CN115095863A - 一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器及其使用方法，涉及煤炭清洁高效利用的技术领域。包括一级掺氨机构、二级掺氨机构、一次风粉导流筒、三级掺氨机构、二次风导风筒、过渡通道外筒、稳燃腔和回流帽；一级掺氨机构穿设于一次风粉导流筒内，二级掺氨机贯穿一级掺氨机构和回流帽设置，三级掺氨机构贯穿封闭过渡通道设置。本申请设置一级、二级和三级掺氨机构，实现了氨气在煤粉燃烧不同阶段的混合燃烧，提高了掺混比例的调节范围，降低了氮燃烧效果。

Description

一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器及其使用方法

技术领域

本申请涉及煤炭清洁高效利用的技术领域，尤其是涉及一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器及其使用方法。

背景技术

目前，在煤粉电站及工业锅炉领域，氨气作为无碳燃料逐渐在旋流燃烧器、直流燃烧器、钝体燃烧器、空气分级燃烧器和逆喷燃烧器等多种燃烧器中掺混燃烧，旨在降低煤粉锅炉的碳排放强度，其掺混的共同特点是通过喷枪使氨气射流直接送入燃烧区域或送入一次风管路同煤粉混合后进入燃烧区域，达到煤粉掺氨稳定、高效、低氮燃烧效果。

但是，由于氨燃料活性较低且掺混方式较为单一，混合燃料在燃烧器内部及出口的着火及剧烈燃烧过程局限于运行参数及掺混比例的小范围调节，因此存在煤粉锅炉氨气掺混燃烧比例较小，碳排放强度降低有限的缺陷，无法实现大规模推广应用的现象，同时大比例的掺混及氨气中含有的氮元素，存在难着火、难稳燃及氮氧化物排放较高问题。

发明内容

针对上述问题，本申请的一个目的是提供一种具有掺混方式多样、掺混比例范围宽的多级掺氨逆喷旋流煤粉燃烧器；本申请的另一个目的是提供一种该多级掺氨逆喷旋流煤粉燃烧器的使用方法。

本申请第一个目的在于提供的一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器采用如下的技术方案：

一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器，包括一级掺氨机构、二级掺氨机构、一次风粉导流筒、三级掺氨机构、二次风导风筒、过渡通道外筒、稳燃腔和回流帽；

所述二次风导风筒和所述稳燃腔连接组成燃烧器本体，所述过渡通道外筒设置于所述二次风导风筒内，所述过渡通道外筒和所述二次风导风筒之间形成二次风通道；

所述一次风粉导流筒贯穿所述燃烧器本体设置，所述一次风粉导流筒与所述过渡通道外筒形成封闭过渡通道，所述回流帽设置于所述一次风粉导流筒出口端；

所述一级掺氨机构穿设于所述一次风粉导流筒内，所述二级掺氨机贯穿所述一级掺氨机构和所述回流帽设置，所述三级掺氨机构贯穿所述封闭过渡通道设置。

通过采用上述技术方案，设置一级、二级和三级掺氨机构，实现了氨气在煤粉燃烧不同阶段的混合燃烧，提高了掺混比例的调节范围，降低了氮燃烧效果。其中一级氨气可伴随逆向一次风粉初步着火燃烧，二级氨气在依靠炉膛内高温烟气回流进行升温，同炉膛内主火焰形成稳定燃烧过程，三级氨气在高温回流区内预热升温，同主火焰形成稳定燃烧过程。

