CN209355293U - 一种生物质燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物质燃烧器,包括由内至外依次设置的中心风管、生物质一次风管、二次风管及燃烧器面板，二次风管内设有二次风旋流叶片，二次风管与二次风箱相连通，在二次风箱与二次风管之间设有二次风风量调节挡板，一次风管内设有生物质浓缩器，一、二次风管出口处分别设有一、二次风扩锥。本生物质燃烧器通过合理组织空气混入，并在炉膛内形成回流区，使回流的高温烟气加热一次风，从而使生物质燃料着火燃烧，并能有效调节生物质燃烧火焰，因此，本生物质燃烧器既能保证生物质燃料的高效燃烧利用，又不会影响锅炉煤粉主燃料的燃烧稳定着火，同时还能对主燃料产生的NO_x有一定的还原特性，降低NO_x的排放，非常值得广泛推广与使用。

Description

一种生物质燃烧器

技术领域

本实用新型涉及锅炉燃烧器技术领域，尤其是涉及一种生物质燃烧器。

背景技术

生物质燃料作为一种清洁能源，具有产量大，分布广，可再生，二氧化碳零排放等特点，怎么高效经济利用这些生物质燃料一直是全世界能源行业关注的重点之一，而且我国火电站同样也具有分布广的特点，将火电站周围一定范围内（如100公里内）的生物质燃料与燃煤在锅炉内直接耦合燃烧，是生物质最有效的利用途径之一。

由于生物质燃料具备碳量少，含氢量多，含氧量大，含硫量及发热量低等特点，其还是极易着火、极易燃尽、严重结渣、严重沾污的燃料，且生物质挥发分V_daf一般可以达到80%以上，所以当将生物质热量与燃煤耦合发电时，对于锅炉燃烧器而言，受限于生物质和燃煤两种燃料的一次风速、一次风率及一次风温等参数选取具有较大差别，原煤粉燃烧器结构也不在适用于生物质燃料，因此生物质燃料和燃煤很难适用于同一种锅炉燃烧器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足提供一种生物质燃烧器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生物质燃烧器，包括由内至外依次设置的生物质一次风管、二次风管及燃烧器面板，所述的二次风管内设有二次风旋流叶片，二次风管与二次风箱相连通，在所述的二次风箱与二次风管之间设有二次风风门。

进一步，在所述的一次风管内还套设有一根中心风管，且所述的中心风管内设有点火枪。

进一步，所述的一次风管内设有生物质浓缩器。

进一步，所述的一次风管出口处设有一次风扩锥。

进一步，所述的二次风管出口处设有二次风扩锥。

进一步，所述二次风管内的二次风采用一级供风。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的生物质燃烧器通过合理组织空气混入，并在炉膛内形成回流区，旋流与直流有效配合，使回流的高温烟气加热一次风，从而使生物质燃料着火燃烧，并能有效调节生物质燃烧火焰，因此，本生物质燃烧器既能保证生物质燃料的高效燃烧利用，又不会影响锅炉煤粉主燃料的燃烧稳定着火，同时还能对主燃料产生的NO_x有一定的还原特性，降低NO_x的排放，非常值得广泛推广与使用。

附图说明

图1是本实用新型生物质燃烧器的结构示意图；

图中标记为：1-中心风管，2-一次风管，3-二次风管，4-二次风风门，5-二次风旋流叶片，6-生物质浓缩器，7-一次风扩锥，8-二次风扩锥，9-燃烧器面板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的生物质燃烧器包括由内至外依次设置的中心风管1、生物质一次风管2、二次风管3及燃烧器面板9，所述的二次风管3内设有二次风旋流叶片5，二次风管3与生物质燃烧器的二次风箱（图中未示出）相连通，在所述的二次风箱与二次风管3之间设有带二次风风量调节挡板的二次风风门4，此处设于生物质燃烧器上的二次风风门4为现有技术中常规煤粉燃烧器中普遍使用的二次风风门4。

通过在二次风管内设置二次风旋流叶片，当二次风经过二次风旋流叶片后会形成带旋转的二次风，依靠二次风的旋转射流、一次风及其扩口等因素的相互综合作用，会在锅炉炉膛内形成高温烟气回流区，回流的高温烟气加热一次风，从而使生物质着火燃烧，形成燃烧火焰。

