CN203273882U - 煤粉燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤粉燃烧器，包括一次风通道，所述一次风通道一端设有入口，另一端设有出口，所述一次风通道内设置一级可调浓淡煤粉产生装置。本实用新型通过设置一级可调浓淡煤粉产生装置，可适应多种煤质，煤种适应性强，同时能够兼顾稳燃性和降低氮氧化物排放。

Description

煤粉燃烧器

技术领域

本实用新型涉及煤粉燃烧领域，具体涉及一种煤粉燃烧器。

背景技术

火电厂占我国电力行业的80%以上。随着我国近年来大型火电厂的建立，大型机组锅炉几乎都是以煤粉作为燃料。长期以来，锅炉燃用煤种多样、煤质变差、供求紧张的现实，给按单一煤种设计的煤粉锅炉的运行带来很多问题，直接影响到锅炉的安全、经济运行。尤其是2011年国家发布了《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），此标准对火电厂的NOx排放量的控制极为严格，为满足这一要求，各大电厂都在陆续进行低氮燃烧系统技术改造，普遍采用大空间分级燃烧技术方案，将炉膛垂直方向分为主燃烧区域、NOx还原区域和燃尽区域，主燃烧区域的过量空气系数维持在0.85～0.9左右，在煤种多样、煤质差的情况下，这一技术使得锅炉的安全、经济运行问题更加突出，燃烧器是电厂煤粉锅炉安全、经济运行的关键设备，目前所使用的燃烧器在上述现实情况下显得力不从心。锅炉在这种情况下运行时往往会出现灭火、燃烧不稳定、飞灰含碳量高、严重结焦结渣、高温腐蚀等问题。

对于传统的水平浓淡煤粉燃烧器，如百叶窗式水平浓淡煤粉燃烧器，主要是因为百叶窗把大部分煤粉分离到浓侧的同时，把大部分一次风也导向了浓侧，并由此存在着浓淡比低、浓淡侧风速不均匀、阻力大、易磨损等缺点。

另外，传统的水平浓淡煤粉燃烧器是在引进美国燃烧工程公司浓淡燃烧器思想的基础上发展起来的，引进的浓淡燃烧器是垂直浓淡型，其喷嘴的稳燃钝体是水平设置的，这样做的真正目的是使稳燃钝体前端的负压区直接面向火侧的高温烟气区开口，充分卷吸高温烟气，提高稳燃性能。现有的多数水平浓淡燃烧煤粉燃烧器，对稳燃钝体的设置相应的改成了竖直方式，这种方式造成稳燃钝体前端的负压区面向上下二次风开口，不能充分卷吸到高温烟气，没有很好的起到稳燃的效果。

在当前我国电煤品质普遍下降，对环保要求越来越严格的情况下，上述燃烧器的煤种适应范围窄，存在的问题越来越突出，亟需得到解决。

实用新型内容

在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供一种高浓淡比的煤粉燃烧器。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种煤粉燃烧器，包括一次风通道，所述一次风通道一端设有入口，另一端设有出口，所述一次风通道内设置一级可调浓淡煤粉产生装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过设置一级可调浓淡煤粉产生装置，当煤质发生变化时，调节一级可调浓淡煤粉产生装置的角度，可获得所需的浓淡比，使燃烧器始终处于最佳的燃烧状态。可适应多种煤质，煤种适应性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的煤粉燃烧器的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本实用新型实施例提供的导流块的结构示意图；

图4为图3的横截面结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的楔形耐磨导流隔离体的结构示意图；

图6是图5的侧视图；

图7是图5的仰视图；

图8是图2的立体结构示意图；

图9是图7的背面示意图；

图10是本实用新型实施例提供的扰流稳燃钝体的一种横剖面图；

图11是本实用新型实施例提供的扰流稳燃钝体的另一种横剖面图；

图12是本实用新型实施例提供的扰流稳燃钝体的纵剖面图

图13是本实用新型实施例提供的扰流稳燃钝体的俯视图。

附图标记：

1-一次风通道；2-方圆节；3-一级可调浓淡煤粉产生装置；4-二级固定浓淡煤粉产生装置，40-导流块；5-浓淡侧气流均分装置；6-楔形耐磨导流隔离体；7-喷口；8-隔板；9-扰流稳燃钝体；10-入口；11-出口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种煤粉燃烧器，包括一次风通道1，一次风通道1一端设有入口10，另一端设有出口11，一次风通道1内设置浓淡侧气流均分装置5。