优选的，还包括设置于所述二次风通道内的旋流器。

通过采用上述技术方案，在二次风通道内设置旋流器，能够使二次风导风筒中的二次风经过二次风通道后形成具有切向速度的旋转气流，有效提高煤粉和氨气的混合均匀程度。

优选的，所述一次风粉导流筒的弯头处设置有检查孔，所述一级掺氨机构沿所述检查孔穿设于所述一次风粉导流筒内。

通过采用上述技术方案，在一次风粉导流筒的弯头处设置检查孔，并且一级掺氨机构沿所述检查孔伸入所述一次风粉导流筒内，检查孔对一级掺氨机构提供进入一次风粉导流筒的通道外，在此位置处能够有效避免一级掺氨机构与一次风粉导流筒竖直段的磨损，提高使用寿命，并且能够通过检查孔检查观测燃烧器内部是否正常运行，方便检修。

优选的，所述一级掺氨机构包括一级掺氨管路，所述一级掺氨管路伸入所述一次风导流筒内，所述一级掺氨管路出口端沿周向均匀分布有八个一级氨气喷孔。

通过采用上述技术方案，在一级掺氨管路出口端沿周向均匀分布有八个一级氨气喷孔，一级氨气经过一级掺氨管路进入一次风导流筒内时更加均匀。

优选的，所述二级掺氨机构包括二级掺氨管路，所述二级掺氨管路穿设于所述一级掺氨管路内，并且所述二级掺氨管路周向上均匀分布有四个二级氨气喷孔。

通过采用上述技术方案，在二级掺氨管路出口端沿周向均匀分布有四个二级氨气喷孔，二级氨气经过二级掺氨管路进入炉膛内部火焰中心时更加均匀。

优选的，所述三级掺氨机构包括三级掺氨管路，所述三级掺氨管路上连通有多个三级掺氨支路，多个所述三级掺氨支路均穿设于所述封闭过渡通道内，并且多个所述三级掺氨支路环于所述封闭过渡通道内周侧环绕设置。

通过采用上述技术方案，多个三级掺氨支路环绕于封闭过渡通道内周侧设置，使得三级氨气能够更加均匀地进入稳燃腔内，提供了燃烧效率。

优选的，所述三级掺氨管路与多个三级掺氨支路之间连通有缓冲盘管，所述缓冲盘管轴线方向沿所述过渡通道外筒的轴线方向设置；所述三级掺氨管路与所述缓冲盘管垂直固定连接，多个所述三级掺氨支路圆周分布于所述缓冲盘管上。

通过采用上述技术方案，在三级掺氨管路与多个三级掺氨支路之间设置缓冲盘管，能够有效起到稳定氨气压力效果，并减少气流分布不均匀的情况。

优选的，所述三级掺氨支路远离所述缓冲盘管的一端伸入所述稳燃腔内，所述三级缓冲盘管伸入稳燃腔内的侧壁上沿氨气流动方向间隔设置有多个气体扩散区，每个所述气体扩散区内均包括间隔环绕对应所述三级掺氨支路周侧设置的多个扩散孔，所述扩散孔倾斜朝向所述稳燃腔设置，并且沿氨气流动方向依次间隔设置的多个所述扩散区内的扩散孔的直径逐渐减小。

通过采用上述技术方案，氨气沿三级掺氨支路移动时，部分氨气依次通过多个气体扩散区喷射至稳燃腔内，剩余氨气沿三级掺氨支路的出口进入稳燃腔。氨气从不同部位进入稳燃腔内，避免氨气过于集中导致的单一区域温度过高而发生危险的情况。并且，由于沿氨气流动方向间隔设置的气体扩散区内的扩散孔的直径逐渐增大，因此从不同气体扩散区喷射出的氨气的初始速度不同，最大喷射距离也不同，使得氨气的扩散范围更广。而且，从不同三级掺氨支路上的喷射出的不同氨气流相互之间产生撞击，进一步增大了氨气扩散范围以及与嵌套型高温烟气回流的混合程度，有效增强了预热效率及燃烧效果。

本申请的另一个目的在于提供一种上述多级掺氨逆喷旋流燃烧器的使用方法采用如下的技术方案：

一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器的使用方法，包括以下步骤：

（1）从二次风导风筒通入空气，在二次风通道内经过旋流器形成具有切向速度的旋转气流并全部进入稳燃腔内，且旋转气流和过渡通道外筒共同作用形成嵌套型高温烟气回流；其中旋流器产生旋转气流的旋流数应控制在1.0-2.0之间，二次风的风速应控制在25-45m/s范围内；

