CN218095946U - 一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统 - Google Patents
一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及热能与动力工程技术领域，尤其是涉及一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，包括燃料供给系统、预燃室以及由内到外依次套设的点火装置、中心风装置、一次风装置、内二次风装置、三次风装置，点火装置、中心风装置、一次风装置、内二次风装置、三次风装置一端均连通预燃室，燃料供给系统包括与一次风装置连通的高效煤粉供料系统、天然气供料系统、生物质粉体供料系统，在高效煤粉供料系统、天然气供料系统、生物质粉体供料系统的出料口均设置气动换向阀。一次风装置与高效煤粉供料系统、天然气供料系统、生物质粉体供料系统连通，并设置气动换向阀，实现多介质耦合运行或单介质解耦运行，提高了系统运行的经济性与环保性。
Description
技术领域
本实用新型涉及热能与动力工程技术领域，尤其是涉及一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统。
背景技术
随着国家双碳政策的逐步实施，中国的能源结构和能源政策必然要做出相应的调整。目前，国内工业供热用能和民用供暖用能大部分仍然采用煤炭作为主要燃料。近几年煤炭价格波动剧烈，供应紧张，对单一燃煤供热系统提出了很大挑战。在目前的燃料供给矛盾和能源环保政策条件下，国内供热市场急需一种能源产品能够满足多介质耦合和解耦燃烧热力供能，可在不同时间段选择不同的燃料介质，满足不同时段的能源供给与节能环保要求，稳定安全的提供热力供应。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统。
本实用新型提供的一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统采用如下技术方案：
一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，包括燃料供给系统、预燃室以及由内到外依次套设的点火装置、中心风装置、一次风装置、内二次风装置、三次风装置，所述点火装置、中心风装置、一次风装置、内二次风装置、三次风装置一端均连通所述预燃室，所述燃料供给系统包括与所述一次风装置连通的高效煤粉供料系统、天然气供料系统、生物质粉体供料系统，在所述高效煤粉供料系统、天然气供料系统、生物质粉体供料系统的出料口均设置气动换向阀。
通过采用上述技术方案，一次风装置与高效煤粉供料系统、天然气供料系统、生物质粉体供料系统连通，并设置气动换向阀，实现多介质耦合运行或单介质解耦运行，提高了系统运行的经济性与环保性。
优选的，在靠近所述预燃室的所述三次风装置、内二次风装置、一次风装置和中心风装置的一端均设有燃烧器漩口。
优选的，在靠近所述预燃室的所述一次风装置的一端设有一次风旋流装置。
通过采用上述技术方案，设置一次风旋流装置，保证燃料介质的充分雾化，实现与周围空气的充分混合，使燃料及时引燃并充分燃烧，有效提高燃料的燃尽率，达到节能的目的。
优选的，在所述内二次风装置内设置轴向旋流叶片。
通过采用上述技术方案，内二次风装置配置轴向旋流叶片，针对不同燃料介质进行无级限位调节，在火焰引燃区形成强度不同负压区，使不同比例高温烟气卷吸至燃烧器喷口，形成低氧高温区，及时引燃燃料。
优选的，在所述内二次风装置的进风口设置风压风量检测装置。
优选的，在所述三次风装置上设置径向旋流叶片。
通过采用上述技术方案，三次风配置径向旋流叶片，通过无级限位调节，实现燃烧火焰的直径和火焰长度的调整，适应不同的结构尺寸的换热设备。
优选的，该气粉多介质耦合和解耦燃烧系统还包括烟气再循环系统和尾部烟道，所述尾部烟道与所述预燃室连通，所述烟气再循环系统一端设置在所述内二次风装置的进风口，所述烟气再循环系统另一端与所述尾部烟道连通。
通过采用上述技术方案，低氧低温烟气进入内二次风装置，在引燃区和燃烧区形成适当的低氧低温的可控燃烧区域，降低初始热力型氮氧化物的生成，达到低氮洁净燃烧，为系统洁净的排放创造有利条件。