本实用新型在一次风通道的出口侧设置了浓淡侧气流均分装置，对浓缩煤粉的过程中流向浓侧的气流进行导向，将浓侧过多的空气流导向淡侧，使浓淡两侧的空气量均等，而由于煤粉颗粒的惯性大，则保留在浓侧，从而实现了真正的高浓淡比，使煤粉气流的着火热极大降低，提高了稳燃性能，且浓淡侧气流均匀克服了淡侧回火的弊端。浓淡侧风速均匀，火焰刚性强，无火焰偏斜现象，能形成良好的“风包粉”燃烧动力场，水冷壁附近为弱氧化性气氛，有效防止结焦结渣和高温腐蚀等问题。浓淡侧风速均匀使得风筒内无积粉问题，无淡侧回火现象。

优选地，浓淡侧气流均分装置5包括一斜面，所述斜面位于浓侧部，并沿着一次风通道1内的一次风流向向靠近淡侧部一边倾斜。

斜面对浓缩煤粉的过程中流向浓侧的气流进行导向，将浓侧过多的空气流导向淡侧，使浓淡两侧的空气量均等，实现高浓淡比。

本实施例中，进一步包括：浓淡侧气流均分装置5和入口10之间设置一级可调浓淡煤粉产生装置3。

本实用新型通过设置一级可调浓淡煤粉产生装置，浓淡比可调，能够适应多种煤质。

优选地，一级可调浓淡煤粉产生装置3包括一平板，所述平板以水平轴转动，所述水平轴安装在一次风通道的内壁上。

设置沿着水平轴转动的平板，可通过调节平板的角度，实现浓淡比的调节，以适应不同的煤质，使其燃烧处于最佳状态。

本实施例中，进一步包括：一级可调浓淡煤粉产生装置3和浓淡侧气流均分装置5之间设置二级固定浓淡煤粉产生装置4。优选地，二级固定浓淡煤粉产生装置4包括两个以上固定在一次风通道1内壁上的导流块40。导流块40的结构如图3和图4所示，导流块40的截面为钝角三角形，导流块40两端的钝角三角形面固定在一次风通道1的上下内壁上。

本实用新型的一级可调浓淡煤粉产生装置和二级固定浓淡煤粉产生装置将大部分煤粉导向一次风通道的浓侧区域，同时，可以通过调整一级可调浓淡煤粉产生装置的角度改变浓淡比，适应不同的煤质要求。当煤质多变时，浓淡比可调，使燃烧始终处于最佳工况。二级固定浓淡煤粉产生装置用三角形导流块代替传统百叶窗，有效消除背风面涡流损耗，降低阻力，选用上述的钝角三角形导流块及安装方式，能更好的降低系统阻力。

参见图1，本实施例中，进一步包括楔形耐磨导流隔离体6，楔形耐磨导流隔离体6用于将一次风通道1出口分割成浓侧部和淡侧部。楔形耐磨导流隔离体6采用耐磨陶瓷结构，即在金属基体上黏贴，然后用金属结构卡主或焊住。楔形耐磨导流隔离体6的结构如图5、图6和图7所示，楔形耐磨导流隔离体6上端面为一平面，下端面为一斜面连接一平面。

本实用新型利用浓淡侧气流均分装置和楔形耐磨导流隔离体的导向作用，对浓煤粉气流进行限定，使其不对喷嘴进行冲刷，大大提高了燃烧器的使用寿命。

参见图1和图2，本实施例在上述实施例的基础上，一次风通道1的出口连接喷口7，喷口7内设置竖直隔板8，竖直隔板8将喷口7分成第一出口和第二出口。

本实用新型的喷口被竖直隔板分成左右两个出口，分别为浓侧和淡侧，由一次风通道的浓淡分离装置形成的浓、淡两股煤粉气流分别经由喷口的浓侧和淡侧进入炉膛燃烧，竖直隔板起到隔离浓、淡一次风的作用。

本实施例在上述实施例的基础上，喷口7内还设置有扰流稳燃钝体9，扰流稳燃钝体9水平设置在竖直隔板8的内侧。扰流稳燃钝体9的结构如图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，两层波纹板，波纹为矩形，在一端两层波纹板向一侧倾斜连为一体，在此端形成一个尖角。流稳燃钝体的设置为水平方式，扰流稳燃钝体前端的负压区直接面向火侧的高温烟气区开口，充分卷吸高温烟气，提高稳燃性能。

