CN203501168U - 一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器 - Google Patents

一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器。它包括一次风粉管道和预燃室两部分，一次风粉管道内设有多级煤粉浓缩环，浓缩环后设有环形分隔板，将一次风通道分为内外两个环形通道，在外环形通道内设有轴向旋流器，使一次风粉气流形成内浓外淡、内直流外旋流的气流结构；预燃室筒壁内敷设耐火保温材料，筒壁分为四段，第一段为渐扩型，后三段为直筒型，二次风从筒壁之间的间隙分三段喷入，前两段贴壁喷入，第三段斜向喷入。本实用新型采用浓淡分离、局部高温与烟气回流的稳燃技术，保证了煤粉在预燃室内稳定着火与燃烧，同时，采用贴壁二次风技术，减轻了筒壁内的积灰和结渣；可以燃用低挥发分的贫煤、无烟煤等劣质煤；可以点燃或稳燃主燃烧器喷出的煤粉气流，实现少油点火与低负荷稳燃。

Description

一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器
技术领域
本实用新型涉及煤粉燃烧装置，尤其涉及一种防结渣的燃用劣质煤（包括劣质烟煤、贫煤和无烟煤）的预燃室燃烧器。 
背景技术
目前，燃烧劣质煤与调峰低负荷运行时，锅炉燃烧不稳定是许多电厂面临的实际问题。燃烧器作为组织煤粉燃烧的关键设备，对于炉膛内煤粉的稳定燃烧有重要影响，开发新型的、稳燃性能更好的燃烧器是提高炉膛燃烧稳定性的重要途径。预燃室燃烧器由于能够维持预燃室内局部高温和组织高温烟气回流，是一种稳燃性能良好的燃烧器，可用于燃烧低挥发分的劣质煤，稳燃主燃烧器，并降低锅炉点火及低负荷稳燃用油，在我国得到广泛应用。但是，预燃室燃烧器的一次风多采用全旋流结构，煤粉颗粒在离心力的作用下向筒壁附件聚集，而预燃室内的高温区在中心的烟气回流区，造成煤粉浓度分布与烟气温度分布不匹配。此外，预燃室燃烧器普遍存在筒壁内积灰与结渣严重的问题，不仅增加了运行人员清灰与除渣的工作量，而且使燃烧器的运行安全性降低。对预燃室燃烧器的结构进行优化设计，减轻筒壁内的积灰结渣，可使预燃室燃烧器得到进一步的推广应用。 
发明内容
本实用新型为了解决常规预燃室燃烧器存在的煤粉浓度分布与烟气温度分布不匹配以及筒壁内积灰结渣严重等问题，提供了一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器。 
解决上述问题所采用的技术方案如下： 
一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器，它包括一次风粉管道、油枪套管、煤粉浓缩环、环形分隔板、旋流器、预燃室筒壁和二次风箱，在一次风粉管道内设有多级煤粉浓缩环，浓缩环后设置环形分隔板，将一次风粉通道分为内外两个环形通道，在外环形通道内设置旋流器；预燃室筒壁分为多段，筒壁内敷设耐火保温材料。
所述的一次风粉管道内设有2—3级煤粉浓缩环，浓缩环的浓缩角为25°—35°。 
所述的旋流器为轴向叶片式旋流器，叶片型式采用弯曲叶片，叶片的根部设计得比顶部窄，叶片的侧投影为梯形。 
所述的预燃室筒壁分为四段，第一段为渐扩型，第二段到第四段为直筒型，预燃室筒壁内耐火保温材料的厚度为30mm—50mm。 
所述的预燃室筒壁之间的间隙为二次风喷入口，二次风分三段喷入，前两段贴壁喷入，第三段斜向喷入。 
本实用新型的有益效果为： 
本实用新型针对预燃室内积灰结渣严重等问题，提供了一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器。所述燃烧器的一次风粉管道内设有浓缩环和旋流器，使一次风粉气流形成内浓外淡、内直流外旋流的气流结构，使得煤粉浓度分布与烟气温度分布更加匹配；预燃室采用多段结构，二次风分三段喷入，前两段贴壁喷入，以减轻筒壁内的积灰与结渣。经理论分析与模拟试验表明，采用本实用新型的设计，预燃室内烟气回流区的外边缘处为煤粉浓度、烟气温度和氧浓度同时较高的“三高区”，煤粉在该处稳定着火燃烧，筒壁附近形成氧化性空气膜，可有效减轻预燃室内的积灰与结渣。
附图说明
图1是防结渣的劣质煤预燃室燃烧器的结构示意图。 
图1中标号如下：1—一次风粉管道；2—油枪套管；3—煤粉浓缩环；4—环形分隔板；5—旋流器；6—预燃室筒壁；7—二次风箱。 
具体实施方式
本实用新型提供了一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。 
如图1所示，防结渣的劣质煤预燃室燃烧器包括一次风粉管道1、油枪套管2、煤粉浓缩环3、环形分隔板4、旋流器5、预燃室筒壁6和二次风箱7。在一次风粉管道1内设有多级煤粉浓缩环3，浓缩环3后设置环形分隔板4，将一次风粉通道分为内外两个环形通道，在外环形通道内设置旋流器5，预燃室筒壁6分为多段，筒壁内敷设耐火保温材料。 
所述的一次风粉管道1内设有2—3级煤粉浓缩环3，浓缩环的浓缩角为25°—35°，浓缩环厚度为2mm—5mm。旋流器5为轴向叶片式旋流器，叶片型式采用弯曲叶片，叶片的根部设计得比顶部窄，叶片的侧投影为梯形。 
所述的预燃室筒壁6分为四段，第一段为渐扩型，第二段到第四段为直筒型，预燃室筒壁6内耐火保温材料的厚度为30mm—50mm。预燃室筒壁6之间的间隙为二次风喷入口，二次风分三段喷入，前两段贴壁喷入，第三段斜向喷入。 
煤粉气流通过浓缩环时，在浓缩环撞击力和煤粉颗粒惯性力的作用下进行径向浓淡分离，形成内浓外淡的浓度分布，环形分隔板将这种浓度分布保持到一次风喷口处；外部的淡煤粉气流流经旋流器，形成旋转气流。煤粉气流在浓缩环和旋流器的作用下形成内浓外淡、内直流外旋流的气流结构，这种气流结构使得煤粉颗粒不容易向筒壁附近聚集，减轻了筒壁内的积灰结渣。 
一次风粉气流喷入预燃室后，外旋流的淡相煤粉气流在预燃室内形成烟气回流区，将预燃室出口的高温烟气卷吸到预燃室入口处，加热新鲜煤粉，而内直流的浓相煤粉气流则直接进入高温烟气回流区，被高温烟气加热着火。二次风从四段筒壁之间的间隙分三段喷入，前两段为贴壁喷入，可以减轻积灰与结渣，第三段斜向喷入，以补充煤粉后期着火所需氧气量。 
本实用新型结合了浓淡分离技术、局部高温技术、烟气回流技术与贴壁二次风技术，在保证预燃室内煤粉气流稳定着火的同时，减轻了筒壁内的积灰与结渣。通过理论分析与模拟试验表明，采用本实用新型的设计，预燃室内烟气回流区的外边缘处为煤粉浓度、烟气温度和氧浓度同时较高的“三高区”，煤粉在该处稳定着火燃烧，筒壁附近设有贴壁二次风，可有效减轻预燃室内的积灰与结渣。本实用新型为预燃室燃烧器的设计提供了新思路。 