通过设置带有二次风风量调节挡板的二次风风门，当锅炉处于高负荷运转时，可将二次风风量调节挡板关至冷却位(即挡板开度为10～30%)，以控制好生物质燃烧器的二次风风量，从而使生物质挥发分不会被大量消耗，进而起到有效降低NO_x生成的作用；当锅炉处于中低负荷运转时，可将二次风风量调节挡板开大至合适位置(挡板开度为30～50%)，以控制好生物质燃烧器的二次风风量，从而加快生物质挥发分的燃烧，使生物质有效燃尽，且不影响煤粉主燃料燃烧稳定着火；当锅炉处于最低负荷运转时，可将二次风风量调节挡板开至最大位置(挡板开度为50～100%)，以控制好生物质燃烧器的二次风风量，从而加快生物质挥发分的燃烧，使生物质有效燃尽，并促进锅炉煤粉主燃料燃烧稳定着火。

作为一种优选方案，当工程具有点火需求时，可在所述的中心风管1内设置点火枪等点火设备。

作为一种优选方案，所述的一次风管2内设有生物质浓缩器6，所述的生物质浓缩器6可采用一级浓缩，也可以采用二级浓缩，通过浓缩器对生物质粉的浓淡分离，可实现生物质粉的浓淡燃烧。

作为另一种优选方案，所述的一次风管2出口处设有一次风扩锥7，所述的二次风管3出口处设有二次风扩锥8，通过在一、二次风管2,3的出口处设置一、二次风扩锥7,8，可以起到引导气流和及时合理补充燃烧用空气的作用。

此外，还可根据实际情况按照一定面积比例、出口流场等因素来合理设计一次风管、二次风管出口处的扩锥外形尺寸，并通过对一、二次风量进行匹配调整，从而达到最佳的燃烧状态。

实施例

下面以一台660MW超临界煤粉锅炉掺烧成型生物质燃料为例对本实用新型进行详细说明，锅炉及燃料相关参数为：锅炉蒸发量为2060t/h，锅炉燃煤量为265t/h，掺烧生物质燃料量为45t/h。

当上述燃煤锅炉在正常运行且需要掺烧生物质燃料时，首先将磨制或粉碎好的生物质粉由一次风通过生物质一次风管送入生物质燃烧器，一次风采用一级供风，并从生物质一次风管扩口喷射入炉膛内，二次风通过二次风箱由二次风管送入，经过旋流叶片后形成带旋转的二次风从二次风管扩口进入炉膛，依靠二次风的旋转射流，以及一次风及其扩口等的相互综合作用，从而在锅炉炉膛内形成高温烟气回流区，回流的高温烟气加热一次风，使生物质燃料着火燃烧，形成燃烧火焰，大部分二次风从燃烧火焰中后段混入，以补充燃烧所需要的空气。

其中，当锅炉处于高负荷运转时，将二次风风量调节挡板关至冷却位(挡板开度为10～30%)，从而有效降低NO_x的生成；当锅炉处于中低负荷运转时，将二次风挡板开大至合适位置(挡板开度30～50%)，从而使生物质有效燃尽，且不想影响煤粉主燃料燃烧稳定着火；当锅炉处于最低负荷运转时，将二次风挡板开大最大位置(挡板开度50～100%)，从而使生物质有效燃尽，并促进锅炉煤粉主燃料燃烧稳定着火。

本实用新型的生物质燃烧器通过合理组织空气混入，并在炉膛内形成回流区，旋流与直流有效配合，使回流的高温烟气加热一次风，从而使生物质燃料着火燃烧，并能有效调节生物质燃烧火焰，因此，本生物质燃烧器既能保证生物质燃料的高效燃烧利用，又不会影响锅炉煤粉主燃料的燃烧稳定着火，同时还能对主燃料产生的NO_x有一定的还原特性，降低NO_x的排放，非常值得广泛推广与使用。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种生物质燃烧器，其特征在于，包括由内至外依次设置的生物质一次风管（2）、二次风管（3）及燃烧器面板（9），所述的二次风管（3）内设有二次风旋流叶片（5），二次风管（3）与二次风箱相连通，在所述的二次风箱与二次风管（3）之间设有二次风风门（4）。

2.根据权利要求1所述的生物质燃烧器，其特征在于，在所述的一次风管（2）内还套设有一根中心风管（1），且所述的中心风管（1）内设有点火枪。

3.根据权利要求1所述的生物质燃烧器，其特征在于，所述的一次风管（2）内设有生物质浓缩器（6）。

4.根据权利要求1所述的生物质燃烧器，其特征在于，所述的一次风管（2）出口处设有一次风扩锥（7）。

5.根据权利要求1所述的生物质燃烧器，其特征在于，所述的二次风管（3）出口处设有二次风扩锥（8）。

6.根据权利要求1所述的生物质燃烧器，其特征在于，所述二次风管（3）内的二次风采用一级供风。