CN220417368U - 一种燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构，它包括燃煤锅炉，在燃煤锅炉上分布设有与燃煤锅炉内腔连通的燃烧器，在燃烧器上设有燃料燃烧空腔、与燃料燃烧空腔连通的固体燃料输送管及送粉风机，在燃料燃烧空腔内设有固体燃料稳定点燃装置，所述固体燃料稳定点燃装置包括燃气或燃油输送管和氧气输送管，在燃气或燃油输送管和氧气输送管的端头设有喷口，在喷口的火焰燃烧区外侧设有以纯氧为膜的气膜保护装置；本实用新型能在燃煤锅炉超低负荷运行时，能以煤粉作为固体燃料进行低成本稳燃，替代常规超低负荷稳燃工况下以柴油作为锅炉稳燃伴烧的情况，同时，有利于燃煤锅炉低氮清洁且高效率燃烧。

Description

一种燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构，属于燃煤锅炉技术领域。

背景技术

燃煤锅炉就是以煤为燃料的锅炉，是指经过煤炭在锅炉炉膛中燃烧释放热量，把热媒水或其它有机热载体(如导热油等)加热到一定温度(或压力)的热能动力设备。

现有燃煤锅炉在使用过程中，锅炉出力工况随时变动中，当不需要锅炉出力太大的时候时，需要对锅炉进行低负荷运行，在低负荷运行时，由于煤燃烧需要吸热及着火过程，对锅炉低负荷或超低负荷工况下，若不作为添加辅助稳燃材料，容易导致锅炉发生熄火的风险较大，特别是燃烧贫煤或无烟煤的锅炉。鉴于现有燃煤锅炉稳燃的机理是通过炉膛内容积热负荷达到一定数值后，实现燃料的连续性。而由于负荷低或煤质差，导致单位容积热负荷不稳定或低于着火点。发生锅炉熄火事故的风险很大的现象。

因此，针对我国燃煤发电锅炉，锅炉设计及后期运行过程中，按照50%的负荷能够满足日常的运行标准。但是，随着燃煤锅炉负荷降幅低于50%的工况要求日益增加，特别是40%以下的超低稳燃负荷的工况成为燃煤发电锅炉的刚需后，常规低于40%的负荷后，需补充柴油作为稳定燃料进行稳燃，而采用柴油辅助燃烧后，一方面经济性极差，远远超过了燃煤电厂的承受条件，导致电厂在特殊紧急情况下才采用柴油临时补燃，否则，直接采用停机方式。另一方面，采用柴油临时补燃，由于在同一有限空间内，柴油与固体燃料的混合燃烧，导致燃烧不完全，产生了油煤混烧的过程，对后续的除尘器、脱硫浆液、脱硝催化剂产生毒害。

同时，如何实现燃煤锅炉的低氮、清洁及高效燃烧一直是人们关注的问题，而固体燃料高效燃烧技术与低氮燃烧技术是互为矛盾的两种技术。燃煤发电中NOX产生主要为热力型，降低氮氧化物生成与排放根本在于控制燃烧区域的温度不能太高，但低温燃烧又影响固体燃料的着火及燃烧率，协调好这两项技术的应用使之达到综合最佳效果是最佳目标，实际上就要求对固体燃料燃烧的全过程加以控制。既能够保证固体燃料着火的可靠性，又能实现NOX的可调控，同时有足够长的并在一定温度下的燃烧时间保证固体燃料燃尽。

根据氮氧化物生成和抑制机理，火电厂NOX控制技术主要有两种：一是控制燃烧过程中NOX的生成，即低氮燃烧技术，也称为一次措施；二是对生成的NOX进行处理，即烟气脱硝技术，也可以称作二次措施。用改变燃烧条件的方法来降低NOX的排放，统称为低氮燃烧技术，在各种降低NOX排放的技术中，低氮燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。

低氮燃烧技术是指依据燃料在燃烧过程中NOX的生成机理，通过改进燃烧技术来降低NOX生成和排放的技术。燃煤电厂低氮燃烧技术包括低氮燃烧器、空气分级燃烧技术和燃料分级燃烧技术。其中空气分级燃烧技术艺成熟，投资与运行费用较低，脱硝效率一般在10％～50％，且老火电机组改造中只需对锅炉炉膛进行改造即可应用空气分级燃烧技术。