Claims (5)

1.一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器，它包括一次风粉管道(1)、油枪套管(2)、煤粉浓缩环(3)、环形分隔板(4)、旋流器(5)、预燃室筒壁(6)和二次风箱(7)，其特征在于，在一次风粉管道(1)内设有多级煤粉浓缩环(3)，浓缩环(3)后设置环形分隔板(4)，将一次风粉通道分为内外两个环形通道，在外环形通道内设置旋流器(5)；预燃室筒壁(6)分为多段，筒壁内敷设耐火保温材料。
2.根据权利要求1所述的一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器，其特征在于，所述的一次风粉管道(1)内设有2—3级煤粉浓缩环(3)，浓缩环的浓缩角为25°—35°。
3. 根据权利要求1所述的一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器，其特征在于，所述的旋流器(5)为轴向叶片式旋流器，叶片型式采用弯曲叶片，叶片的根部设计得比顶部窄，叶片的侧投影为梯形。
4. 根据权利要求1所述的一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器，其特征在于，所述的预燃室筒壁(6)分为四段，第一段为渐扩型，第二段到第四段为直筒型，预燃室筒壁(6)内耐火保温材料的厚度为30mm—50mm。
5. 根据权利要求1所述的一种防结渣的劣质煤预燃室燃烧器，其特征在于，所述的预燃室筒壁(6)之间的间隙为二次风喷入口，二次风分三段喷入，前两段贴壁喷入，第三段斜向喷入。
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