CN204786376U - 一种工业锅炉旋流微油煤粉燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业锅炉旋流微油煤粉燃烧器，包括微油燃烧装置、一次风管、内二次风装置、外二次风装置及风箱，一次风管、内二次风装置、外二次风装置及风箱的轴心线均重叠。一次风管外侧是内二次风装置，内二次风装置外侧是外二次风装置，前三均在风箱内。本实用新型仅消耗微少油量便可点燃煤粉，具有较高的经济效益；其结构简单，维护费用低；燃烧温度高，可以点燃各类煤种，具有较宽的煤种适用范围。

Description

一种工业锅炉旋流微油煤粉燃烧器

技术领域

本发明公开了一种促使煤粉旋转燃烧的工业锅炉微油燃烧装置，具体涉及能实现工业锅炉微油量点火和低氮燃烧的燃烧器。

背景技术

2014年11月6日，国家能源局、国家发改委、环保部等七部委联合发布《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》，规划到2018年，推广高效锅炉50万吨，淘汰落后燃煤锅炉40万吨，提高燃煤工业锅炉运营效率6个百分点。计划节约4000万吨标准煤。提高燃煤工业锅炉燃烧效率和燃油消耗成为工业锅炉行业的当务之急。近年来，电力行业对电站锅炉常规点火方式进行了大量技术改进，出现了如等离子、气化小油枪、双强燃烧器等装置。但是，上述各装置由于其内在机理等原因，在实际应用中都存在一定局限性。

如等离子燃烧器：一次投资高，煤种适用性差，电力消耗高，使用寿命，系统复杂及维护费用高等缺点。

如气化小油枪燃烧器：燃烧器出力小，着火能量低，适用于优质煤种。

如双强燃烧器：系统复杂，燃油消耗量大，投资高。

综上所述，此类技术适用于大容量高参数的电力行业锅炉，在工业锅炉中使用中存在极大的局限性。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种工业锅炉旋流微油煤粉燃烧器。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种工业锅炉旋流微油煤粉燃烧器，包括微油燃烧装置、一次风管、内二次风装置和外二次风装置；

所述微油燃烧装置包括微油枪、观火装置、与微油枪相连的中心风管、与中心风管相连通的微油燃烧器，所述点火枪将燃烧室内的燃油点燃；观火装置观察燃油是否燃烧及燃烧情况；

所述一次风管从风向走向依次包括风粉入口、预混室，一级中心浓缩装置，二级中心浓缩装置，以及设在一次风管出口的内二次风装置、设在内二次风装置外的外二次风装置，所述预混室与微油燃烧器相连通；

所述内二次风装置包括设在一次风管外的内二次风风筒、设在内二次风风筒与一次风管之间的内二次风旋流片及设在内二次风风筒外的内二次风调节装置；

所述外二次风装置包括设在内二次风风筒外的外二次风风筒、设在外二次风风筒一端的外二次风可调式旋流片以及与外二次风可调式旋流片相连的二次风调节装置。

进一步地，所述内二次风装置和外二次风装置外设有一风箱。

进一步地，所述一次风管呈“J”型。

进一步地，所述微油点火枪为高能点火枪。

本发明中锅炉点火启动时，利用燃油燃烧产生的高温火焰，使穿过该火焰的煤粉中心的煤粉粒得到快速裂解燃烧，燃烧火焰经过一级中心浓缩装置、二级中心浓缩装置后，由于煤粉浓度得到提高，燃烧更加强烈；随后，燃烧火焰经过内二次风喷口，在此受到内二次风旋转气流影响而被动旋转，同时吸收内二次风补充的氧气，燃烧更加强烈，燃烧温度更高；最后，燃烧火焰经过外二次风喷口，在此受到外二次风旋转气流影响而火焰旋转得到加强，同时吸收外二次风补充的氧气，燃烧更加强烈和彻底。通过一系列的强化燃烧，保证了一次风粉在消耗少量燃油的情况下正常燃烧，实现燃油点火和稳燃，省去锅炉点火和稳燃用油。

有益效果：本发明相对于传统燃烧器而言，够实现“以煤代油，旋流燃烧”，不仅能够实现少量燃油点火燃烧，还能够借助旋转气流实现高效低氮燃烧；本发明解决了本技术方案解决等离子燃烧器一次投入成本高、煤种适应性差、电力消耗高、使用寿命短、系统复杂及维护费用高等缺点；解决气化小油枪出力小、着火能量低及煤种适应性差的问题；解决双强燃烧器系统结构复杂、燃油消耗量大及投资成本高的问题。

本发明仅消耗少量油便可点燃煤粉，煤粉燃烧不耗油，具有较高的经济效益；其结构简单，维护费用低；油易点燃且燃烧温度高，可以点燃各类煤种，具有较宽的煤种适用范围；二次风分级送入，分级燃烧，降低燃烧阶段氮氧化物的生成，可以实现低氮燃烧，环保效益明显；二次风旋流参与燃烧，燃烧火焰比较稳定，具有一定的自稳燃作用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种工业锅炉旋流微油煤粉燃烧器，包括微油燃烧装置、一次风管、内二次风装置15、外二次风装置16及风箱5，一次风管、内二次风装置15、外二次风装置16及风箱5的轴心线均重叠。一次风管外侧是内二次风装置15，内二次风装置15外侧是外二次风装置16，前三均在风箱5内。

