CN211694857U - 一种多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器 - Google Patents

Abstract

本专利提供一种能够有效降低NOx的排放量的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，它包括壳体，壳体内具有预燃室和二次风室；一次风煤粉管前端的一次风扩口体后端的内周部有间隔分布的内齿；一次风煤粉管内有中心风管，外部套装有内二次直流风管；中心风管前部外周安装有小锥体煤粉浓淡分离器和大锥体煤粉浓淡分离器；内二次直流风管的前端部有内二次直流风扩口体，后部周向开有多个进风槽与二次风室相通；在内二次直流风管前部外周套装有位于二次旋流风腔内的外二次旋流风调节锥体，二次旋流风腔通过外二次风旋流调节叶片与二次风室相通；外二次旋流风调节锥体前端与二次旋流风腔前端内壁之间形成与预燃室相通的二次旋流风出风通道。

Description

一种多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器

技术领域

本专利涉及一种工业锅炉煤粉燃烧器。

背景技术

目前，锅炉燃煤燃烧过程中排放的NOx气体是危害大，且较难处理的大气污染物。现有处理技术都是在锅炉燃烧生成NOx以后，用氨来还原NOx,这就增加设备投资和运行维护费用。

发明内容

本专利的目的是提供一种能够有效降低NOx的排放量的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器。

为达到所述目的，本专利的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，包括壳体，壳体内前部具有预燃室34，内后部具有二次风室4；前端伸入预燃室34内的一次风煤粉管11的后端有一次风煤粉入口7，一次风煤粉管11前端是前大后小一次风扩口体22，在一次风扩口体22后端的内周部有间隔分布的内齿21；一次风煤粉管11内有中心风管10，外部套装有内二次直流风管13；中心风管10后端有中心风进口8，内有点火燃气管道9、点火风盘17和点火燃气喷头18，其前部外周安装有小锥体煤粉浓淡分离器19和大锥体煤粉浓淡分离器20，小锥体煤粉浓淡分离器19和大锥体煤粉浓淡分离器20均是前大后小，在中心风管10轴向大锥体煤粉浓淡分离器20位于内齿21与小锥体煤粉浓淡分离器19之间；内二次直流风管13的前端部安装有前大后小的内二次直流风扩口体24，在其后部周向开有多个进风槽30与二次风室4相通；内二次直流风扩口体24在一次风扩口体22的外周部；在内二次直流风管13前部外周套装有外二次旋流风调节锥体15，外二次旋流风调节锥体15位于在内二次直流风管13 前部外周的二次旋流风腔32内，二次旋流风腔32通过外二次风旋流调节叶片16与二次风室 4相通；外二次旋流风调节锥体15前端与二次旋流风腔32前端内壁之间形成前小后大的与预燃室34相通的二次旋流风出风通道33。

上述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，壳体内后部具有三次风室2，设置在预燃室34 外周的环形预热室26后部与三次风室2相通，壳体端周向具有多个三次风管25与环形预热室26相通。

上述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，一次风扩口体22周向开有多个均布的长槽35。

上述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，大锥体煤粉浓淡分离器20沿周向有四个环形槽 36。

上述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，它还包括用于进风槽30的开口大小的内二次直流风调节门14，内二次直流风调节门14与带动其在平行于内二次直流风管13轴向的方向上移动的螺杆31，螺杆31与设置在壳体外部的内二次直流风调节手柄6相连，通过内二次直流风调节手柄6，可以通过螺杆31带动内二次直流风调节门14轴向移动，改变进风槽30的开口大小，调节从二次风室4通过进风槽30进入内二次直流风管13的风量。

上述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，外二次旋流风调节锥体15与带动其沿轴向移动的包括锥体调节手柄12在内的调节机构相连，锥体调节手柄12设置在壳体外部。

上述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，环形预热室26与预燃室34之间具有蓄热材料 23。

上述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，二次风室4通过二次风总调节门3与风机出口相通。

上述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，三次风室2通过三次风调节门1与风机出口相通。

本专利的有益效果：

煤粉从一次风煤粉入口7进入一次风煤粉管11，然后送到预燃室34，经点火燃气喷头 18点火燃烧。风煤粉经过小锥体煤粉浓淡分离器19和大椎体煤粉浓淡分离器20，使煤粉进行浓淡分离，又中心风管10吹入预燃室内的风会产生中心高温烟气回流区，对中心煤粉进行加热；一次风煤粉管11内周向的煤粉，只有很细微煤粉才能绕过内齿21，由于有内齿21作用，在其端部周向会产生多个高温烟气小回流区，周向内齿间煤粉气流与周向回流区交叉，提高了对周向煤粉进行加热效果，而较大煤粉颗粒预热同时遇内齿撞击后又折回到中心回流区，进行再次加热。一次风煤粉管11内周向的煤粉浓度高，但燃烧区氧气不足，而中心区域煤粉浓度低，燃烧温度低，从而抑制了NOx的产生。