但是，燃煤锅炉在目前进行低氮燃烧器改造后，会出现一系列的问题，例如：飞灰可燃物升高、烟道出口温度升高、锅炉燃烧效率降低、锅炉结焦问题、锅炉容易灭火等问题。出现这一系列问题的根源在于为了降低主燃区氮氧化物的生成，主燃区一般采取了降低氧气含量降低主燃区燃烧温度的措施，这时必须保持主燃区的欠氧低温燃烧，把锅炉二次风的风量降低。但是风量降低后主燃烧区的风量就减少，风和固体燃料的混合燃烧效率降低，无法实现既能保持主燃区的氧气含量不升高而且还能保持燃烧在该区域的着火稳定性燃烧。另燃煤发电锅炉煤质变动幅度过大，锅炉负荷低的时候，导致锅炉发生熄火的风险较大，特别是燃烧贫煤或无烟煤的锅炉。因此现有空气分级与燃料分级技术在理论计算过程中的效率非常好，但是，在实际的应用过程中，空气分级和燃料分级的精确控制成为制约该技术实际应用过程中效率低下的主要限制性因素。

空气分级燃烧是将燃料的燃烧过程分阶段完成。第一阶段，将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少到总燃烧空气量的70－75％，使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧。此状态下降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平，但在还原性气氛中降低了生成NOX的反应率，抑制了NOX在这一燃烧中的生成量，该区域为锅炉的主燃烧还原区。第二阶段，为了完成全部燃烧过程，完全燃烧所需的其余空气则通过布置在主燃烧器上方的二次风喷嘴引风送入炉膛，与主燃烧区所产生的烟气混合，完成全部燃烧过程。由于整个燃烧过程所需空气是分两级供入炉内，故称为空气分级燃烧法。燃料分级燃烧法基本原理与空气分级燃烧法一致，相当于将空气分阶段进入燃烧过程转化为燃料分阶段进入燃烧工况，即先提高燃料的输入浓度，后续补充完全燃烧的空气和稀浓度的燃料进行燃烧。

无论是空气分级还是燃料分级，锅炉在主燃烧区的过量空气系数越小，抑制NOX的生成效果越好，但不完全燃烧产物多，导致燃烧效率降低、引起结渣和腐蚀的可能性越大。这也是低氮燃烧在实际工况中效率低下的主要原因。进一步，当燃煤发电锅炉负荷降低后，燃料的供给大幅度降低，锅炉的空气余量系数增加，导致了烟气中NOX的含量大幅度增加。并且，当锅炉运行状态进入低负荷或超低负荷的工况下，无论是空气分级还是燃料分级进行操控，锅炉灭火的风险极大。

即，现需要一种燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的技术，能在超低负荷运行时，能以煤进行低成本进行稳燃，同时，有利于燃煤锅炉低氮清洁和高效率燃烧。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构，可以克服现有技术的不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型公开了一种燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构，它包括燃煤锅炉，在燃煤锅炉上分布设有与燃煤锅炉内腔连通的燃烧器，在燃烧器上设有燃料燃烧空腔、与燃料燃烧空腔连通的固体燃料输送管及送粉风机，在燃料燃烧空腔内设有固体燃料稳定点燃装置，所述固体燃料稳定点燃装置包括燃气或燃油输送管和氧气输送管，在燃气或燃油输送管和氧气输送管的端头设有喷口，在喷口的火焰燃烧区外侧设有以纯氧为膜的气膜保护装置，在核心火焰与气膜保护装置所形成气膜保护层之间设有纯氧加热区，所述气膜保护装置防止燃料或气体对喷口核心火焰的冲击造成脱火及防止纯氧加热区的高温氧气与燃烧器空腔内壁直接接触。

上述氧气输送管套在燃气或燃油输送管的外侧且同轴设置，所述喷口位于氧气输送管和燃气或燃油输送管的外端，所述气膜保护装置包括套在燃气或燃油输送管和氧气输送管外侧且同轴设置的纯氧输送管，所述纯氧输送管的端头与氧气输送管之间密封，在靠近喷口的纯氧输送管一端侧壁分布设有气孔；所述气孔圆周分布在纯氧输送管的侧壁上且沿纯氧输送管轴线方向多排设置。

