CN207849356U - 一种高效多腔室锅炉燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效多腔室锅炉燃烧器，包括燃烧室和炉排，炉排设置在燃烧室的下部；燃烧室包括主燃烧室和辅助燃烧室,辅助燃烧室设置在主燃烧室的进煤一侧；辅助燃烧室沿进燃料方向设置有低温区、高温区和气化区，两个相对独立并互相连通的燃烧室，能够使燃煤先在辅燃烧室内进行初步的燃烧，使得初步燃烧更加充分，有利于提高整体燃煤的燃烧效率和热能释放效率；低温区、中温区及高温区与送风模块相配合，以控制煤的燃烧；煤气和空气在低温区的混合；既降低了高温区烟气温度，又能保证燃料的燃尽；加强了高温区煤气与空气的后期混合，降低了NOx的生成量。

Description

一种高效多腔室锅炉燃烧器

技术领域

本实用新型涉及一种高温气化无烟炉,具体地说,涉及一种高效多腔室锅炉燃烧器,属于机械技术领域。

背景技术

目前，传统锅炉的送风系统采用下送风方式，由于送风方式比较简单,造成燃煤燃烧的火焰不能保持持续、旺盛，燃料的挥发分和固定碳在同一个区域一起燃烧，使挥发分的燃烧比较慢、不完全、不彻底，气体不完全燃烧降低了热效率，烟尘和氮氧化物(NO_X)高浓度排放，还伴随有冒黑烟现象，不利于环保。

锅炉烟尘都是在锅炉后端处理后，一般情况下炉排炉出口氮氧化物400mg/Nm³左右，控制炉温也只能370℃左右。降低氮氧化物排放成了燃煤锅炉清洁利用煤碳的一大难题。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下不足：燃烧不充分，锅炉出口氮氧化物、烟尘排放高，污染环境。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种高效多腔室锅炉燃烧器，实现了：煤气和空气在低温区的混合；既降低了高温区烟气温度，又能保证燃料的燃尽，降低了NOx的生成量；加强了高温区煤气与空气的后期混合。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种高效多腔室锅炉燃烧器，其特征在于：包括燃烧室和炉排，炉排设置在燃烧室的下部；

燃烧室包括主燃烧室和辅助燃烧室, 辅助燃烧室设置在主燃烧室的进煤一侧；

辅燃烧室沿进燃料方向设置有低温区、高温区和气化区。

进一步地，低温区，用于从顶部送入小风量的助燃风或不送风，承载燃料在低温下缺氧燃烧；

高温区，用于从顶部送入的助燃风风量比低温区的风量有所增加，承载燃料在高温区逐渐燃烧；

气化区，用于从顶部送入比高温区的送风量更大的助燃风，承载燃料开始高温燃烧。

进一步地，还设有通过调节气化区的送风量来控制主燃烧室排放物含量的控制装置。

进一步地，

控制装置与辅助燃烧室的送风模块连接，根据主燃烧室排放物中的NO_X的含量低于或高于150mg/Nm³控制送风模块调整气化区的送风量

本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

1）两个相对独立并互相连通的燃烧室，能够使燃煤先在辅燃烧室内进行初步的燃烧，使得初步燃烧更加充分，有利于提高整体燃煤的燃烧效率和热能释放效率。

2）低温区、中温区及高温区与送风模块相配合，以控制煤的燃烧；煤气和空气在低温区的混合；既降低了高温区烟气温度，又能保证燃料的燃尽；加强了高温区煤气与空气的后期混合，降低了NO_X的生成量。

下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步说明。

附图说明

附图1是本实用新型的一种高效多腔室锅炉燃烧器的结构示意图；

图中，

1-主燃烧室，2-炉排，3-辅燃烧室，4-挡板，5-炉腔，6-耐火砖，8-第一送风模块，9-第二送风模块，10-第三送风模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1，如图1所示，一种高效多腔室锅炉燃烧器，包括燃烧室和炉排2，炉排2设置在燃烧室的下部；燃烧室包括主燃烧室1和辅助燃烧室3, 辅助燃烧室3设置在主燃烧室1的进煤一侧。主燃烧室1和所述辅助燃烧室3相对独立设置，也可以为一体设置，在本实施例中辅助燃烧室3与主燃烧室1相对独立设置。