优选的，在所述预燃室内设有火焰监测系统。
通过采用上述技术方案，对天然气火焰、高效煤粉火焰以及生物质粉体火焰实时监测，保证燃烧系统的安全运行。
优选的，在所述中心风装置和所述点火装置之间设有火检视镜。
优选的，所述点火装置为高能点火枪。
综上所述，本实用新型具有如下的有益技术效果：
1.一次风装置与高效煤粉供料系统、天然气供料系统、生物质粉体供料系统连通，并设置气动换向阀，实现多介质耦合运行或单介质解耦运行，提高了系统运行的经济性与环保性。
2.在一次风装置上设置一次风旋流装置，保证燃料介质的充分雾化，实现与周围空气的充分混合，使燃料及时引燃并充分燃烧，有效提高燃料的燃尽率，燃烧率可达98%以上,达到节能的目的。
3.内二次风配置轴向旋流叶片，针对不同燃料介质进行无级限位调节，在火焰引燃区形成强度不同负压区，使不同比例高温烟气卷吸至燃烧器喷口，形成低氧高温区，及时引燃燃料。
4.三次风配置径向旋流叶片，通过无级限位调节，实现燃烧火焰的直径和火焰长度的调整，适应不同的结构尺寸的换热设备。
5.设置烟气再循环系统，低氧低温烟气进入内二次风装置，在引燃区和燃烧区形成适当的低氧低温的可控燃烧区域，降低初始热力型氮氧化物的生成，煤粉、生物质粉体NOx初始排放浓度可以达到300mg/Nm3以下，甚至更低；天然气NOx初始排放浓度可以达到80mg/Nm3以下，甚至更低，达到低氮洁净燃烧，为系统洁净的排放创造有利条件。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型径向旋流叶片图；
图3是本实用新型轴向旋流叶片图。
附图标记说明：1、高效煤粉供料系统；2、天然气供料系统；3、生物质粉体供料系统；4、一次风装置；5、高能点火枪；6、火检视镜；7、中心风装置；8、内二次风装置；9、烟气再循环系统；10、轴向旋流叶片；11、径向旋流叶片；12、一次风旋流装置；13、燃烧器漩口；14、预燃室；15、火焰监测系统；16、风压风量检测装置。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本实用新型作进一步详细说明。
参考图1-3，本实施例公开一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，包括燃料供给系统、预燃室14以及由内到外依次套设的点火装置、中心风装置7、一次风装置4、内二次风装置8、三次风装置，点火装置、中心风装置7、一次风装置4、内二次风装置8、三次风装置一端均连通预燃室14，燃料供给系统包括与一次风装置4连通的高效煤粉供料系统1、天然气供料系统2、生物质粉体供料系统3，在高效煤粉供料系统1、天然气供料系统2、生物质粉体供料系统3的出料口均设置气动换向阀。一次风装置4与高效煤粉供料系统1、天然气供料系统2、生物质粉体供料系统3连通，并设置气动换向阀，实现多介质耦合运行或单介质独立运行，提高了系统运行的经济性与环保性。
在靠近预燃室14的三次风装置、内二次风装置8、一次风装置4和中心风装置7的一端均设有燃烧器漩口13。
在靠近预燃室14的一次风装置4的一端设有一次风旋流装置12。设置一次风旋流装置12，保证燃料介质的充分雾化，实现与周围空气的充分混合，使燃料及时引燃并充分燃烧，有效提高燃料的燃尽率，达到节能的目的。
在内二次风装置8内设置轴向旋流叶片10。内二次风装置8配置轴向旋流叶片10，针对不同燃料介质进行无级限位调节，在火焰引燃区形成强度不同负压区，使不同比例高温烟气卷吸至燃烧器喷口，形成低氧高温区，及时引燃燃料。
在内二次风装置8的进风口设置风压风量检测装置16。
在三次风装置上设置径向旋流叶片11。三次风配置径向旋流叶片11，通过无级限位调节，实现燃烧火焰的直径和火焰长度的调整，适应不同的结构尺寸的换热设备。
该气粉多介质耦合和解耦燃烧系统还包括烟气再循环系统9和尾部烟道，尾部烟道与预燃室14连通，烟气再循环系统9一端设置在内二次风装置8的进风口，烟气再循环系统9另一端与尾部烟道连通。低氧低温烟气进入内二次风装置8，在引燃区和燃烧区形成适当的低氧低温的可控燃烧区域，降低初始热力型氮氧化物的生成，达到低氮洁净燃烧，为系统洁净的排放创造有利条件。
在预燃室内设有火焰监测系统15。对天然气火焰、高效煤粉火焰以及生物质粉体火焰实时监测，保证燃烧系统的安全运行。
