CN210035479U - 中心浓淡防烧损旋流燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种中心浓淡防烧损旋流燃烧器，包括一次风风筒及一次风喷嘴，一次风风筒内，沿风粉混合物流动方向依次设有文丘里浓缩装置、第二级环形浓缩块、第三级环形浓缩块，文丘里浓缩装置、第二级环形浓缩块及第三级环形浓缩块的过流孔径依次减小；文丘里浓缩装置、第二级环形浓缩块及第三级环形浓缩块内部过流面为三角形块状结构；第二级环形浓缩块朝向一次风风筒内壁的一面与文丘里浓缩装置过流面顶点之间、以及第三级环形浓缩块朝向一次风风筒内壁的一面与第二级环形浓缩块过流面顶点之间形成有环形气流通道。本实用新型能保证80％的煤粉浓缩到中心，同时保证径向风速分布的均匀性，且解决浓缩装置磨损的问题。

Description

中心浓淡防烧损旋流燃烧器

技术领域

本实用新型属于火力发电技术领域，尤其涉及一种中心浓淡防烧损旋流燃烧器。

背景技术

目前，火力发电厂大型锅炉由于低氮燃烧技术和配煤掺烧的广泛应用，燃烧器浓淡分离装置磨损、燃烧器喷口烧损且降氮效果不足，已逐渐成为威胁电站锅炉安全稳定运行的重要因素。

为了强化燃烧，降低NOx排放，目前的径向浓淡分离燃烧器在一次风管内设置各种煤粉浓淡分离装置以实现煤粉的径向浓淡分离。DRB-4Z燃烧器煤粉气流经过圆锥型扩散体将其分成两股，中心为淡煤粉气流，外围为浓煤粉气流，形成内淡外浓的浓淡燃烧；LNASB燃烧器一次风管炉膛端内表面处装有4个收集器，旋转的一次风通过收集器，在燃烧器出口形成4股独立的高煤粉浓度风粉气流,与其周围的淡煤粉气流实现“浓淡分级燃烧”；中心给粉旋流煤粉燃烧器在一次风通道内设置锥形分离环，使煤粉集中在燃烧器的中心，从而使得煤粉喷入正对燃烧器的中心回流区中心部分，因此穿越中心回流区的煤粉量增加，煤粉的穿越时间延长，可控制燃料型NOx的形成。总而言之，有的是中心浓四周淡(内浓外淡)，有的是四周浓中心淡(外浓内淡)。对于外浓内淡的煤粉分布，有利于煤粉的及时着火稳燃，但是由于与内二次风的混合较早，因此不利于降低NOx浓度。内浓外淡的煤粉分布，这样形成淡煤粉气流包围浓煤粉气流燃烧，浓煤粉气流在内，燃料过浓部分因氧量不足过量空气系数＜1，燃料型的NOx生成将大为减少，而且由于氧气不足也控制了燃烧的激烈程度，从而削弱了火焰温度，因此，热力型的NOx生成也会大为减少。但是由于浓煤粉在内部，后期补氧则尤为重要，容易发生补氧不及时而燃烧不完全，从而降低锅炉效率。

对于目前市场上内浓外淡型旋流煤粉燃烧器，均存在浓淡分离效果较差，例如中心给粉旋流燃烧器，煤粉浓缩到中央的同时，空气也浓缩到了中央，仅仅起到了局部加速的作用，速度的提高，对浓缩装置的磨损就非常严重，很多电厂发现耐磨陶瓷结构运行一年即磨穿，必须更换，这严重制约了燃烧器的稳燃和降氮效果。部分煤粉燃烧器的煤种适应性较差。由于低氮燃烧器改造煤质与现有实际燃煤差异较大，部分原有低氮燃烧器对煤质的适应性较差，导致低氮效果降低，为了控制污染物和燃烧的稳定性，导致燃烧器烧损，特别是喷口变形。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种中心浓淡防烧损旋流燃烧器，以解决超低排放改造及配煤掺烧改造后，旋流燃烧器所面临的煤种适应性及抗磨损和防烧损能力差的问题，通过新型的煤粉浓缩结构，达到80％的煤粉在中央，20％的煤粉在四周，且风速均匀分布的浓淡分离装置，配合波浪形防烧损喷口结构，不仅大大强化了风包粉的空气动力场设计，有利于煤粉的着火稳燃同时降低NOx排放浓度，同时延长了燃烧器的使用寿命，使其中的耐磨件和防烧损件在一个大修期内不需要更换，并降低检修成本和设备更换成本，减轻超低排放改造压力。

本实用新型提供了一种中心浓淡防烧损旋流燃烧器，包括一次风风筒及一次风喷嘴，一次风风筒内，沿风粉混合物流动方向依次设有文丘里浓缩装置、第二级环形浓缩块、第三级环形浓缩块，文丘里浓缩装置、第二级环形浓缩块及第三级环形浓缩块的过流孔径依次减小；文丘里浓缩装置、第二级环形浓缩块及第三级环形浓缩块内部过流面为三角形块状结构；第二级环形浓缩块朝向一次风风筒内壁的一面与文丘里浓缩装置过流面顶点之间、以及第三级环形浓缩块朝向一次风风筒内壁的一面与第二级环形浓缩块过流面顶点之间形成有环形气流通道。