（2）将携带有煤粉的空气从一次风粉导流筒通入，一级氨气通过一级掺氨机构进入一次风粉导流筒内，共同形成一次风粉及一级氨气的混合物；其中一级氨气的输入热量应控制在总输入热量的0-20%范围内；

（3）一次风粉及一级氨气混合物在回流帽作用下逆向进入稳燃腔内，在高温烟气回流的作用下预热升温着火形成初级火焰，逆向运动结束后同二次风通道的旋转气流形成主火焰，并随其在稳燃腔内回旋焚烧；

（4）回旋焚烧的主火焰在稳燃腔出口及回流帽后方再次形成高温烟气回流，二级氨气通过二级掺氨机构进入高温烟气回流中，二级氨气的输入热量应控制在总输入热量的0%-50%范围内，二级氨气经过快速升温裂解形成高温可燃物同主火焰进行稳定燃烧；三级氨气通过三级掺氨机构进入嵌套型高温烟气回流中，进行充分预热升温后混入主火焰燃烧；并且三级氨气的输入热量应控制在总输入热量的0%-30%范围内。

通过采用上述技术方案，实现了煤粉燃烧不同阶段氨气掺混比例的控制，对原有逆向射流，旋转射流，钝体回流等流场组织影响较小，未打破原有燃烧组织特性，无需对原有煤粉燃烧器结构设计及操作条件进行大幅变动，减小煤粉锅炉氨煤混烧技术改造难度。

优选的，调整氨气的掺混比例时，首先需要逐渐减小原有煤粉供应速率，降低一次风粉混合物中煤粉的浓度，待形成稳定燃烧过程后，根据氨气掺混比例需求，选择打开不同的掺氨机构：

当氨气掺混比例<20%时，单独使用一级掺氨机构、二级掺氨机构或三级掺氨机构；

当氨气掺混比例为20%-60%时，打开一级掺氨机构、二级掺氨机构和三级掺氨机构中的任意两个掺氨机构或同时打开三个掺氨机构；

当氨气掺混比例>60%时，同时打开一级掺氨机构、二级掺氨机构和三级掺氨机构。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.设置一级、二级和三级掺氨机构，实现了氨气在煤粉燃烧不同阶段的混合燃烧，提高了掺混比例的调节范围，降低了氮燃烧效果。其中一级氨气可伴随逆向一次风粉初步着火燃烧，二级氨气在依靠炉膛内高温烟气回流进行升温，同炉膛内主火焰形成稳定燃烧过程，三级氨气在高温回流区内预热升温，同主火焰形成稳定燃烧过程；

2.氨气沿三级掺氨支路移动时，部分氨气依次通过多个气体扩散区喷射至稳燃腔内，剩余氨气沿三级掺氨支路的出口进入稳燃腔。氨气从不同部位进入稳燃腔内，避免氨气过于集中导致的单一区域温度过高而发生危险的情况。并且，由于沿氨气流动方向间隔设置的气体扩散区内的扩散孔的直径逐渐增大，因此从不同气体扩散区喷射出的氨气的初始速度不同，最大喷射距离也不同，使得氨气的扩散范围更广。而且，从不同三级掺氨支路上的喷射出的不同氨气流相互之间产生撞击，进一步增大了氨气扩散范围以及与嵌套型高温烟气回流的混合程度，有效增强了预热效率及燃烧效果；

3.本申请采用的使用方法实现了煤粉燃烧不同阶段氨气掺混比例的控制，对原有逆向射流，旋转射流，钝体回流等流场组织影响较小，未打破原有燃烧组织特性，无需对原有煤粉燃烧器结构设计及操作条件进行大幅变动，减小煤粉锅炉氨煤混烧技术改造难度。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例中显示一级掺氨机构、二级掺氨机构和三级掺氨机构位置关系的整体结构示意图。

