等量的生物质气化气分别进入六个扇形导气管内；
所述旋流片底端分别开设有六个生物质气化气喷口，所述生物质气化气管路底端开设的六个扇形导气管分别与生物质气化气喷口连通，使旋流片底端通入的生物质气化气沿着径向分布均匀；
所述预燃室底部还通过雾化水雾管路与超声波雾化器相连接，所述超声波雾化器的出口端连接有风机，所述风机与雾化水雾管路连通，风机将超声波雾化器生成的水蒸汽引入雾化水雾管路一端焊接的雾化水雾喷口内，再通过雾化水雾喷口将水蒸汽喷入预燃室内部。
2.根据权利要求1所述的生物质气化气与煤粉共燃低氮燃烧器，其特征在于：所述导流环靠近第三旋流器端设置成斜面，导流环背离第三旋流器端设置成弧形凸缘。
3.根据权利要求1所述的生物质气化气与煤粉共燃低氮燃烧器，其特征在于：所述预燃室外表还包覆有保温层。
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