CN202709086U - 新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置，包括有电站锅炉炉膛和与所述锅炉炉膛连接的旋风燃烧筒，所述旋风燃烧筒安装于锅炉炉膛的前部和后部，所述旋风燃烧筒的上方设有将煤渣粉高速旋转喷入旋风燃烧筒的燃烧室内的喷枪，所述旋风燃烧筒的顶部设有送入煤渣粉着火所需空气的一次旋转送风口；所述旋风燃烧筒的上部设有送入煤渣粉充分燃烧所需空气的二次切向送风口。本实用新型设计合理，结构简单，使用方便，可以有效燃用低热值低价格的煤渣粉，社会效益及经济效益都较显著。

Description

新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及电站锅炉燃烧设备领域，具体为一种新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置。

背景技术

我国是能源消耗大国，在全国能源的总消耗中，煤炭占75％以上，石油占17％。而电站锅炉作为最主要的热能转化设备煤渣粉，其中煤炭用量占总煤炭量的60％以上。

随着燃油价格的不断上涨，燃煤价格也在急剧上升，特别是烟煤，价格更是居高不下。与此同时，大量热值很高的电站锅炉飞灰却被白白丢弃，十分可惜。因此，对燃烟煤电站锅炉飞灰残余热值进行回收的要求越来越紧迫。将飞灰和烟煤粉混合磨制成煤渣粉作为电站锅炉的燃料可以有效地解决这一问题。但是煤渣粉存在的缺点是挥发分低，极难着火，难燃尽，现有普通锅炉大多采用直流式煤粉燃烧器，其特性如下：1.不旋转，射流扩展角小，卷吸能力小，单只燃烧器的着火性能差，炉膛充满度差；2.射流衰减慢，射程远，后期混合好，有利于煤粉燃尽；3.采用四角布置，相互配合时，相互点燃，着火好，混合强烈；由于直流燃烧器出口回流区很小，着火条件很差，燃烧低挥发分的煤渣粉很困难。虽然采用钝体燃烧技术后可以掺烧一部分无烟煤，但是想完全以煤渣粉为燃料还是难上加难。若要彻底改烧煤渣粉，必须对燃烧器的着火特性进行改进。改善煤渣粉着火特性的技术有很多，应用最成功的是采用旋流燃烧技术。

采用旋流燃烧技术的旋流式燃烧器由圆形喷口组成，燃烧器中装有各种型式的旋流发生器(简称旋流器)。煤粉气流或热空气通过旋流器时，发生旋转，从喷口射出后即形成旋转射流。利用旋转射流，能形成有利于着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混合。

射出喷口后在气流中心形成回流区，这个回流区叫内回流区。内回流区卷吸炉内的高温烟气来加热煤粉气流，当煤粉气流拥有了一定热量并达到着火温度后就开始着火，火焰从内回流区的内边缘向外传播。与此同时，在旋转气流的外围也形成回流区，这个回流区叫外回流区。外回流区也卷吸高温烟气来加热空气和煤粉气流。由于二次风也形成旋转气流，二次风与一次风的混合比较强烈，使燃烧过程连续进行，不断发展，直至燃尽。与直流射流相比，旋转气流同时具有向前运动的轴向速度和沿圆周运动的切向速度，这就使气流在流动方向上，沿轴向与切向的扰动能力增强，因而气流衰减速度比较快，射程短。在旋流火焰中，在火焰根部卷吸高温烟气，形成大范围回流区，这种火焰可卷吸火焰自身燃烧放出的热量，具有极强的自稳定着火能力，因回流量大，非常适合燃烧难燃的煤渣粉。

虽然旋流燃烧器的着火性能极好，完全可以满足煤渣粉的着火要求。但是其气流衰减速度比较快，射程短，后期混合不好，导致锅炉效率降低。因此，还需寻求一种新的解决方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于上述现有技术缺陷，提供一种不仅确保煤渣粉能快速着火，且确保煤渣粉能充分燃尽的新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置。通过将旋流燃烧器和直流燃烧器相结合，能使煤渣粉直接燃尽，能有效提高锅炉效率。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置，包括有锅炉炉膛和与所述锅炉炉膛连接的旋风燃烧筒，所述旋风燃烧筒安装于锅炉炉膛的前部和后部，所述旋风燃烧筒的上方设有将煤渣粉高速旋转喷入旋风燃烧筒的燃烧室内的喷枪，所述旋风燃烧筒的顶部设有送入煤渣粉着火所需空气的一次旋转送风口；所述锅炉炉膛的前后部安装有两个所述旋风燃烧筒。

所述旋风燃烧筒与锅炉炉膛连接的孔道内设置有烟尘档片，有效的挡住部分大颗粒的烟尘进入锅炉炉膛内。

所述旋风燃烧筒的燃烧室炉壁设有送入确保煤渣粉着火后能充分燃烧所需空气的二次切向送风口。

所述二次切向送风口与一次旋转送风口不在旋风燃烧筒同一水平面上。

所述旋风燃烧筒为圆筒状旋风燃烧筒。

所述旋风燃烧筒的底部设有承接煤渣粉燃烧后排出的液态灰渣的灰渣斗。

上述旋风燃烧筒采用水冷方式。上述旋风燃烧筒与直流燃烧器的符合比例为60％∶40％。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于采用将旋流燃烧器和直流燃烧器相结合的结构，故综合了旋流燃烧器和直流燃烧器的优点，不仅能确保煤渣粉能快速着火，且确保煤渣粉能充分燃尽，从而能有效提高电站锅炉效率。本实用新型设计合理，结构简单，使用方便，能够有效燃用低热值低价格的煤渣粉，社会效益及经济效益都较显著。