辅助燃烧室3与主燃烧室1之间设置有挡板4，并且通过挡板4相互连通，挡板4使得所述辅助燃烧室3形成半封闭状态，所述挡板4可用于将辅助燃烧室3的火焰引入主燃烧室1，目的是使燃料燃烧更加充分。两个相对独立又互相连通的燃烧室，能够使燃料先在辅助燃烧室内进行初步的燃烧，使得初步燃烧更加充分，有利于提高整体燃料的燃烧效率，热能释放效率提高。

辅助燃烧室3包括炉腔5、炉顶和上送风装置，炉腔5所构成的空间沿进燃料方向逐渐变大，炉顶沿进燃料方向逐渐向上倾斜；上送风装置包括炉顶上设置的若干送风模块，每个送风模块中贯穿设置至少一排进风管；送风模块的数量可以根据辅助燃烧室3的大小及设计进行调整，本实施例中为三个，三个送风模块沿进燃料方向排列，依次为第一送风模块8、第二送风模块9和第三送风模块10，第一送风模块8中竖直设置有一排进风管；第二送风模块9和第三送风模块10中分别竖直设置有三排进风管；每一排进风管包括若干根进风管；进风管的数量沿进料方向逐渐增加，这样使得辅助燃烧室3内沿进燃煤方向的送风量逐渐增大，借此，送风气流稳定，不会对上送风形成扰流，使不同的区域分别送入合理的风量，从而达到分级布风、均匀流化的目的；同时还可降低过量空气系数。

炉顶的上壁用块状的耐火砖6进行铺设，为分体式设置，具有分散应力的功能，便于局部更换，方便维修，降低维修成本，另一方面有较强的抗热震性能和保温性能，有效避免了热量的散失和延长了使用寿命。

炉排2设置于辅助燃烧室3和主燃烧室1的下部。

辅助燃烧室3沿进燃料的方向，依次为低温区、高温区和气化区三个过程：

低温区，燃料在炉排2的带动下进入辅助燃烧室3内，顶部的送风模块先送入小风量的助燃风或不送风，燃料在低温下缺氧燃烧，防止氮氧化合物的产生；

高温区，燃料在炉排2的带动下进入高温区，高温区送入的助燃风风量比低温区的风量有所增加，燃料在高温区逐渐燃烧；

气化区，燃料自高温区进入气化区，顶部的送风模块送入比高温区的送风量更大的助燃风，燃料开始高温燃烧，产生挥发分和焦炭，挥发分主要是甲烷、氢气、一氧化碳等气体，形成高温高压的环境，并实现挥发分的气化燃烧。

气化区的送风量，由主燃烧室1排放物（主要是氮氧化物）的含量决定，通过控制主燃烧室1排放物中的NO_X的含量来即时调节所述气化区的送风量，具体为：当检测到主燃烧室1排放物中的NO_X的含量低于150mg/Nm³时，增大所述气化区的送风量，对主燃烧室1排放物含量进行实时监控，当主燃烧室1排放物中的NO_X的含量高于150mg/Nm³时，停止增大所述气化区的送风量并可以适当调小；当检测到主燃烧室1排放物中的NO_X的含量低于150mg/Nm³时，可以不需要调节送风量大小。气化区的送风量由控制装置根据主燃烧室1排放物含量控制辅助燃烧室3内的送风模块来实现的。

主燃烧室1内燃烧物质只有焦炭，燃烧更加彻底，燃烧更加充分。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高效多腔室锅炉燃烧器，其特征在于：包括燃烧室和炉排（2），炉排（2）设置在燃烧室的下部；

燃烧室包括主燃烧室（1）和辅助燃烧室（3）, 辅助燃烧室（3）设置在主燃烧室（1）的进煤一侧；

辅助燃烧室（3）沿进燃料方向设置有低温区、高温区和气化区。

2.如权利要求1所述的一种高效多腔室锅炉燃烧器，其特征在于：低温区，用于从顶部送入小风量的助燃风或不送风，承载燃料在低温下缺氧燃烧；

高温区，用于从顶部送入的助燃风风量比低温区的风量有所增加，承载燃料在高温区逐渐燃烧；

气化区，用于从顶部送入比高温区的送风量更大的助燃风，承载燃料开始高温燃烧。

3.根据权利要求1所述的高效多腔室锅炉燃烧器，其特征在于：还设有通过调节气化区的送风量来控制主燃烧室（1）排放物中的NO_X的含量的控制装置。

4.根据权利要求1所述的高效多腔室锅炉燃烧器，其特征在于：控制装置与辅助燃烧室（3）的送风模块连接，根据主燃烧室（1）排放物中的NO_X的含量低于或高于150mg/Nm³控制送风模块调整气化区的送风量。