图3是本申请实施例中显示一级掺氨机构和二级掺氨机构位置关系的剖面结构示意图。

图4是本申请实施例中显示三级掺氨机构的剖面结构示意图。

图5是本申请实施例中显示三级掺氨管路的剖面结构示意图。

附图标记说明：1、一级掺氨机构；11、一级掺氨管路；12、一级氨气喷孔；2、二级掺氨机构；21、二级掺氨管路；22、二级氨气喷孔；3、一次风粉导流筒；31、检查孔；4、三级掺氨机构；41、三级掺氨管路；42、缓冲盘管；43、三级掺氨支路；44、气体扩散区；441、扩散孔；5、二次风导风筒；6、过渡通道外筒；7、旋流器；8、稳燃腔；9、回流帽。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器及其使用方法。

实施例

参照图1，一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器，包括一级掺氨机构1、二级掺氨机构2、一次风粉导流筒3、三级掺氨机构4、二次风导风筒5、过渡通道外筒6、旋流器7、稳燃腔8、回流帽9和设置在一次风粉导流筒3弯头处的检查孔31。

二次风导风筒5与稳燃腔8连接组成燃烧器本体，过渡通道外筒6设在二次风导风筒5内部。一次风粉导流筒3贯穿燃烧器本体中心轴线设置。回流帽9设在一次风粉导流筒3出口外部。一级掺氨机构1设在检查孔31中心轴线位置处。二级掺氨机构2贯穿在一级掺氨机构1和回流帽9中心轴线位置处。

一次风粉导流筒3与过渡通道外筒6的之间形成封闭过渡通道。二次风导风筒5与过渡通道外筒6之间形成二次风通道。三级掺氨机构4贯穿封闭过渡通道设置。一级掺氨机构1、二级掺氨机构2和三级掺氨机构4共同实现氨气的多级掺混，形成氨煤稳定混合燃烧过程。

结合图2和图3，一级掺氨机构1包括一级掺氨管路11，一级掺氨管路11一端伸入一次风粉导流筒3内，并焊接固定在检查孔31的法兰盖板中心位置处，一级掺氨管路11用于输送一级氨气。一级掺氨管路11端口处沿其周向均匀间隔分布有八个一级氨气喷孔12，使得一级氨气射流沿八个一级氨气喷孔12均匀混入一次风粉导流筒3内的一次风粉混合物中。

二级掺氨机构2包括二级掺氨管路21，二级掺氨管路21同时贯穿固定在一级掺氨管路11内以及回流帽9的中心轴线位置处，二级掺氨管路21用于输送二级氨气。二级掺氨管路21内沿其周向均匀间隔分布有四个二级氨气喷孔22，使得二级氨气射流沿四个二级氨气喷孔22均匀喷入炉膛内部的火焰中心位置处。

参照图1，回流帽9采用个均匀分布的圆柱形固定件焊接固定在一次风粉导流筒3出口位置处，回流帽9阻碍从一次风粉导流筒3流出的一次风粉和一次氨气的混合物的继续直流，从而强迫一次风粉和一级氨气的混合物沿四个圆柱形固定件的空隙逆向进入稳燃腔8内。

结合图2和图4，三级掺氨机构4包括三级掺氨管路41，三级掺氨管路41用于输送三级氨气。三级掺氨管路41上固定连通有缓冲盘管42，缓冲盘管42为圆形管，缓冲盘管42的轴线方向沿过渡通道外筒6的轴线方向设置，并且三级掺氨管路41垂直于缓冲盘管42的轴线方向设置，缓冲盘管42能够稳定氨气压力并减少气流的不均匀分布。缓冲盘管42周向上均匀间隔连通有四个三级掺氨支路43，四个三级掺氨支路43的轴线方向沿缓冲盘管42的轴线方向设置，并且四个三级掺氨支路43均通过不锈钢管贯穿固定在封闭过渡通道内，使得三级氨气更加均匀地进入稳燃腔8内。