附图说明：

图1为本实用新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置的结构示意图。

具体实施方式：

以下结合附图对本实用新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置作进一步描述。

新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置，如图1所示，包括有锅炉炉膛1和与所述锅炉炉膛1连接的旋风燃烧筒2，所述旋风燃烧筒2安装于锅炉炉膛1的后部，所述旋风燃烧筒2的上方设有将煤渣粉高速旋转喷入旋风燃烧筒2的燃烧室内的喷枪3，旋风燃烧筒2的顶部设有送入煤渣粉燃烧所需空气的一次切向送风口4。所述锅炉炉膛1的前后部安装有两个所述旋风燃烧筒2。可以通过两个旋风燃烧筒2同时燃烧来提高锅炉炉膛1的温度，也可以低负荷时单独运行其中一个。

为进一步确保着火后的煤渣粉能充分燃烧，上述旋风燃烧筒2的燃烧室炉壁设有送入确保煤渣粉着火后能充分燃烧所需空气的二次切向送风口5。上述二次切向送风口5与一次旋转送风口4不在同一水平面上。所述旋风燃烧筒2为圆筒状旋风燃烧筒。所述旋风燃烧筒2与锅炉炉膛1连接的孔道内设置有烟尘档片7，有效的挡住部分大颗粒的烟尘进入锅炉炉膛内。

此外，上述旋风燃烧筒2的底部设有承接煤渣粉燃烧后排出的液态灰渣的灰渣斗6。所述旋风燃烧筒2采用水冷方式。上述旋风燃烧筒2与直流燃烧器的符合比例为60∶40。

本实用新型在工作过程中，煤渣粉由喷枪3高速旋转喷入旋风燃烧筒2的燃烧室，燃烧室的燃烧空间为高速旋转的火球，燃烧速度是普通锅炉的几十倍。燃烧煤渣粉燃烧所需要的空气，将其分成几部分切向风，即一次旋转风和二次切向风等，一次旋转风从在喷枪3下游一定距离处的旋风燃烧筒2的顶部所设的一次旋转送风口4旋转进入旋风燃烧筒2的燃烧室，从一次旋转送风口4进入的一次风作高速旋转，高速旋转的气流将旋风燃烧筒2的燃烧室内的高温烟气卷吸到旋风燃烧筒2的燃烧室的前端，保证了旋风燃烧筒2的燃烧室前端能够维持足够高的温度，使得煤渣粉得以快速加热，稳定着火燃烧；着火后的煤渣粉充分燃烧所需要的另一部分空气(即二次切向风等)通过旋风燃烧筒2炉壁设有的二次切向送风口5送入旋风燃烧筒2的燃烧室，高速旋转的气流使旋风燃烧筒2燃烧室内形成强烈的旋涡运动和复杂的轴向流动，燃烧过程更为炽烈，煤渣粉燃烧产生的高温烟气进入燃烬室进一步燃尽后，进入锅炉炉膛1，煤渣粉在旋风燃烧筒2的燃烧室及锅炉炉膛1内停留时间达10秒以上，确保煤渣粉的燃烬率在99％以上。由于煤渣粉在旋风燃烧筒2的燃烧室内燃烧强烈，温度高，可以实现液态排渣，液态灰渣排入灰渣斗6，使煤渣粉灰分及其它有害成份在旋风燃烧筒2的燃烧室即可被排除，不会进入锅炉的锅炉炉膛1内，因此不会影响锅炉出力；同时，旋风燃烧筒2采用水冷方式，相当于增大锅炉蒸发受热面，有可能使锅炉出力进一步提高。

煤渣粉在旋风燃烧筒2的燃烧室内燃烧后的烟气飘向锅炉炉膛1的上方，与锅炉炉膛1的四角切圆形成的高温火球强烈混合燃烧，确保了后期燃尽。同时，旋风燃烧筒2喷入的高温火焰又为直流燃烧器的着火提供了稳定的热源。

尽管本实用新型是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本实用新型构成限制。参照本实用新型的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置，包括有锅炉炉膛（1）和与所述锅炉炉膛（1）连接的旋风燃烧筒（2）,其特征在于，所述旋风燃烧筒（2）在锅炉炉膛（1）上设置有最少两个；所述旋风燃烧筒（2）安装于锅炉炉膛（1）的后部或者前部，所述旋风燃烧筒（2）的上方设有将煤渣粉高速旋转喷入旋风燃烧筒（2）的燃烧室内的喷枪（3），所述旋风燃烧筒（2）的顶部设有送入煤渣粉着火所需空气的一次旋转送风口（4）。 

2.根据权利要求1所述的新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置，其特征在于，所述旋风燃烧筒（2）与锅炉炉膛（1）连接的孔道内设置有烟尘档片（7）。 

3.根据权利要求1或者2所述的新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置，其特征在于，所述旋风燃烧筒（2）的燃烧室炉壁设有送入确保煤渣粉着火后能充分燃烧所需空气的二次切向送风口（5）。 

4.根据权利要求3所述的新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置，其特征在于，所述二次切向送风口（5）与一次旋转送风口（4）处于旋风燃烧筒（2）不同水平面上。 

5.根据权利要求4所述的新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置，其特征在于，所述旋风燃烧筒（2）为圆筒状旋风燃烧筒。 

6.根据权利要求5所述的新型电站锅炉煤渣粉燃烧装置，其特征在于，所述旋风燃烧筒（2）的底部设有承接煤渣粉燃烧后排出的液态灰渣的灰渣斗（6）。 

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