CN204786377U - 一种旋流少气煤粉燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋流少气煤粉燃烧器，包括燃气燃烧器、预燃室、燃烧室、内二次风装置、外二次风装置及风箱，燃烧室、预燃室、内二次风装置、外二次风装置及风箱的轴心线均重叠。燃烧室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。本实用新型仅消耗少量天然气便可点燃煤粉，不消耗燃油；结构简单，维护保养方便；天然气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；可实现分级燃烧，氮氧化物生成量低。

Description

一种旋流少气煤粉燃烧器

技术领域

本发明公开了一种促使煤粉旋转燃烧的少气燃烧装置，具体涉及能实现微气量点火和低氮燃烧的燃烧器。

背景技术

我国是一个石油消耗和进口大国，国家鼓励推广节油技术和以煤代油技术，国家发展和改革委员会在“节能中长期专项规划”中明确提出：下一个五年规划期间，电力等行业节约和替代燃料油的目标是3800万吨。降低燃油消耗成为当务之急。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，出现了如等离子点火、微油点火等技术。但是，上述各技术由于各种原因，在实际应用中都存在一定局限性。

如等离子燃烧器：煤种适用性差，稳燃效果差，燃尽率低，使用寿命短，系统复杂，维护费用高。

如微油燃烧器：燃烧器出力小，着火能量低，煤种适用性差。

综上所述，上述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，本发明提供一种旋流少气煤粉燃烧器。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种旋流少气煤粉燃烧器，包括燃气燃烧器、燃烧室、内二次风装置和外二次风装置；

所述少气燃烧装器包括燃气燃烧器、助燃风管，所述点火器将燃烧室内的天燃气点燃；

所述燃烧室按风粉走向依次包括风粉入口、预燃室、初级浓缩器、末级浓缩器、以及设在燃烧室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，所述预燃室与燃气燃烧器相连通；

所述内二次风装置包括设在燃烧室外的内二次风筒、设在内二次风筒与燃烧室之间的内二旋流器及设在内二次风筒外的内二次风调节器；

所述外二次风装置包括设在内二次风筒外的外二次风筒、设在外二次风筒内的外二旋流器以及与外二旋流器相连的外二次风调节杆；所述内二次风装置和外二次风装置外设有二次风箱。

本发明中锅炉点火启动时，利用天然气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，燃烧火焰经过初级浓缩器、末级浓缩器后，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天然气的情况下正常燃烧，实现少气点火和稳燃，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，不仅能够实现少量天然气点火燃烧，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；解决微油点火枪出力小、着火能量低及煤种适应性差的问题。本发明仅消耗少量天然气便可点燃煤粉，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；天然气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，一种旋流少气煤粉燃烧器，包括燃气燃烧器1、燃烧室11、内二次风装置13、外二次风装置12及二次风箱5，燃烧室11、内二次风装置13、外二次风装置12及二次风箱5的轴心线均重叠。燃烧室11外侧是内二次风装置13，内二次风装置13外侧是外二次风装置12，前三均在二次风箱5内。

其中，燃气燃烧器投气后启用高能点火器3点燃天然气，形成高温的中心火焰，进一步点燃煤粉。

燃烧室11沿风粉流向依次为：风粉入口、管道弯头、预燃室6、初级浓缩器7、末级浓缩器10、内二次风喷15、外二次风喷口16。

其中，燃烧室主要作用：输送一次风和煤粉；实现煤粉在预燃室6与天然气混合并燃烧；通过碰撞分离原理，在燃烧介质通过初级浓缩器7、末级浓缩器10后，被逐级浓缩，强化燃烧；

内二次风装置13，内二次风装置13由内二次风筒、内二旋流器8及内二次风调节器14组成。

内二次风装置13主要功能：通过旋流器8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；通过内二次风调节器14可以调节内二次风风量，进而调节燃烧。内二次风在燃烧室外侧，对一次风管进行冷却，防止燃烧器壁超温。

外二次风装置12，外二次风装置由外二次风筒、外二旋流器9及外二次风调节器4组成。

外二次风装置12主要功能：通过旋流器9使补入的外二次风发生旋流，旋流气流进入燃烧室，加强一次风粉旋转，实现二级旋流燃烧；通过外二次风调节器4可以调节外二旋流器9旋转角度，进而调节外二次风风量和旋转强度，进而调节燃烧。

二次风箱5，二次风箱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13和外二次风装置12。

下以是本发明的具体实施过程：

在燃气燃烧器1的供气管道中加入天然气，启动高能点火枪3点燃天然气。

从助燃风管道2通入定量的助燃风，助燃风与天然气在预燃室6充分混合，天然气充分燃烧，形成高温火核；最后经过外二次风喷口16，在此通入一定量的旋转外二次风。

当天然气火焰稳定后，以一次风为载体，从一次风粉入口加入煤粉。在预燃室6，部分煤粉与天然气火焰迅速混合并裂解燃烧。

从预燃室6出来的煤粉火焰分别经过初级浓缩器7、末级浓缩器10到达内二次风喷口15，在此通入一定量的旋转内二次风，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，通过内二次风调节器14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15外侧经外二次风喷口16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杆4调节外二旋流器9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 (3)

1.一种旋流少气煤粉燃烧器，其特征在于：包括燃气燃烧系统、燃烧室(11)、内二次风装置(13)和外二次风装置(12)；

所述燃气燃烧系统包括燃气燃烧器(1)、点火器(3)、助燃风管(2)，所述点火器(3)将燃气燃烧器(1)内的天燃气点燃，助燃风管(2)为天然气燃烧提供氧量；

所述燃烧室(11)按风粉走向依次为风粉入口、预燃室(6)，初级浓缩器(7)，末级浓缩器(10)，内二次风喷口(15)、外二次风喷口(16)；

所述内二次风装置(13)包括设在燃烧室(11)外的内二次风筒、设在内二次风筒与燃烧室(11)之间的内二旋流器(8)及设在内二次风筒外的内二次风调节器(14)；

所述外二次风装置(12)包括设在内二次风筒外的外二次风筒、设在外二次风筒一端的外二旋流器(9)以及与外二旋流器(9)相连的外二次风调节杆(4)；

所述内二次风装置(13)和外二次风装置(12)外设有外二次风箱(5)。

2.根据权利要求1所述的旋流少气煤粉燃烧器，其特征在于：所述点火器(3)为高能点火器。

3.根据权利要求1所述的旋流少气煤粉燃烧器，其特征在于：预燃室(6)、燃烧室(11)、内二次风装置(13)、外二次风装置(12)及二次风风箱(5)的轴心线均重叠。