结合图1和图5，三级掺氨支路43远离缓冲盘管42的一端伸入稳燃腔8内，三级掺氨支路43伸入稳燃腔8内的侧壁上沿气体流动方向间隔设置有多个气体扩散区44，每个气体扩散区44内均包括间隔环绕三级掺氨支路43周侧设置的多个扩散孔441，扩散孔441的轴线方向倾斜朝向稳燃腔8设置，并且越靠近回流帽9的气体扩散区44内的扩散孔441的直径越大。

氨气沿三级掺氨支路43移动时，部分氨气依次通过多个气体扩散区44喷射至稳燃腔8内，剩余氨气沿三级掺氨支路43的出口进入稳燃腔8。氨气从不同部位进入稳燃腔8内，避免氨气过于集中导致的单一区域温度过高而发生危险的情况。并且，由于沿氨气流动方向间隔设置的气体扩散区44内的扩散孔441的直径逐渐增大，因此从不同气体扩散区44喷射出的氨气的初始速度不同，最大喷射距离也不同，使得氨气的扩散范围更广。而且，从不同三级掺氨支路43上的喷射出的不同氨气流相互之间产生撞击，进一步增大了氨气扩散范围以及与嵌套型高温烟气回流的混合程度，有效增强了预热效率及燃烧效果。

参照图1，封闭过渡通道内安装有点火器/或火焰检测器。过渡通道外筒6为圆柱形钝体，点火器/或火焰监测器布置在四个三级掺氨支路43之间。

旋流器7设置在二次风通道内，用于使二次风导风筒5中的二次风经过旋流器7后形成具有切向速度的旋转气流。本申请实施例中旋流器7包括若干轴向旋流叶片，轴向旋流叶片采用双螺旋线形状且角度固定，并沿周向均匀布置在二次风通道内同过渡通道外筒6和二次风导风筒5焊接固定。

上述实施例的实施原理为：

首先从二次风导风筒5通入空气，空气在二次风通道内经过旋流器7形成具有切向速度的旋转气流并全部进入稳燃腔8内，且旋转气流和过渡通道外筒6共同作用形成嵌套型高温烟气回流。而后将携带有煤粉的空气从一次风粉导流筒3通入，一级氨气通过一级氨气管路和一级氨气喷孔12在检查孔31处进入一次风粉导流筒3内，共同形成一次风粉及一级氨气的混合物。一次风粉及一级氨气混合物在回流帽9作用下逆向进入稳燃腔8内，在高温烟气回流的作用下预热升温着火形成初级火焰，逆向运动结束后同二次风通道的旋转气流形成主火焰，并随其在稳燃腔8内回旋焚烧。回旋焚烧的主火焰在稳燃腔8出口及回流帽9后方再次形成高温烟气回流，二级氨气通过二级氨气管路及二级氨气喷孔22进入高温烟气回流中，二级氨气经过快速升温裂解形成高温可燃物同主火焰进行稳定燃烧。最后将三级氨气通过三级氨气管路及三级氨气喷孔进入嵌套型高温烟气回流中，进行充分预热升温后混入主火焰燃烧。

实现了氨气在煤粉燃烧不同阶段的混合燃烧，同时实现了煤粉燃烧不同阶段对氨气掺混比例的控制，更具备低氮燃烧效果。

基于上述实施例中提出的一种多级掺氨逆喷旋流煤粉燃烧器，本发明还提供一种多级掺氨逆喷旋流煤粉燃烧器的使用方法，包括以下步骤：

1）从二次风导风筒通入空气，在二次风通道内经过旋流器形成具有切向速度的旋转气流并全部进入稳燃腔内，且旋转气流和过渡通道外筒共同作用形成嵌套型高温烟气回流。其中旋流器产生旋转气流的旋流数应控制在1.0-2.0之间，二次风的风速应控制在25-45m/s范围内。

