CN219199152U

CN219199152U - 一种水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器

Info

Publication number: CN219199152U
Application number: CN202320240601.4U
Authority: CN
Inventors: 赵立鹏; 岳磊; 李勇; 施宪明; 王建平
Original assignee: Taishan Group Co ltd
Current assignee: Taishan Group Co ltd
Priority date: 2023-02-17
Filing date: 2023-02-17
Publication date: 2023-06-16
Anticipated expiration: 2033-02-17

Abstract

本实用新型具体为一种水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器，包括主燃烧器、再燃燃烧器、SOFA燃烧器，所述主燃烧器包括燃油二次风管、助燃二次风管、浓淡分离一次风管，助燃二次风管和浓淡分离一次风管间隔布置，燃油二次风管设置在助燃二次风管和浓淡分离一次风管下方，浓淡分离一次风管包括周界风壳体、一次风管、挡板、一次风喷口、一次风出口齿形钝体，一次风管固定在周界风壳体内部，一次风喷口与一次风口端部固定，挡板位于一次风管内部，一次风出口齿形钝体位于一次风喷口内部。通过空气分级燃烧及充分利用天然气，在不影响燃煤锅炉原有的燃烧效率和锅炉性能的前提下实现再燃脱硝，有效降低氮氧化物的排放，达到环保要求。

Description

一种水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器

技术领域

本实用新型涉及四角切向布置的煤粉燃烧器技术领域，具体为一种水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器。

背景技术

我国用煤量巨大，煤炭利用以燃烧为主，主要应用于电站锅炉、工业锅炉和散烧，不可避免生成一定量NOx，因此控制燃煤锅炉NOx排放，对于降低我国总体NOx排放具有重要意义。现有的对氮氧化物所采取的控制措施是在燃煤燃烧中或燃烧后控制其生成或将其还原。在燃煤燃烧过程中的控制一般采用的方法为过量空气燃烧，空气分级燃烧，燃料分级燃烧或烟气再循环法等等；这些方法虽然成本较低，系统运行条件要求较低，但所存在的缺点是脱硝效率偏低，不能充分达到降低氮氧化物排放的要求。而燃煤燃烧后控制氮氧化物的排放的方法是采用湿法化学吸收法或干法选择性催化还原法等等；这种控制方法虽然脱硝效率高，可使NO变为N₂的转换率达到90％以上，但其缺点是成本过高，且系统的损伤条件要求严格，控制复杂。

实用新型内容

针对上述现有技术状况和存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器，通过空气分级燃烧，燃料分级燃烧及充分利用天然气这一清洁燃料的特点，在不影响燃煤锅炉原有的燃烧效率和锅炉性能的前提下实现再燃脱硝，在低成本的条件下有效降低氮氧化物的排放，以达到环保排放的要求。

本实用新型提供一种水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器，包括主燃烧器、再燃燃烧器、SOFA燃烧器，所述主燃烧器与锅炉水冷壁相连，所述再燃燃烧器在主燃烧器上部与锅炉水冷壁相连，SOFA燃烧器在再燃燃烧器上部与锅炉水冷壁相连，所述主燃烧器包括燃油二次风管、助燃二次风管、浓淡分离一次风管，所述助燃二次风管和浓淡分离一次风管间隔布置，所述燃油二次风管设置在助燃二次风管和浓淡分离一次风管下方，所述浓淡分离一次风管包括周界风壳体、一次风管、挡板、一次风喷口、一次风出口齿形钝体，所述一次风管固定在周界风壳体内部，所述一次风喷口与一次风口端部固定，所述挡板位于一次风管内部，所述一次风出口齿形钝体位于一次风喷口内部，所述挡板采用百叶窗形结构。

优选的，所述再燃燃烧器包括再燃喷口、再燃管路、流量计、阻火器、连接法兰、球阀，所述再燃喷口连接在再燃管路端部，所述再燃管路上设有流量计、阻火器、连接法兰，所述球阀通过连接法兰与再燃管路相连。

优选的，所述SOFA燃烧器包括壳体、SOFA喷口、摆动装置。

优选的，所述挡板采用百叶窗形结构。

优选的，所述SOFA燃烧器包括壳体、喷口、摆动装置、风门、风门执行机构，所述喷口设置在壳体的一侧，连接摆动装置，所述摆动装置驱动喷口上下运动，所述风门连接在壳体的另一侧，所述风门执行机构控制风门进风量。

本实用新型的有益效果为：

通过空气分级燃烧，燃料分级燃烧及充分利用天然气这一清洁燃料的特点，在不影响燃煤锅炉原有的燃烧效率和锅炉性能的前提下实现再燃脱硝，在低成本的条件下有效降低氮氧化物的排放，达到环保排放的要求。

