CN205119046U - 一种旋流煤粉燃烧器 - Google Patents

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Abstract

一种旋流煤粉燃烧器，属于煤粉燃烧器，解决现有旋流式燃烧器不具备抑制和还原NOX功能以及现有方法水蒸汽投送的位置范围过宽的问题。本实用新型包括中心管、一次风管、内二次风管、外二次风管，中心管位于一次风管内，煤粉气流浓缩器将一次粉气流分成一次风浓侧粉气流和一次风淡侧粉气流，中心管由内圆管和外圆管同轴相套构成套管，套管管壁后端面具有后端蒸汽喷口，套管管壁对应一次风浓侧粉气流部位具有侧面蒸汽喷口。在燃料燃烧过程中，通过后端蒸汽喷口、侧面蒸汽喷口将蒸汽送入回流区和一次风浓侧粉气流，发生水煤气反应，抑制和还原NOx；与蒸汽投送一次风以外的炉膛其它区域相比，根据煤质和用汽量的变化，NOx可减排200—400mg/m3，用汽量减少75％。

Description

一种旋流煤粉燃烧器
技术领域
本实用新型属于煤粉燃烧器，特别适于对锅炉燃烧产物的处理。
背景技术
授权公开号CN2246753的实用新型专利，提供一种旋流式燃烧器，其由一次风管、二次风管、旋流器构成，在一次风管内设中心风管,在中心风管将小股煤粉气流或油雾流或燃气直接进入高温回流区先行着火,使燃烧稳定,着火压力波动小，但不具备抑制和还原NOX的效果。
中国专利ZL200410013215.3，提出一种炉内抑制和还原NOX的方法，在燃料燃烧过程中，与喷入燃料同时，将水蒸汽或者水雾喷入炉膛内燃烧区域，使其降温，喷入的水蒸汽或者水雾量小于40％喷入燃料量，抑制和还原NOX。
上述方法进一步限定，可以在锅炉底层燃烧器与炉膛出口之间任意高度上喷入水蒸汽或者水雾，水蒸汽或者水雾可从炉膛水平面径向喷入或四角切圆方式喷入；水蒸汽或者水雾也可以从锅炉一次风口、二次风口或三次风口喷入炉膛。上述方法中，水蒸汽投送的位置范围过宽，不利于提高治理NOx效果。
发明内容
本实用新型提供一种旋流煤粉燃烧器，解决现有旋流式燃烧器不具备的水煤气抑制和还原NOX功能的问题，同时解决现有方法水蒸汽投送的位置范围过宽的问题。
本实用新型所提供的一种旋流煤粉燃烧器，包括中心管、一次风管、内二次风管、外二次风管，所述中心管位于一次风管内，两者同轴并形成第一环形空心夹层，以通入一次粉气流，所述内二次风管套于一次风管外，并形成第二环形空心夹层，以通入内二次气流，所述外二次风管，套于内二次风管外，并形成第三环形空心夹层，以通入外二次气流；所述第一环形空心夹层内装有煤粉气流浓缩器，将一次粉气流分成一次风浓侧粉气流和一次风淡侧粉气流，其中一次风浓侧粉气流围绕中心管外表面，一次风淡侧粉气流则远离中心管外表面而接近一次风管内表面；所述第二环形空心夹层和第三环形空心夹层)内分别装有内旋流器和外旋流器，其特征在于：
所述中心管由内圆管和外圆管同轴相套构成套管，所述外圆管对应一次风管出风口一端的外径扩大，成为扩放管，所述套管管壁为环形空心夹层，以便通入水蒸气，套管管壁前后端面封闭，套管管壁前端具有蒸气入口，套管管壁后端面具有后端蒸汽喷口，套管扩放管壁面向第一环形空心夹层且对应一次风浓侧粉气流部位具有侧面蒸汽喷口。
所述煤粉气流浓缩器可以由锥形管和整流管构成，所述锥形管为圆锥形，固定于所述一次风管内壁，锥形管大端朝向一次风管进风口；所述整流管为圆管，套在所述中心管的外圆管外径扩大部分，并通过支杆固定于外圆管上；所述锥形管和整流管之间具有间隔，工作时，一次风粉气流从一次风管进风口流入，经过锥形管和整流管之间的间隔，在整流管内形成一次风浓侧粉气流，在整流管外形成一次风淡侧粉气流。
所述的旋流煤粉燃烧器，其进一步特征在于：
所述后端蒸汽喷口沿作为所述中心管的套管管壁后端面圆周均匀分布，所述侧面蒸汽喷口沿所述套管管壁圆周均匀分布。
所述一次风管、内二次风管、外二次风管的进风口为径向，与所述中心管的中轴线垂直。
本实用新型装于锅炉炉膛的前后墙，形成对冲燃烧，在燃料燃烧过程中，一次风粉流进入第一环形空心夹层，通过煤粉气流浓缩器，将一次粉气流分成一次风浓侧粉气流和一次风淡侧粉气流，进入炉膛燃烧，与喷入燃料同时，将水蒸汽通入作为中心管的套管环形空心夹层，并由后端蒸汽喷口和侧面蒸汽喷口分别喷入回流区和一次风浓侧粉气流，分别在燃烧火焰中发生水煤气反应，抑制和还原NOx.，投送蒸汽量相当于用粉量的10％以下，最佳量为0.1％～3％，从而提高NOx的治理效果。
与蒸汽投送一次风以外的炉膛其它区域相比，根据煤质和用汽量的变化，NOx可减排200—400mg/m3，用汽量减少75％。
附图说明
图1为本实用新型剖视图；
图2为图1的A-A剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1、图2所示，本实用新型包括中心管1、一次风管2、内二次风管3、外二次风管4，所述中心管1位于一次风管2内，两者同轴并形成第一环形空心夹层2A，以通入一次粉气流，所述内二次风管3套于一次风管2外，并形成第二环形空心夹层3A，以通入内二次气流，所述外二次风管4，套于内二次风管3外，并形成第三环形空心夹层4A，以通入外二次气流；所述第一环形空心夹层2A内装有煤粉气流浓缩器，将一次粉气流分成一次风浓侧粉气流和一次风淡侧粉气流，其中一次风浓侧粉气流围绕中心管1外表面，一次风淡侧粉气流则远离中心管1外表面而接近一次风管2内表面；所述第二环形空心夹层3A和第三环形空心夹层4A内分别装有内旋流器6和外旋流器7；
所述中心管1由内圆管1E和外圆管1F同轴相套构成套管，所述外圆管1F对应一次风管出风口一端的外径扩大，成为扩放管，所述套管管壁为环形空心夹层，以便通入水蒸气，套管管壁前后端面封闭，套管管壁前端具有蒸气入口1A，套管管壁后端面具有后端蒸汽喷口1B，套管扩放管壁面向第一环形空心夹层2A且对应一次风浓侧粉气流部位具有侧面蒸汽喷口1C。
实施例，用于前后墙对冲锅炉
如图1所示，本实施例中，所述煤粉气流浓缩器由锥形管5A和整流管5B构成，所述锥形管5A为圆锥形，固定于所述一次风管2内壁，锥形管5A大端朝向一次风管2进风口；所述整流管5B为圆管，套在所述中心管1的外圆管1F外径扩大部分，并通过支杆固定于外圆管1F上；所述锥形管5A和整流管5B之间具有间隔，工作时，一次风粉气流从一次风管2进风口流入，经过锥形管5A和整流管5B之间的间隔，在整流管5B内形成一次风浓侧粉气流9，在整流管5B外形成一次风淡侧粉气流8。
所述后端蒸汽喷口1B沿所述中心管1的套管管壁后端面圆周均匀分布，后端蒸汽喷口数量为8个，口径10mm，所述侧面蒸汽喷口1C数量为8个，口径10mm，沿所述套管管壁圆周均匀分布。
所述一次风管2、内二次风管3、外二次风管4的进风口为径向，与所述中心管1的中轴线垂直。
内旋流器6和外旋流器7均为可调轴向叶片旋流器，分别在第二环形空心夹层3A和第三环形空心夹层4A内呈圆环形分布。