2）将携带有煤粉的空气从一次风粉导流筒通入，一级氨气通过一级氨气管路和一级氨气喷孔在检查孔处进入一次风粉导流筒内，共同形成一次风粉及一级氨气的混合物。其中一级氨气的输入热量应控制在总输入热量的0-20%范围内。

3）一次风粉及一级氨气混合物在回流帽作用下逆向进入稳燃腔内，在高温烟气回流的作用下预热升温着火形成初级火焰，逆向运动结束后同二次风通道的旋转气流形成主火焰，并随其在稳燃腔8内回旋焚烧。

4）回旋焚烧的主火焰在稳燃腔出口及回流帽后方再次形成高温烟气回流，二级氨气通过二级氨气管路及二级氨气喷孔进入高温烟气回流中，二级氨气的输入热量应控制在总输入热量的0%-50%范围内，二级氨气经过快速升温裂解形成高温可燃物同主火焰进行稳定燃烧。三级氨气通过三级氨气管路及三级氨气喷孔进入嵌套型高温烟气回流中，进行充分预热升温后混入主火焰燃烧。并且三级氨气的输入热量应控制在总输入热量的0%-30%范围内。

采用上述方法调整氨气的掺混比例时，首先需要逐渐减小原有煤粉供应速率，降低一次风粉混合物中煤粉的浓度，待形成稳定燃烧过程后，根据氨气掺混比例需求，选择打开不同的掺氨机构。

当氨气掺混比例<20%时，单独使用一级掺氨机构、二级掺氨机构或三级掺氨机构；

当氨气掺混比例为20%-60%时，打开一级掺氨机构、二级掺氨机构和三级掺氨机构中的任意两个掺氨机构或同时打开三个掺氨机构；

当氨气掺混比例>60%时，同时打开一级掺氨机构、二级掺氨机构和三级掺氨机构。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器，其特征在于：包括一级掺氨机构(1)、二级掺氨机构(2)、一次风粉导流筒(3)、三级掺氨机构(4)、二次风导风筒(5)、过渡通道外筒(6)、稳燃腔(8)和回流帽(9)；

所述二次风导风筒(5)和所述稳燃腔(8)连接组成燃烧器本体，所述过渡通道外筒(6)设置于所述二次风导风筒(5)内，所述过渡通道外筒(6)和所述二次风导风筒(5)之间形成二次风通道；

所述一次风粉导流筒(3)贯穿所述燃烧器本体设置，所述一次风粉导流筒(3)与所述过渡通道外筒(6)形成封闭过渡通道，所述回流帽(9)设置于所述一次风粉导流筒(3)出口端；

所述一级掺氨机构(1)穿设于所述一次风粉导流筒(3)内，所述二级掺氨机贯穿所述一级掺氨机构(1)和所述回流帽(9)设置，所述三级掺氨机构(4)贯穿所述封闭过渡通道设置。

2.根据权利要求1所述的一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器，其特征在于：还包括设置于所述二次风通道内的旋流器(7)。

3.根据权利要求2所述的一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器，其特征在于：所述一次风粉导流筒(3)的弯头处设置有检查孔(31)，所述一级掺氨机构(1)沿所述检查孔(31)穿设于所述一次风粉导流筒(3)内。

4.根据权利要求2所述的一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器，其特征在于：所述一级掺氨机构(1)包括一级掺氨管路(11)，所述一级掺氨管路(11)伸入所述一次风导流筒内，所述一级掺氨管路(11)出口端沿周向均匀分布有八个一级氨气喷孔(12)。

