CN201611093U - 喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于涉及一种电站燃煤锅炉用喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器，包括：主燃烧器和燃烬风燃烧器，燃烬风燃烧器设置于主燃烧器上方，所述的主燃烧器包括：主燃烧器本体、煤粉燃烧器喷口、固定式二次风喷口、摆动式二次风喷口，主燃烧器本体的前端依次间隔布置有煤粉燃烧器喷口、摆动式二次风喷口和固定式二次风喷口。本实用新型低NOx煤粉燃烧器与现有技术相比具有以下几大优点：1)锅炉飞灰含碳量易于控制，避免飞灰含碳量过高，影响电厂经济性；2)锅炉炉膛内不易结焦和高温腐蚀；3)锅炉炉膛出口烟温偏差易于控制。

Description

喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器

技术领域

本实用新型属于涉及一种电站燃煤锅炉用喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器。

技术背景

随着我国经济的增长和电力工业的快速发展，锅炉燃煤产生的NOx污染物与日剧增。由于NOx对人类乃至整个生态系统的危害巨大，对其排放量的控制已引起全球范围内的普遍重视，我国也制定了较严格的燃煤锅炉氮氧化物排放标准，但由于锅炉尾部SCR脱NOx价格昂贵，采用低NOx燃烧技术来控制锅炉NOx的排放量势在必行。

近年来，不断有低NOx煤粉燃烧器的技术和产品出现，但或多或少都存在一些问题，主要存在着NOx生成量不易控制、炉膛内易结焦和高温腐蚀、锅炉飞灰含碳量高和炉膛出口烟温偏差不易控制等缺点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器，在其长期运行的情况下不仅能显著降低锅炉NOx的排放量，还能够做到锅炉飞灰含碳量易于控制、炉膛内不易结焦和高温腐蚀、炉膛出口烟温偏差易于控制等。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器，其特征在于包括：主燃烧器和燃烬风燃烧器，燃烬风燃烧器设置于主燃烧器上方，所述的主燃烧器包括：主燃烧器本体、煤粉燃烧器喷口、固定式二次风喷口、摆动式二次风喷口，主燃烧器本体的前端依次间隔布置有煤粉燃烧器喷口、摆动式二次风喷口和固定式二次风喷口。

所述的摆动式二次风喷口由摆动式二次风喷口外喷口和摆动式二次风喷口内喷口组成，摆动式二次风喷口内喷口与摆动式二次风喷口外喷口通过轴连接，所述的摆动式二次风喷口外喷口与主燃烧器本体通过轴连接。

所述的燃烬风燃烧器包括：燃烬风燃烧器本体、燃烬风燃烧器摆动式喷口，所述的燃烬风燃烧器摆动式喷口由燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口和燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口组成，燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口与燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口通过轴连接，燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口与燃烬风燃烧器本体通过轴连接。

按上述方案，所述的燃烬风燃烧器与主燃烧器上的煤粉燃烧器喷口的距离为2-6米。

按上述方案，所述的主燃烧器区域的煤粉燃烧过量空气系数为0.7-1。

由于摆动式二次风喷口由摆动式二次风喷口外喷口和摆动式二次风喷口内喷口组成，而摆动式二次风喷口内喷口与摆动式二次风喷口外喷口通过轴连接，故摆动式二次风喷口内喷口可以围绕轴水平摆动，摆动角度可以根据需要在±25°范围内调整，因此主燃烧器的摆动式二次风喷口可以水平摆动。

由于燃烬风燃烧器摆动式喷口由燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口和燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口组成，由于燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口与燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口通过轴连接，故燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口可以围绕轴水平摆动，摆动角度可以根据需要在±25°范围内调整；而燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口与燃烬风燃烧器本体通过轴连接，故燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口连同燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口一起可以围绕轴作垂直摆动，摆动角度可以根据需要在±30°范围内调整。因此，所述的燃烬风燃烧器摆动式喷口可以水平摆动，也可以垂直摆动。

本实用新型电站燃煤锅炉低NOx煤粉燃烧器采用设置燃烬风燃烧器来控制主燃烧器1区域内的煤粉燃烧过量空气系数为0.7-1，实现煤粉的分级燃烧，降低NOx的生成量，通过主燃烧器的摆动式二次风喷口的水平摆动，来使炉膛水冷壁附近形成氧化性气氛，保护水冷壁，并通过燃烬风燃烧器摆动式喷口的水平摆动来消除炉膛内烟气残余旋转，减小炉膛出口烟温偏差，通过燃烬风燃烧器摆动式喷口的垂直摆动来控制燃烬风混入煤粉燃烧的时间来控制因为分级燃烧造成的飞灰含碳量的升高。

本实用新型低NOx煤粉燃烧器与现有技术相比具有以下几大优点：

1)锅炉飞灰含碳量易于控制，避免飞灰含碳量过高，影响电厂经济性；

2)锅炉炉膛内不易结焦和高温腐蚀；

3)锅炉炉膛出口烟温偏差易于控制。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1中的煤粉燃烧器喷口、固定式二次风喷口、摆动式二次风喷口和燃烬风燃烧器摆动式喷口的结构示意图；