在中心风装置7和点火装置之间设有火检视镜6。
点火装置为高能点火枪5。
本实用新型实施例一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统的实施原理为：
通过燃料供给系统将煤粉、天然气和生物质粉体通入一次风装置4内，一次风与燃料介质混合后通过点火装置引燃，轴向旋流叶片10和径向旋流叶片11进行稳燃，调整并稳定负荷，烟气再循环系统9降低燃烧区的含氧量和燃烧温度，从而降低热力型和燃料型氮氧化物的生成量，达到节能环保的要求；在燃烧的过程中通过火焰监测系统15实时监测，实现系统安全运行。此系统在煤粉、天然气和生物质粉体供料系统设置气动换向阀，通过对气动换向阀的调节，可实现多介质耦合燃烧，也可实现单介质解耦运行。
以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，其特征在于：包括燃料供给系统、预燃室（14）以及由内到外依次套设的点火装置、中心风装置（7）、一次风装置（4）、内二次风装置（8）、三次风装置，所述点火装置、中心风装置（7）、一次风装置（4）、内二次风装置（8）、三次风装置一端均连通所述预燃室（14），所述燃料供给系统包括与所述一次风装置（4）连通的高效煤粉供料系统（1）、天然气供料系统（2）、生物质粉体供料系统（3），在所述高效煤粉供料系统（1）、天然气供料系统（2）、生物质粉体供料系统（3）的出料口均设置气动换向阀。
2.根据权利要求1所述的一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，其特征在于：在靠近所述预燃室（14）的所述三次风装置、内二次风装置（8）、一次风装置（4）和中心风装置（7）的一端均设有燃烧器漩口（13）。
3.根据权利要求2所述的一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，其特征在于：在靠近所述预燃室（14）的所述一次风装置（4）的一端设有一次风旋流装置（12）。
4.根据权利要求3所述的一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，其特征在于：在所述内二次风装置（8）内设置轴向旋流叶片（10）。
5.根据权利要求4所述的一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，其特征在于：在所述内二次风装置（8）的进风口设置风压风量检测装置（16）。
6.根据权利要求5所述的一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，其特征在于：在所述三次风装置上设置径向旋流叶片（11）。
7.根据权利要求6所述的一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，其特征在于：还包括烟气再循环系统（9）和尾部烟道，所述尾部烟道与所述预燃室（14）连通，所述烟气再循环系统（9）一端设置在所述内二次风装置（8）的进风口，所述烟气再循环系统（9）另一端与所述尾部烟道连通。
8.根据权利要求7所述的一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，其特征在于：在所述预燃室内设有火焰监测系统（15）。
9.根据权利要求8所述的一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，其特征在于：在所述中心风装置（7）和所述点火装置之间设有火检视镜（6）。
10.根据权利要求9所述的一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统，其特征在于：所述点火装置为高能点火枪（5）。
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| CN202222660067.0U CN218095946U (zh) | 2022-10-10 | 2022-10-10 | 一种气粉多介质耦合和解耦燃烧系统 |
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