二次风由二次风总调节门3调节控制，由内二次直流风调节手柄6调节内二次直流风调节门14，控制内二次直流风的大小；由外二次旋流风调节手柄5通过外二次风旋流调节叶片 16调节旋流强度，同时通过锥体调节手柄12调节外二次旋流风调节锥体15，可以调整供风量和火焰长度。由于安装有一次风扩口体22和内二次直流风扩口体24，避免了二次风过早介入燃烧，但为了燃烧稳定，二次直流风可以通过一次风扩口体22周向长槽，向燃烧区提供部分氧气。

由于设置了较大环形预热室26，在内部周向能形成较大回流区，为煤粉加热提供较多高温烟气，同时蓄热材料23能使烟气温度稳定，这样能使煤粉燃烧过程经过多次回流烟气加热，分级供风同时控制二次风风量和介入时间，使煤粉实现低NOx燃烧；当燃烧火焰到达环形预热室26出口时，由于三次风管25为周向独立布置，每两个三次风管25之间又能形成烟气回流，参与煤粉加热燃烧，火焰到达环形预热室26较远外部时，由三次风管25提供燃尽风量，使煤粉充分燃烧。

通过多回流区，对煤粉分级加热，同时供风分级燃烧，降低了煤粉燃烧温度，有效降低了NOx产生，对劣质煤粉也有很好的适应性。火焰长度可调，适应锅炉也比较广泛。

总之，为降低NOx的排放量，本专利改进炉内煤粉燃烧状况，充分利用煤粉燃烧器内部烟气循环，不仅对煤粉在中心回流区加热，同时分级多部位对煤粉进行有效加热；分级可调供风燃烧，也提高了燃烧器对煤质变化的适应性，因而能实现煤粉燃烧器低NOx的排放和稳定燃烧；同时火焰可调，对较多锅炉的结构匹配性好，有利于提高锅炉热效率。

附图说明

图1是多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的左视图；

图4是中心风管、一次风煤粉管等的结构图；

图5是内齿和一次风扩口体的示意图；

图6是图5的左视图；

图7是小锥体煤粉浓淡分离器的示意图；

图8是大锥体煤粉浓淡分离器的主视图；

图9是图8的左视图；

图10是多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器立体图；

图11是外二次风旋流调节叶片等的立体图；

图12是外二次旋流风调节锥体等的立体图。

具体实施方式

下面以具体实施例对本专利的技术方案详细说明。

参见图1-3所示的一种多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，包括有带弯头的一次风煤粉管 11，其外端有一次风煤粉入口7，另一端部安装有内齿21和一次风扩口体22，一次风扩口体 22周向沿锥体开有均布四个长槽35。一次风煤粉管11内有中心风管10，外部套装有内二次直流风管13；中心风管10外端有中心风进口8，内有点火燃气管道9、点火风盘17和点火燃气喷头18，其外部安装有小锥体煤粉浓淡分离器19和大锥体煤粉浓淡分离器20，大锥体煤粉浓淡分离器20沿周向有四个环形槽36；内二次直流风管13，在其端部安装有内二次直流风扩口体24，在其外部内二次直流风调节门14处周向开有六个进风槽30。内二次直流风调节门14大小调整可通过内二次直流风调节手柄6操作控制，以调节进风槽30开度大小，这属于现有技术。在内二次直流风管13外部套装有外二次旋流风调节锥体15，外二次旋流风调节锥体15连接有锥体调节手柄12，通过锥体调节手柄12可以调节外二次旋流风调节锥体15的轴向位置，这属于现有技术。在二次风室4内安装有外二次风旋流调节叶片16，外二次风旋流调节叶片16连接有外二次旋流风调节手柄5，通过外二次旋流风调节手柄5可以调节外二次风旋流调节叶片16的角度，进而调节从二次风室4进入二次旋流风腔32的风量，这属于现有技术。二次风室4的端部安装有二次风总调节门3。在三次风室2的端部安装有三次风调节门1。在燃烧器火焰喷出端有环形预热室26，其内部有蓄热材料23，其端部周向有十二个均布的三次风管25。

输送煤粉系统将煤粉从一次风煤粉入口7进入一次风煤粉管11，然后送到预燃室34，经点火燃气喷头18点火燃烧。风煤粉经过小锥体煤粉浓淡分离器19和大椎体煤粉浓淡分离器 20，使煤粉进行浓淡分离，中心风管10会产生中心高温烟气回流区，对中心煤粉进行加热；一次风煤粉管11内周向的煤粉，只有很细微煤粉才能绕过内齿21，由于有内齿21作用，在其端部周向会产生多个高温烟气小回流区，周向内齿内煤粉气流与周向回流区交叉，提高了对周向煤粉进行加热效果，而较大煤粉颗粒预热同时遇内齿撞击后又折回到中心回流区，进行再次加热。一次风煤粉管11内周向的煤粉浓度高，但燃烧区氧气不足，而中心区域煤粉浓度低，燃烧温度低，从而抑制了NOx的产生。