微油燃烧装置，由微油枪1、中心风管2，微油燃烧器3、高能点火枪17及观火装置18组成，其中，燃油点火，燃烧器投油后启用高能点火枪17点燃燃油，形成高温的中心火焰，进一步点燃煤粉，火焰观测，通过观火装置18观察燃油是否燃烧及燃烧情况。燃烧器投油后启用高能点火枪17点燃经压缩空气雾化的燃油，形成高温的中心火焰，进一步点燃煤粉。

一次风管，一次风管沿风粉流向依次为：风粉入口、管道弯头、预混室10，一级中心浓缩装置11，二级中心浓缩装置12，内二次风喷口8、外二次风喷口9。

其中，一次风管主要作用：输送一次风和煤粉；实现煤粉在预混室10与燃油混合并燃烧；通过碰撞分离原理，在燃烧介质通过一级中心浓缩装置11，二级中心浓缩装置12时被逐级浓缩，强化燃烧；

内二次风装置15，内二次风装置15由内二次风风筒8、内二次风旋流片6及内二次风调节装置13组成。

内二次风装置15主要功能：送入内二次风，为一次风管内的燃烧提供额外氧量，强化燃烧，实现一级助燃；通过旋流片6使补入的内二次风发生旋流，旋流气流进入一次风管，带动一次风粉旋转，实现一级旋流燃烧；通过内二次风调节装置13可以调节内二次风风量，进而调节燃烧。内二次风在一次风管外侧，对一次风管进行冷却，防止燃烧器壁超温。

外二次风装置16，外二次风装置由外二次风风筒9、外二次风可调式旋流片7及外二次风调节装置4组成。

外二次风装置16主要功能：送入外二次风，为一次风管内及一级旋流燃烧提供额外氧量，强化燃烧，实现二级助燃；通过可调式旋流片使补入的外二次风发生旋流，旋流气流进入一次风管出口，加强一次风粉旋转，实现二级旋流燃烧；通过外二次风调节装置可以调节外二次风旋流片7旋转角度，进而可以调节外二次风风量和旋转强度，进而调节燃烧。

风箱5，风箱5为壳体结构，二次风在风箱5内分别分配到内二次风装置15和外二次风装置16。

下以是本发明的具体实施过程：

在微油枪1的供气管道中加入燃油，启动高能点火枪点燃燃油。

经观火装置18看到明亮火焰后，从微油枪1上的中心风管道2通入定量的中心风，中心风与燃油在预混室10充分混合，使燃油充分燃烧，形成高温火核；这时的燃油火焰动量大、刚性强、传播速度快、中心温度高。最后经过外二次风喷口9，在此通入一定量的旋转外二次风。

当燃油火焰稳定后，以一次风为载体，从一次风粉入口加入煤粉。在预混室10，部分煤粉与燃油火焰迅速混合并裂解燃烧。

从预混室10出来的煤粉火焰分别经过一级中心浓缩装置11、二级中心浓缩装置12到达内二次风喷口8，在此通入一定量的旋转内二次风，补入一定的氧量并使煤粉火焰发生旋转，形成内层旋转火焰，把煤粉和火焰包裹在内层旋转高温区。随后，根据着火情况通过内二次风调节器13调节内二次风通道开度，进而调节内二次风风量。

在内二次风喷口8外侧经外二次风喷口9引入与内二次风同向旋转的外二次风，外二次风作用在内层旋转火焰上，加强火焰旋转，强化煤粉和空气的混合，补入充足的氧量，促使煤粉充分燃烧。随后，可以通过外二次风调节器4调节外二次风旋流片7的旋转角度，以调节外二次风风量、外二次风旋转角度和风速，实现外二次风旋流强度的调节，从而调节旋流火焰。

本实施例经过合理组织燃烧用风，实现煤粉的分级燃烧，可有效降低氮氧化物的生成，降低氮排放。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种工业锅炉旋流微油煤粉燃烧器，其特征在于：包括微油燃烧装置、一次风管、内二次风装置(15)和外二次风装置(16)；

所述微油燃烧装置包括微油枪(1)、点火枪(17)观火装置(18)、与微油枪(1)相连的中心风管(2)、与中心风管(2)相连通的微油燃烧器(3)，所述点火枪(17)将微油燃烧器(3)内的微量燃油点燃；观火装置(18)观察燃油是否燃烧及燃烧情况；

所述一次风管从风向走向依次包括风粉入口、预混室(10)，一级中心浓缩装置(11)，二级中心浓缩装置(12)，以及设在一次风管出口的内二次风装置(15)、设在内二次风装置(15)外的外二次风装置(16)，所述预混室(10)与微油燃烧器(3)相连通；

所述内二次风装置(15)包括设在一次风管外的内二次风风筒(8)、设在内二次风风筒(8)与一次风管之间的内二次风旋流片(6)及设在内二次风风筒(8)外的内二次风调节装置(13)；

所述外二次风装置(16)包括设在内二次风风筒(8)外的外二次风风筒(9)、设在外二次风风筒(9)一端的外二次风可调式旋流片(7)以及与外二次风可调式旋流片(7)相连的二次风调节装置(4)。

2.根据权利要求1所述的工业锅炉旋流微油煤粉燃烧器，其特征在于：所述内二次风装置(15)和外二次风装置(16)外设有一风箱(5)。

3.根据权利要求1所述的工业锅炉旋流微油煤粉燃烧器，其特征在于：所述一次风管呈“J”型。

4.根据权利要求1所述的工业锅炉旋流微油煤粉燃烧器，其特征在于：所述点火枪(17)为高能点火枪。

5.根据权利要求1所述的工业锅炉旋流微油煤粉燃烧器，其特征在于：一次风管、内二次风装置(15)、外二次风装置(16)及风箱(5)的轴心线均重叠。