5.根据权利要求4所述的一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器，其特征在于：所述二级掺氨机构(2)包括二级掺氨管路(21)，所述二级掺氨管路(21)穿设于所述一级掺氨管路(11)内，并且所述二级掺氨管路(21)周向上均匀分布有四个二级氨气喷孔(22)。

6.根据权利要求2所述的一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器，其特征在于：所述三级掺氨机构(4)包括三级掺氨管路(41)，所述三级掺氨管路(41)上连通有多个三级掺氨支路(43)，多个所述三级掺氨支路(43)均穿设于所述封闭过渡通道内，并且多个所述三级掺氨支路(43)环于所述封闭过渡通道内周侧环绕设置。

7.根据权利要求6所述的一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器，其特征在于：所述三级掺氨管路(41)与多个三级掺氨支路(43)之间连通有缓冲盘管(42)，所述缓冲盘管(42)轴线方向沿所述过渡通道外筒(6)的轴线方向设置；所述三级掺氨管路(41)与所述缓冲盘管(42)垂直固定连接，多个所述三级掺氨支路(43)圆周分布于所述缓冲盘管(42)上。

8.根据权利要求7所述的一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器，其特征在于：所述三级掺氨支路(43)远离所述缓冲盘管(42)的一端伸入所述稳燃腔(8)内，所述三级缓冲盘管(42)伸入稳燃腔(8)内的侧壁上沿氨气流动方向间隔设置有多个气体扩散区(44)，每个所述气体扩散区(44)内均包括间隔环绕对应所述三级掺氨支路(43)周侧设置的多个扩散孔(441)，所述扩散孔(441)倾斜朝向所述稳燃腔(8)设置，并且沿氨气流动方向依次间隔设置的多个所述扩散区内的扩散孔(441)的直径逐渐减小。

9.一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器的使用方法，包括权利要求2-8任一所述的一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器，其特征在于：包括以下步骤：

（1）从二次风导风筒通入空气，在二次风通道内经过旋流器形成具有切向速度的旋转气流并全部进入稳燃腔内，且旋转气流和过渡通道外筒共同作用形成嵌套型高温烟气回流；其中旋流器产生旋转气流的旋流数应控制在1.0-2.0之间，二次风的风速应控制在25-45m/s；

（2）将携带有煤粉的空气从一次风粉导流筒通入，一级氨气通过一级掺氨机构进入一次风粉导流筒内，共同形成一次风粉及一级氨气的混合物；其中一级氨气的输入热量应控制在总输入热量的0-20%；

（3）一次风粉及一级氨气混合物在回流帽作用下逆向进入稳燃腔内，在高温烟气回流的作用下预热升温着火形成初级火焰，逆向运动结束后同二次风通道的旋转气流形成主火焰，并随其在稳燃腔内回旋焚烧；

（4）回旋焚烧的主火焰在稳燃腔出口及回流帽后方再次形成高温烟气回流，二级氨气通过二级掺氨机构进入高温烟气回流中，二级氨气的输入热量应控制在总输入热量的0%-50%范围内，二级氨气经过快速升温裂解形成高温可燃物同主火焰进行稳定燃烧；三级氨气通过三级掺氨机构进入嵌套型高温烟气回流中，进行充分预热升温后混入主火焰燃烧；并且三级氨气的输入热量应控制在总输入热量的0%-30%范围内。

10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于：调整氨气的掺混比例时，首先需要逐渐减小原有煤粉供应速率，降低一次风粉混合物中煤粉的浓度，待形成稳定燃烧过程后，根据氨气掺混比例需求，选择打开不同的掺氨机构：

当氨气掺混比例<20%时，单独使用一级掺氨机构、二级掺氨机构或三级掺氨机构；

当氨气掺混比例为20%-60%时，打开一级掺氨机构、二级掺氨机构和三级掺氨机构中的任意两个掺氨机构或同时打开三个掺氨机构；

当氨气掺混比例>60%时，同时打开一级掺氨机构、二级掺氨机构和三级掺氨机构。

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