二次风由二次风总调节门3调节控制，由内二次直流风调节手柄6调节内二次直流风调节门14，控制内二次直流风的大小；由外二次旋流风调节手柄5通过外二次风旋流调节叶片 16调节旋流强度，同时通过锥体调节手柄12调节外二次旋流风调节锥体15，可以调整供风量和火焰长度。由于安装有一次风扩口体22和内二次直流风扩口体24，避免了二次风过早介入燃烧，但为了燃烧稳定，二次直流风可以通过一次风扩口体22周向长槽，向燃烧区提供部分氧气。

由于设置了较大环形预热室26，在内部周向能形成较大回流区，为煤粉加热提供较多高温烟气，同时蓄热材料23能使烟气温度稳定，这样能使煤粉燃烧过程经过多次回流烟气加热，分级供风同时控制二次风风量和介入时间，使煤粉实现低NOx燃烧；当燃烧火焰到达环形预热室26出口时，由于三次风管25为周向独立布置，每两个三次风管25之间又能形成烟气回流，参与煤粉加热燃烧，火焰到达环形预热室26较远外部时，由三次风管25提供燃尽风量，使煤粉充分燃烧。

通过设置的多回流区，对煤粉分级加热，同时供风分级燃烧，降低了煤粉燃烧温度，有效降低了NOx产生，对劣质煤粉也有很好的适应性。火焰长度可调，适应锅炉也比较广泛。

Claims (9)

1.一种多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，其特征是：包括壳体，壳体内前部具有预燃室(34)，内后部具有二次风室(4)；前端伸入预燃室(34)内的一次风煤粉管(11)的后端有一次风煤粉入口(7)，一次风煤粉管(11)前端是前大后小一次风扩口体(22)，在一次风扩口体(22)后端的内周部有间隔分布的内齿(21)；一次风煤粉管(11)内有中心风管(10)，外部套装有内二次直流风管(13)；中心风管(10)后端有中心风进口(8)，内有点火燃气管道(9)、点火风盘(17)和点火燃气喷头(18)，其前部外周安装有小锥体煤粉浓淡分离器(19)和大锥体煤粉浓淡分离器(20)，小锥体煤粉浓淡分离器(19)和大锥体煤粉浓淡分离器(20)均是前大后小，在中心风管(10)轴向大锥体煤粉浓淡分离器(20)位于内齿(21)与小锥体煤粉浓淡分离器(19)之间；内二次直流风管(13)的前端部安装有前大后小的内二次直流风扩口体(24)，在其后部周向开有多个进风槽(30)与二次风室(4)相通；内二次直流风扩口体(24)在一次风扩口体(22)的外周部；在内二次直流风管(13)前部外周套装有外二次旋流风调节锥体(15)，外二次旋流风调节锥体(15)位于在内二次直流风管(13)前部外周的二次旋流风腔(32)内，二次旋流风腔(32)通过外二次风旋流调节叶片(16)与二次风室(4)相通；外二次旋流风调节锥体(15)前端与二次旋流风腔(32)前端内壁之间形成前小后大的与预燃室(34)相通的二次旋流风出风通道(33)。

2.如权利要求1所述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，其特征是：壳体内后部具有三次风室(2)，设置在预燃室(34)外周的环形预热室(26)后部与三次风室(2)相通，壳体端周向具有多个三次风管(25)与环形预热室(26)相通。

3.如权利要求1所述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，其特征是：一次风扩口体(22)周向开有多个均布的长槽(35)。

4.如权利要求1所述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，其特征是：大锥体煤粉浓淡分离器(20)沿周向有四个环形槽(36)。

5.如权利要求1所述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，其特征是：它还包括用于进风槽(30)的开口大小的内二次直流风调节门(14)，内二次直流风调节门(14)与带动其在平行于内二次直流风管(13)轴向的方向上移动的螺杆(31)，螺杆(31)与设置在壳体外部的内二次直流风调节手柄(6)相连，通过内二次直流风调节手柄(6)，可以通过螺杆(31)带动内二次直流风调节门(14)轴向移动，改变进风槽(30)的开口大小，调节从二次风室(4)通过进风槽(30)进入内二次直流风管(13)的风量。

6.如权利要求1所述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，其特征是：外二次旋流风调节锥体(15)与带动其沿轴向移动的包括锥体调节手柄(12)在内的调节机构相连，锥体调节手柄(12)设置在壳体外部。

7.如权利要求1所述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，其特征是：环形预热室(26)与预燃室(34)之间具有蓄热材料(23)。

8.如权利要求1所述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，其特征是：二次风室(4)通过二次风总调节门(3)与风机出口相通。

9.如权利要求2所述的多回流火焰可调低氮煤粉燃烧器，其特征是：三次风室(2)通过三次风调节门(1)与风机出口相通。

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