进一步地，一次风喷嘴的内壁为波浪形多曲面结构。

进一步地，一次风喷嘴的外围设有内二次风喷嘴，内二次风喷嘴的外围设有外二次风喷嘴。

借由上述方案，通过中心浓淡防烧损旋流燃烧器，采用文丘里浓缩装置加环状三角形导流块的径向浓淡分离结构，不仅能保证80％的煤粉浓缩到中心，且同时保证径向风速分布的均匀性，解决煤粉浓缩到中央的同时，风也都浓缩到中央，徒然提高风速，加剧浓缩装置磨损的问题；配合波浪形多曲面喷口射流结构，不仅增大了煤粉气流与烟气的接触面积，有利于煤粉的及时着火稳燃，同时风包粉的空气动力场还能有效降低NOx的生成，最重要的是波浪形多曲面结构具有良好的抗变形能力，防止喷口发生烧损，使耐磨件及防烧损件性能均得到了大幅度的提升，完全保证在一个大修期内不发生磨损及烧损现象。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型中心浓淡防烧损旋流燃烧器的结构示意图；

图2为本实用新型中心浓淡防烧损旋流燃烧器环形气流通道示意图。

图中标号：

1-弯头；2-一次风风筒；3-文丘里浓缩装置；4-第二级环形浓缩块；5-第三级环形浓缩块；6-内二次风喷嘴；7-外二次风喷嘴；8-一次风喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参图1及图2所示，本实施例提供了一种中心浓淡防烧损旋流燃烧器，包括一次风风筒2及一次风喷嘴8，一次风风筒2内，沿风粉混合物流动方向依次设有文丘里浓缩装置3、第二级环形浓缩块4、第三级环形浓缩块5，文丘里浓缩装置3、第二级环形浓缩块4及第三级环形浓缩块5的过流孔径依次减小；文丘里浓缩装置3、第二级环形浓缩块4及第三级环形浓缩块5内部过流面为三角形块状结构；第二级环形浓缩块4朝向一次风风筒2内壁的一面与文丘里浓缩装置3过流面顶点之间、以及第三级环形浓缩块5朝向一次风风筒2内壁的一面与第二级环形浓缩块4过流面顶点之间形成有环形气流通道。

风粉混合物经过第一级的文丘里浓缩装置3浓缩后，进入第二级环形浓缩块4，由于一、二级之间存在间隙h1，且煤粉惯性大，空气惯性小，部分空气从间隙进入四周的淡侧，而煤粉进入中心的浓侧，风粉混合物再经过最后的第三级环形浓缩块5时，由于通流面积逐渐减小，阻力增大，因此，大部分煤粉由中心进入喷口，由于二、三级之间存在间隙h2，空气的惯性小，能均匀分布在整个环形气流通道内，三级导流浓缩装置由于是三角形块状结构而不是百叶窗的横截面结构，因此避免了背风侧的回流，减小了阻力。经过浓缩后的煤粉在中央，淡煤粉在四周的环形过流通道内，如图2所示。

在本实施例中，一次风喷嘴8的内壁为波浪形多曲面结构(齿形结构)，能够增大与高温烟气的接触面积，有利于煤粉的着火稳燃，同时，风包粉的结构也有利于降低NOx排放浓度。另外，波浪式的喷嘴结构具有更强的抗变形能力，能够防止发生燃烧器喷嘴变形影响速度进而导致局部烧损的问题发生。

该中心浓淡防烧损旋流燃烧器工作时，风粉气流经过弯头1后进入一次风风筒2，在一次风风筒2内经过文丘里浓缩装置3，第二级环形浓缩块4及第三级环形浓缩块5后由一次风喷嘴8进入炉膛，由于经过三级浓缩后，80％的煤粉在中心进入炉膛，剩余20％的煤粉则经过一次风喷嘴8的齿形结构后由齿形槽内进入炉膛。

在本实施例中，一次风喷嘴8的外围设有内二次风喷嘴6，内二次风喷嘴6的外围设有外二次风喷嘴7。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种中心浓淡防烧损旋流燃烧器，其特征在于，包括一次风风筒及一次风喷嘴，所述一次风风筒内，沿风粉混合物流动方向依次设有文丘里浓缩装置、第二级环形浓缩块、第三级环形浓缩块，所述文丘里浓缩装置、第二级环形浓缩块及第三级环形浓缩块的过流孔径依次减小；所述文丘里浓缩装置、第二级环形浓缩块及第三级环形浓缩块内部过流面为三角形块状结构；所述第二级环形浓缩块朝向所述一次风风筒内壁的一面与所述文丘里浓缩装置过流面顶点之间、以及所述第三级环形浓缩块朝向所述一次风风筒内壁的一面与所述第二级环形浓缩块过流面顶点之间形成有环形气流通道。

2.根据权利要求1所述的中心浓淡防烧损旋流燃烧器，其特征在于，所述一次风喷嘴的内壁为波浪形多曲面结构。

3.根据权利要求1或2所述的中心浓淡防烧损旋流燃烧器，其特征在于，所述一次风喷嘴的外围设有内二次风喷嘴，所述内二次风喷嘴的外围设有外二次风喷嘴。

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