附图说明

图1：水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器的整体结构示意图，

图2：主燃烧器的位置布局示意图，

图3：浓淡分离一次风管的结构示意图，

图4：再燃燃烧器的结构示意图，

图5：一次风出口齿形钝体的示意图，

图6：SOFA燃烧器的结构主视图，

图7：SOFA燃烧器的剖视图。

图中标记：主燃烧器1、再燃燃烧器2、SOFA燃烧器3、燃油二次风管11、助燃二次风管12、浓淡分离一次风管13、再燃喷口21、再燃管路22、流量计23、阻火器24、连接法兰25、球阀26、壳体31、喷口32、摆动装置33、风门34、风门执行机构35、周界风壳体131、一次风管132、挡板133、一次风喷口134、一次风出口齿形钝体135。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1-5所示，本具体实施例提供的水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器，包括主燃烧器1、再燃燃烧器2、SOFA燃烧器3，所述主燃烧器1与锅炉水冷壁4相连，所述再燃燃烧器2在主燃烧器1上部与锅炉水冷壁2相连，SOFA燃烧器3在再燃燃烧器2上部与锅炉水冷壁4相连。所述主燃烧器1为一级燃烧区——分级配风燃料分级燃烧区域，再燃燃烧器2为二级燃烧区——天然气再燃脱硝区，所述SOFA燃烧器3为燃尽区，使未燃尽燃料完全燃烧。所述主燃烧器1将发热量85％-95％的主燃料煤送入一级燃烧区，将其余占发热量5％-15％的再燃燃料通过主燃烧器上部的再燃燃料喷口送入二级燃烧区，在空气过量系数小于1的条件下形成还原性气氛，使氮氧化物还原。二级燃烧区最佳过量空气系数保持在0.85-0.90，且最佳的二级燃烧区停留时间为0.6-1.1s，二级燃烧区最佳脱硝温度在1000-1100℃。

所述主燃烧器1包括燃油二次风管11、助燃二次风管12、浓淡分离一次风管13，所述助燃二次风管12和浓淡分离一次风管13间隔布置，所述燃油二次风管11设置在助燃二次风管12和浓淡分离一次风管13下方。所述助燃二次风管12为一次风煤粉燃烧时补充氧气。

所述浓淡分离一次风管13包括周界风壳体131、一次风管132、挡板133、一次风喷口134、一次风出口齿形钝体135，所述一次风管132固定在周界风壳体131内部，所述一次风喷口134与一次风管132端部固定，所述挡板133位于一次风管132内部，所述一次风出口齿形钝体131位于一次风喷口134内部，所述挡板133采用百叶窗形结构。一次风采用百叶窗水平浓淡分离，在一次风喷口134处形成局部的煤粉浓淡偏差燃烧，提高浓相煤粉的加热速率与挥发分的析出量，来控制燃烧初期的NOx生成；一次风出口设计为齿形钝体结构起到稳燃的作用。

作为本实施例的一个优选实施方式，所述再燃燃烧器2包括再燃喷口21、再燃管路22、流量计23、阻火器24、连接法兰25、球阀26，所述再燃喷口21连接在再燃管路22端部，所述再燃管路22上设有流量计23、阻火器24、连接法兰25，所述球阀26通过连接法兰25与再燃管路22相连。所述再燃燃烧器2为天然气再燃脱硝区，利用气体燃料中烃类物质受热分解产生相关基团，这些基团与NOx碰撞生成相应的含氮中间体，含氮中间体与还原性基团发生还原反应，最终将部分NOx转化为N₂。在保证燃料充分燃烧同时降低氮氧化物排放，排放量减少80％以上。

作为本实施例的一个优选实施方式，所述SOFA燃烧器3包括壳体31、喷口32、摆动装置33、风门34、风门执行机构35，所述喷口32设置在壳体31的一侧，连接摆动装置33，所述摆动装置33驱动喷口32上下运动，所述风门34连接在壳体31的另一侧，所述风门执行机构35控制风门34进风量。本实施例的SOFA燃烧器3的结构采用现有技术的结构即可，因此摆动装置33、风门执行机构35的详细结构不再赘述。所述SOFA燃烧器3为燃尽区，在空气过量系数α大于1的条件下使煤粉完成全部燃烧。

本实施例的水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器应用过程中采取如下的降低氮氧化物的方法：1、从主燃烧器1向一级燃烧区喷入占发热量85％的煤粉，并通过主燃烧器1送风，送风量为70％，在空气过量系数α略大于1的条件下燃烧生成氮氧化物；2、通过再燃喷口21向二级燃烧区喷入占发热量15％左右的天然气，并控制其在二级燃烧区的停留时间不小于0.3S；3、通过SOFA喷口32送入其余的30％的风量，燃尽风的注入速度大于50m/s；由于二级燃烧区的空气过量系数α小于1的条件下形成还原性气氛，使氮氧化物的排放量降低90％。以上参数可根据实际情况调整，使燃烧和低氮达到最合理的范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器，其特征在于：包括主燃烧器、再燃燃烧器、SOFA燃烧器，所述主燃烧器与锅炉水冷壁相连，所述再燃燃烧器在主燃烧器上部与锅炉水冷壁相连，SOFA燃烧器在再燃燃烧器上部与锅炉水冷壁相连，所述主燃烧器包括燃油二次风管、助燃二次风管、浓淡分离一次风管，所述助燃二次风管和浓淡分离一次风管间隔布置，所述燃油二次风管设置在助燃二次风管和浓淡分离一次风管下方，所述浓淡分离一次风管包括周界风壳体、一次风管、挡板、一次风喷口、一次风出口齿形钝体，所述一次风管固定在周界风壳体内部，所述一次风喷口与一次风口端部固定，所述挡板位于一次风管内部，所述一次风出口齿形钝体位于一次风喷口内部。

2.根据权利要求1所述的水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器，其特征在于：所述再燃燃烧器包括再燃喷口、再燃管路、流量计、阻火器、连接法兰、球阀，所述再燃喷口连接在再燃管路端部，所述再燃管路上设有流量计、阻火器、连接法兰，所述球阀通过连接法兰与再燃管路相连。

3.根据权利要求1所述的水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器，其特征在于：所述挡板采用百叶窗形结构。

4.根据权利要求1所述的水平浓淡再燃低氮直流煤粉燃烧器，其特征在于：所述SOFA燃烧器包括壳体、喷口、摆动装置、风门、风门执行机构，所述喷口设置在壳体的一侧，连接摆动装置，所述摆动装置驱动喷口上下运动，所述风门连接在壳体的另一侧，所述风门执行机构控制风门进风量。