图3为摆动式二次风喷口的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为燃烬风燃烧器摆动式喷口的结构示意图；

图6为图5的俯视图。

具体实施方案

如图1-6所示，喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器，包括：主燃烧器1和燃烬风燃烧器2，燃烬风燃烧器2设置于主燃烧器1上方，所述的主燃烧器1包括：主燃烧器本体11、煤粉燃烧器喷口12、固定式二次风喷口13、摆动式二次风喷口14，主燃烧器本体11的前端依次间隔布置有煤粉燃烧器喷口12、摆动式二次风喷口14和固定式二次风喷口13，摆动式二次风喷口14由摆动式二次风喷口外喷口141和摆动式二次风喷口内喷口142组成，摆动式二次风喷口内喷口142与摆动式二次风喷口外喷口141通过轴143连接，所述的摆动式二次风喷口外喷口141与主燃烧器本体11通过轴144连接，所述的燃烬风燃烧器2包括：燃烬风燃烧器本体21、燃烬风燃烧器摆动式喷口22，所述的燃烬风燃烧器摆动式喷口22由燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口221和燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口222组成，燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口222与燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口221通过轴223连接，燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口221与燃烬风燃烧器本体21通过轴224连接，所述的燃烬风燃烧器与主燃烧器1上的煤粉燃烧器喷口的距离为2-6米。

为有效降低NOx的生成量，所述的主燃烧器区域的煤粉燃烧过量空气系数为0.7-1。NOx主要有3类：燃料型NOx，约占NOx生成总量的80％左右；热力型NOx，约占15％左右；瞬时型NOx，一般＜5％。要控制煤燃烧过程中NOx的生成量，主要是降低燃料型NOx的生成量，从煤中析出活性最强的挥发氮对燃料型NOx生成的影响最大，而挥发份氮转化成NOx的生成率又与燃烧器区域和炉膛平均氧浓度关系很大，当过量空气系数在0.6～0.7时，燃料型NOx的生成率最低。考虑到过量空气系数过低将会造成锅炉飞灰含碳量急剧增高，本实用新型采用过量空气系数取值为0.7～1，无烟煤取低限，烟煤取高限，既可有效降低NOx的生成，又可防止飞灰含碳量大幅升高。

本实用新型投运时，主燃烧器1的摆动式二次风喷口内喷口142可以围绕轴143向锅炉炉膛背火侧摆动，摆动角度为±25°，通过其摆动可以将二次风空气射向炉膛水冷壁，使该区域为氧化性气氛，并能防止水冷壁结焦和高温腐蚀；同时，由于此部分二次风不随一次风煤粉气流进入炉膛中部，以进一步达到分级燃烧并降低NOx生成量的效果。

本实用新型投运时，燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口221和燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口222整体可以围绕轴224垂直摆动，摆动范围±30°，通过其摆动可以调整燃烬风气流混入炉膛参与煤粉燃烧的时间，调整的依据是锅炉烟气中NOx的生成量和飞灰含碳量的大小；另外燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口222可以围绕轴223水平摆动，摆动角度为±25°，可以使燃烬风射入炉膛时与主燃烧器1的气流旋向相反，从而有效消除炉膛出口的烟气残余旋转，避免烟温偏差。

本实用新型所列举的实施例只是对低NOx煤粉燃烧器做进一步的详细说明，而不会构成对其的限制。

Claims (5)

1.喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器，其特征在于包括：主燃烧器(1)和燃烬风燃烧器(2)，燃烬风燃烧器(2)设置于主燃烧器(1)上方，所述的主燃烧器(1)包括：主燃烧器本体(11)、煤粉燃烧器喷口(12)、固定式二次风喷口(13)、摆动式二次风喷口(14)，主燃烧器本体(11)的前端依次间隔布置有煤粉燃烧器喷口(12)、摆动式二次风喷口(14)和固定式二次风喷口(13)。

2.按权利要求1所述的喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器，其特征在于摆动式二次风喷口(14)由摆动式二次风喷口外喷口(141)和摆动式二次风喷口内喷口(142)组成，摆动式二次风喷口内喷口(142)与摆动式二次风喷口外喷口(141)通过轴(143)连接，所述的摆动式二次风喷口外喷口(141)与主燃烧器本体(11)通过轴(144)连接。

3.按权利要求1所述的喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器，其特征在于所述的燃烬风燃烧器(2)包括：燃烬风燃烧器本体(21)、燃烬风燃烧器摆动式喷口(22)，所述的燃烬风燃烧器摆动式喷口(22)由燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口(221)和燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口(222)组成，燃烬风燃烧器摆动式喷口的内喷口(222)与燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口(221)通过轴(223)连接，燃烬风燃烧器摆动式喷口的外喷口(221)与燃烬风燃烧器本体(21)通过轴(224)连接。

4.按权利要求1所述的喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器，其特征在于所述的燃烬风燃烧器与主燃烧器(1)上的煤粉燃烧器喷口的距离为2-6米。

5.按权利要求1所述的喷口摆动式低NOx煤粉燃烧器，其特征在于所述的主燃烧器区域的煤粉燃烧过量空气系数为0.7-1。

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