CN112902152B - 一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置 - Google Patents

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Abstract

一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置，它涉及一种两级燃烧室燃烧装置，具体涉及一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置。本发明为了解决现有燃烧装置燃用低挥发分固体燃料时，存在低挥发分固体燃料难点燃和难燃尽的问题。本发明包括高挥发分固体燃料给粉管、内二次风管、一级燃烧室、低挥发分固体燃料给粉管、外二次风管、二级燃烧室和炉膛。本发明属于燃烧器设备领域。

Description

一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置
技术领域
本发明涉及一种两级燃烧室燃烧装置，具体涉及一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置，属于燃烧器设备领域。
背景技术
我国低挥发分固体燃料包括无烟煤、半焦、油页岩和贫煤等，低挥发分固体燃料具有挥发分含量低、难点燃、难燃尽的特点。目前，工业煤粉锅炉和电站锅炉设计煤种一般为烟煤等易燃煤种，难以利用低挥发分固体燃料。
目前我国在工业煤粉锅炉上使用的煤粉燃烧装置，例如实用新型专利《一种分级着火预燃室煤粉燃烧器》(中国专利号为ZL201821167238.3、授权公告日为2019年5月7日、申请公布号为CN208832443U，下称“文件一”)，设置有中心钝体和构成分级着火预燃室的多级风喷口，二次风喷管逐级嵌套，形成多级配风预燃室，保证低负荷稳燃。“文件一”所述方案燃用优质煤时，煤粉着火位置靠前，多级预燃室可以发挥稳燃效果，但燃用混煤或者劣质煤时，煤粉着火延迟，多级预燃室很难发挥稳燃的作用。目前在我国使用的旋流燃烧装置，例如实用新型专利《一种适于混煤燃烧的燃煤电厂旋流燃烧器》(中国专利号为ZL201720136029.1、授权公告日为2017年10月31日、申请公布号为CN206600793U,下称“文件二”)，易燃煤粉通过外一次风携带入炉，利用外侧易燃煤先着火加热内侧难燃煤。但“文件二”所述方案火焰整体温度低，内部难燃煤不易点燃，整体点火位置延迟。实用新型专利《一种旋流燃烧器》中国专利号为ZL201820858035.2、授权公告日为2019年2月1日、申请公布号为CN208457964U,下称“文件三”，通过点火器点燃中心风筒内的优质燃料形成高温火焰，使得从一次风筒内喷出的劣质燃料能够利用二次风筒的回流区的特性而不断被回流区的高速气流卷吸进高温火焰中，促进劣质燃料的燃烧。但“文件三”中心风筒通入烟煤时，中心风筒处于缺氧状态，中心位置着火晚，不利于劣质燃料的燃烧。
发明内容
本发明为解决现有燃烧装置燃用低挥发分固体燃料时，存在低挥发分固体燃料难点燃和难燃尽的问题，进而提出一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括高挥发分固体燃料给粉管、内二次风管、一级燃烧室、低挥发分固体燃料给粉管、外二次风管、二级燃烧室和炉膛；
高挥发分固体燃料给粉管在内二次风通道内侧，高挥发分固体燃料给粉管和内二次风通道出口与一级燃烧室壁面平齐设置。一级燃烧室出口与二级燃烧室壁面平齐设置，二级燃烧室设置在低挥发分固体燃料给粉管内侧，低挥发分固体燃料给粉管设置在外二次风管内侧，低挥发分固体燃料给粉管和外二次风管出口与二级燃烧室壁面平齐，二级燃烧室出口与炉膛壁面平齐设置。高挥发分固体燃料给粉管、内二次风管、一级燃烧室、低挥发分固体燃料给粉管、外二次风管、二级燃烧室均同轴布置。
进一步的，二级燃烧室是方形或圆形。
进一步的，高挥发分固体燃料给粉管、内二次风管、一级燃烧室和二级燃烧室均同轴布置；低挥发分固体燃料给粉管、外二次风管布置在方形二级燃烧室侧壁中心位置，共计四组，形成对冲式布置方式，其中低挥发分固体燃料给粉管、外二次风管同轴布置，低挥发分固体燃料给粉管在外二次风管内侧。