可选地，入口10处设置方圆节2，两级煤粉水平浓淡分离装置设置在入口10和出口11之间。

本实用新型的技术原理为：当浓度约为0.4～0.5kg/kgair的一次风煤粉气流通过方圆节2进入一次风通道1，在一级可调浓淡煤粉产生装置3和二级固定浓淡煤粉产生装置4的浓淡煤粉撞击块的作用下，一次风煤粉气流分成两股气流，其中一股包含大约80%的煤粉和70%的空气，这股气流位于向火侧，另一股包含大约20%的煤粉和30%的空气，这股气流位于背火侧。位于向火侧的这股气流流至浓淡侧气流均分装置5，将这股气流中的部分空气导向背火侧，与背火侧的另一股气流汇合，而煤粉由于惯性大，保持在向火侧出口流动，从而形成所要求的两股气流：其中位于向火侧的一股气流包含80%的煤粉和50%的空气，位于背火侧的一股气流包含20%的煤粉和50%的空气，然后，两股气流流经防喷嘴磨损的楔形耐磨导流隔离体6，然后到达一次风通道1出口，再经由煤粉燃烧器的喷口7进入炉膛燃烧，其中竖直隔板8仅起到隔离浓、淡一次风的作用，而扰流稳燃钝体9则在喷口前端形成负压区，促进炉内高温烟气回流加热并点燃煤粉气流，形成稳燃区。其中防喷嘴磨损的技术原理是通过楔形耐磨导流隔离体6的楔形角度设计，对煤粉进行适度导向，防止煤粉到达喷口7时直接冲刷喷口7。

本实用新型的一次风通道设置为HCR〉40高铬耐磨铸钢。本实用新型是一种浓淡比可调、对置丘体式高效水平浓淡风煤粉燃烧器，实现了真正的高效浓淡分离，且浓淡比可调，使燃烧器始终处于最佳稳燃状态，一次风射流中的浓侧与淡侧的浓淡比很高，使浓侧的着火热大大降低，使着火稳燃性能进一步提高，浓淡侧气流速度均匀，刚性强，能够在炉内形成良好的风包粉燃烧动力场，在水冷壁附近形成弱氧化性环境，从而有效防止水冷壁结焦结渣和高温腐蚀的发生。高效的浓淡分离，使煤粉在着火初期实现欠氧燃烧，降低NOx的生成，并产生大量的NOx还原基元，利于燃烧后期对已生成NOx的还原。通过良好的气流组织使喷嘴免冲刷，提高喷嘴寿命。

采用本实用新型实现了高效稳燃、防结焦结渣、防高温腐蚀、低NOx的煤粉燃烧效果，实现安全、经济、环保三达标。

在本实用新型上述各实施例中，实施例的序号仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本实用新型的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本实用新型的等效方案。同时，在上面对本实用新型具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本实用新型及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本实用新型的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本实用新型的公开内容将容易理解，根据本实用新型可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (10)

1.一种煤粉燃烧器，包括一次风通道，所述一次风通道一端设有入口，另一端设有出口，其特征在于，所述一次风通道内设置浓淡侧气流均分装置。

2.根据权利要求1所述的煤粉燃烧器，其特征在于，所述浓淡侧气流均分装置包括一斜面，所述斜面位于浓侧部，并沿着一次风通道内的一次风流向向靠近淡侧部一边倾斜。

3.根据权利要求2所述的煤粉燃烧器，其特征在于，所述浓淡侧气流均分装置和所述入口之间设置一级可调浓淡煤粉产生装置。

4.根据权利要求3所述的煤粉燃烧器，其特征在于，所述一级可调浓淡煤粉产生装置包括一平板，所述平板以水平轴转动，所述水平轴安装在一次风通道的内壁上。

5.根据权利要求4所述的煤粉燃烧器，其特征在于，所述一级可调浓淡煤粉产生装置和所述浓淡侧气流均分装置之间设置二级固定浓淡煤粉产生装置。

6.根据权利要求5所述的煤粉燃烧器，其特征在于，所述二级固定浓淡煤粉产生装置包括两个以上固定在所述一次风通道内壁上的导流块。

7.根据权利要求6所述的煤粉燃烧器，其特征在于，所述导流块的截面为钝角三角形，所述导流块两端的钝角三角形面固定在所述一次风通道的上下内壁上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的煤粉燃烧器，其特征在于，还包括楔形耐磨导流隔离体，所述楔形耐磨导流隔离体用于将一次风通道的出口分割成浓侧部和淡侧部。

9.根据权利要求8所述的煤粉燃烧器，其特征在于，所述一次风通道的出口连接喷口，所述喷口内设置竖直隔板，所述竖直隔板将所述喷口分成第一出口和第二出口。

10.根据权利要求9所述的煤粉燃烧器，其特征在于，所述喷口内还设置有扰流稳燃钝体，所述扰流稳燃钝体水平设置在所述隔板的内侧。

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