Claims (3)

1.一种旋流煤粉燃烧器，包括中心管(1)、一次风管(2)、内二次风管(3)、外二次风管(4)，所述中心管(1)位于一次风管(2)内，两者同轴并形成第一环形空心夹层(2A)，以通入一次粉气流，所述内二次风管(3)套于一次风管(2)外，并形成第二环形空心夹层(3A)，以通入内二次气流，所述外二次风管(4)，套于内二次风管(3)外，并形成第三环形空心夹层(4A)，以通入外二次气流；所述第一环形空心夹层(2A)内装有煤粉气流浓缩器，将一次粉气流分成一次风浓侧粉气流和一次风淡侧粉气流，其中一次风浓侧粉气流围绕中心管(1)扩放部位外表面，一次风淡侧粉气流则远离中心管(1)外表面而接近一次风管(2)内表面；所述第二环形空心夹层(3A)和第三环形空心夹层(4A)内分别装有内旋流器(6)和外旋流器(7)，其特征在于：
所述中心管(1)由内圆管(1E)和外圆管(1F)同轴相套构成套管，所述外圆管(1F)对应一次风管出风口一端的外径扩大，成为扩放管，所述套管管壁为环形空心夹层，以便通入水蒸气，套管管壁前后端面封闭，套管管壁前端具有蒸气入口(1A)，套管管壁后端面具有后端蒸汽喷口(1B)，套管扩放管壁面向第一环形空心夹层(2A)且对应一次风浓侧粉气流部位具有侧面蒸汽喷口(1C)。
2.如权利要求1所述的旋流煤粉燃烧器，其特征在于：
所述煤粉气流浓缩器由锥形管(5A)和整流管(5B)构成，所述锥形管(5A)为圆锥形，固定于所述一次风管(2)内壁，锥形管(5A)大端朝向一次风管(2)进风口；所述整流管(5B)为圆管，套在所述中心管(1)的外圆管(1F)外径扩大部分，并通过支杆固定于外圆管(1F)上；所述锥形管(5A)和整流管(5B)之间具有间隔，工作时，一次风粉气流从一次风管(2)进风口流入，经过锥形管(5A)和整流管(5B)之间的间隔，在整流管(5B)内形成一次风浓侧粉气流，在整流管(5B)外形成一次风淡侧粉气流。
3.如权利要求1或2所述的旋流煤粉燃烧器，其特征在于：
所述后端蒸汽喷口(1B)沿所述中心管(1)的套管管壁后端面圆周均匀分布，所述侧面蒸汽喷口(1C)沿所述套管管壁圆周均匀分布；
所述一次风管(2)、内二次风管(3)、外二次风管(4)的进风口为径向，与所述中心管(1)的中轴线垂直。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105864750A (zh) * 2016-04-19 2016-08-17 上海理工大学 链条锅炉复合燃烧用旋流低氮燃烧器
CN109812803A (zh) * 2019-01-17 2019-05-28 上海理工大学 一种低负荷稳定燃烧的锅炉燃烧器及其燃烧方法与应用
CN113819461A (zh) * 2021-08-25 2021-12-21 西安交通大学 一种一次风浓淡分离多级旋流燃烧器及其工作方法

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