进一步的，高挥发分固体燃料给粉管、内二次风管、一级燃烧室和二级燃烧室均同轴布置；低挥发分固体燃料给粉管、外二次风管布置在方形二级燃烧室四角布置，共计四组，形成假想切圆式布置方式，其中低挥发分固体燃料给粉管、外二次风管同轴布置，低挥发分固体燃料给粉管在外二次风管内侧。
进一步的，所述高挥发分固体燃料给粉管内输送高挥发分固体燃料，所述低挥发分固体燃料给粉管内输送低挥发分固体燃料。
进一步的，一级燃烧室内的输入风量不超过总风量的20％。
进一步的，所述旋流内二次风通道内安装有第一轴向叶片，所述旋流外二次风通道内安装有第二轴向旋流叶片。
本发明的有益效果是：
一、本发明够利用少量高挥发分固体燃料点燃低挥发分固体燃料
“文件二”所述燃烧装置内外一次风和内外二次风间隔布置，燃烧器出口煤粉气流迅速变淡，难燃煤和易燃煤难以及时混合，导致易燃煤难以点燃，火焰温度低，整体点火位置延迟。“文件三”所述燃烧器一次风筒和二次风筒同轴布置，中心风筒和一次风筒出口之间的燃烧室只能起到促进优质燃料和劣质燃料混合的效果。中心风筒通入天然气和油等可以及时点燃劣质燃料，当中心风筒通入烟煤时，中心风筒处于缺氧状态，中心位置着火晚，不利于劣质燃料的燃烧。“文件二”和“文件三”的掺烧方式都需要大比例掺混易燃煤才可以保证燃烧的稳定性和燃尽率。本发明设置有两级燃烧室，一级燃烧室在二级燃烧室内侧，一级燃烧室内与高挥发分固体燃料给粉管和内二次风管相连，一级燃烧室空间较小并且燃烧室壁面为耐高温绝热材料，高挥发分固体燃料进入一级燃烧室后迅速燃烧。一级燃烧室内为受限绝热空间，少量高挥发分固体燃料的燃烧即可产生高温烟气，在二级燃烧室内形成稳定热源，点燃二级燃烧室内的低挥发分固体燃料。
二、本发明有利于低挥发分固体燃料的燃尽
“文件一”所述方案燃用优质煤时，煤粉着火位置靠前，多级预燃室可以发挥稳燃效果，但燃用劣质煤或混煤时，煤粉着火延迟，多级预燃室很难发挥稳燃的作用，很难实现低负荷和超低负荷稳燃。并且设置的钝体长时间使用易磨损，需要经常更换。与“文件一”相比，本发明所述方案设置有两级燃烧室，燃烧室均为绝热受限空间，一级燃烧室内高挥发分固体燃料燃烧能够形成稳定热源，点燃二级燃烧室内的低挥发分固体燃料。除此之外，外二次风为旋流风，旋流能够增强二级燃烧室内低挥发分固体燃料颗粒与高温烟气之间的混合程度，以对冲的方式和切圆的方式也能够增加掺混程度，增强低挥发分固体燃料颗粒与高温烟气之间的换热，迅速加热低挥发分固体燃料颗粒，有助于低挥发分固体燃料的点燃和燃尽。而后进入锅炉炉膛内，进一步增加低挥发分固体燃料的燃尽率。
附图说明
图1是本发明的布置方式一正视示意图；
图2是本发明的布置方式一左视示意图；
图3是本发明的布置方式二正视示意图；
图4是本发明的布置方式二左视示意图；
图5是本发明的布置方式二正视示意图；
图6是本发明的布置方式三左视示意图。
图7是本发明的布置方式三假想切圆示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置包括高挥发分固体燃料给粉管1、内二次风管2、一级燃烧室4、低挥发分固体燃料给粉管5、外二次风管6、二级燃烧室8和炉膛9；
高挥发分固体燃料给粉管1在内二次风通道2内侧，高挥发分固体燃料给粉管1和内二次风通道2出口与一级燃烧室4壁面平齐设置。一级燃烧室4出口与二级燃烧室8壁面平齐设置，二级燃烧室设置在低挥发分固体燃料给粉管5内侧，低挥发分固体燃料给粉管5设置在外二次风管6内侧，低挥发分固体燃料给粉管5和外二次风管6出口与二级燃烧室8壁面平齐，二级燃烧室8出口与炉膛9壁面平齐设置。高挥发分固体燃料给粉管1、内二次风管2、一级燃烧室4、低挥发分固体燃料给粉管5、外二次风管6、二级燃烧室8均同轴布置。
具体实施方式二：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置的二级燃烧室8是方形或圆形。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置的高挥发分固体燃料给粉管1、内二次风管2、一级燃烧室4和二级燃烧室8均同轴布置；低挥发分固体燃料给粉管5、外二次风管6布置在方形二级燃烧室8侧壁中心位置，共计四组，其中低挥发分固体燃料给粉管5、外二次风管6同轴布置，低挥发分固体燃料给粉管5在外二次风管6内侧。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置的高挥发分固体燃料给粉管1、内二次风管2、一级燃烧室4和二级燃烧室8均同轴布置；低挥发分固体燃料给粉管5、外二次风管6布置在方形二级燃烧室8四角布置，共计四组，形成假想切圆式布置方式，其中低挥发分固体燃料给粉管5、外二次风管6同轴布置，低挥发分固体燃料给粉管5在外二次风管6内侧。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置的所述高挥发分固体燃料给粉管1内输送高挥发分固体燃料，所述低挥发分固体燃料给粉管4内输送低挥发分固体燃料。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置的一级燃烧室4内的输入风量不超过总风量的20％。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置的所述旋流内二次风通道2内安装有第一轴向叶片3，所述旋流外二次风通道6内安装有第二轴向旋流叶片7。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置，其特征在于：所述一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置包括高挥发分固体燃料给粉管(1)、内二次风管(2)、一级燃烧室(4)、低挥发分固体燃料给粉管(5)、外二次风管(6)、二级燃烧室(8)和炉膛(9)；
高挥发分固体燃料给粉管(1)在内二次风管(2)内侧，高挥发分固体燃料给粉管(1)和内二次风管(2)出口与一级燃烧室(4)壁面平齐设置,一级燃烧室(4)出口与二级燃烧室(8)壁面平齐设置，二级燃烧室设置在低挥发分固体燃料给粉管(5)内侧，低挥发分固体燃料给粉管(5)设置在外二次风管(6)内侧；高挥发分固体燃料给粉管(1)、内二次风管(2)、一级燃烧室(4)、低挥发分固体燃料给粉管(5)、外二次风管(6)、二级燃烧室(8)均同轴布置；一级燃烧室(4)、二级燃烧室(8)与炉膛(9)从左到右依次同轴连通设置；一级燃烧室(4)内的输入风量不超过总风量的20％；所述内二次风管(2)内安装有第一轴向叶片(3)，所述外二次风管(6)内安装有第二轴向旋流叶片(7)。
2.根据权利要求1所述一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置，其特征在于：二级燃烧室(8)是方形或圆形。
3.一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置，其特征在于：所述一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置包括高挥发分固体燃料给粉管(1)、内二次风管(2)、一级燃烧室(4)、低挥发分固体燃料给粉管(5)、外二次风管(6)、二级燃烧室(8)和炉膛(9)；
高挥发分固体燃料给粉管(1)在内二次风管(2)内侧，一级燃烧室(4)出口与二级燃烧室(8)壁面平齐设置，低挥发分固体燃料给粉管(5)设置在外二次风管(6)内侧，高挥发分固体燃料给粉管(1)、内二次风管(2)、一级燃烧室(4)和二级燃烧室(8)均同轴布置；低挥发分固体燃料给粉管(5)、外二次风管(6)布置在方形二级燃烧室(8)四角布置，共计四组，形成假想切圆式布置方式；一级燃烧室(4)、二级燃烧室(8)与炉膛(9)从左到右依次同轴连通设置；
一级燃烧室(4)内的输入风量不超过总风量的20％；所述内二次风管(2)内安装有第一轴向叶片(3)，所述外二次风管(6)内安装有第二轴向旋流叶片(7)。
4.根据权利要求1所述一种混烧低挥发分固体燃料的两级燃烧室燃烧装置，其特征在于：所述高挥发分固体燃料给粉管(1)内输送高挥发分固体燃料，所述低挥发分固体燃料给粉管(5)内输送低挥发分固体燃料。
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