上述的，在燃料燃烧空腔内壁设有将固体燃料和一次风向燃料燃烧空腔中部导流用的环形挡板，在固体燃料稳定点燃装置点火端外侧设有两端开口且沿着固体燃料喷射方向开口逐渐变大的喇叭状导板，所述喇叭状导板与燃烧器内壁之间通过连接杆或连接板连接，在喇叭状导板与燃烧器内壁之间设有固体燃料的外流动通道。

上述的，在燃煤锅炉上侧设有烟气排管，在烟气排管上设有加热室，在加热室上设有加热装置和烟气排放管。

前述固体燃料输送管与固体燃料输送系统连接，固体燃料输送系统包括磨煤机，磨煤机通过传送带与固体燃料储料罐连接，在固体燃料储料罐上设有连接至固体燃料输送管的螺旋绞龙输送装置；在燃煤锅炉上设有采集SCR前氮氧化物(NOX)浓度D、CO浓度Y及SCR入口温度T、还原燃烧器温度Tt、还原燃烧器喷口CO浓度及烟气氧浓度X的传感器，传感器与控制中心数据互交，控制中心控制燃煤锅炉的二次风供风装置和燃烧器上的送粉风机对燃烧器的还原性气体及固体的调控，进而实现锅炉的深度的低氮清洁燃烧。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型其原理在于：纯氧气体与少量的助燃燃料通过不同的管道进行输送，输送过程中不进行预混，降低了预混过程中爆燃的安全风险。通过不同管道出喷口后进入燃烧区域，燃料气体与纯氧在低风速的区域进行混合燃烧，该区域被包裹在纯氧气氛中，实现燃料的完全燃烧，形成了高温火核的同时释放热量加热富余的纯氧气体,气膜保护装置输送的纯氧，一部分纯氧进入纯氧加热区充当受加热纯氧，即富余的高温纯氧气体。当固体燃料进入纯氧加热区加热后，加热高温纯氧对经过该区域的固体燃料进行点燃，而气膜保护装置输送的纯氧另一部分构成气膜层，而气膜的形成原理，通过纯氧输送管侧壁的气孔，进行输送纯氧，当燃烧器输送的燃料及一次风通过喷口的火焰区域时，纯氧输送管喷出的气体能起到拦截和使一次风方向变向的作用，从而使得纯氧加热区及其周边的区域形成一个气体流速缓冲区，喷出的气体充当保护的气膜层。这样：其一，气膜层能避免纯氧加热区的高温纯氧对外部材料的高温腐蚀。其二，气膜层能对燃料和一次风起到拦截和变向作用，减少燃料或者一次风直接作用于火焰处的量，能减少核心火焰脱灭的风险。其三，在火焰及周边小部分区域，通过气膜能减缓该区域燃料或者一次风的速度，能避免燃料或者一次风以较大的速度直接对火焰进行冲击，也能减小脱火风险，同时，气膜只是对火焰区域进行保护，在燃烧器输送管内，固体点燃装置高温火核的外围设有耐高温特种材料的套筒，该套筒的外周与原燃烧器内壁留有足够的空间，不会影响原固体燃料的整体输送速度，不会影响燃烧器的喷料效果。其四，因为点火枪的火焰区域温度较高，当固体燃料颗粒进入该区域后，因气膜的减速，固体燃料在进入该区域后，会滞留更长的时间，该区域更高温度带来的温差和更长的滞留时间，固体燃料颗粒容易发生炸裂现象，使得燃料颗粒的粒度进一步减小，这样有利于燃料的着火燃烧，进一步减小脱火的风险，同时，现有燃煤锅炉，在进入燃烧器之前，通过物理磨料的方式，燃煤颗粒一般只能达到90目，如果要将燃煤颗粒继续磨料，则需要更大的成本且其粒度的细化与成本的投入严重不成正比，不符合企业的经济效益，而通过气膜和火焰区域的配合，能达到进一步将燃料细化的目的。

同时，利用固体燃料代替柴油进行稳燃，利用固体燃料稳定点燃装置对将要进入燃煤锅炉的固体燃料进行第一次点燃，利用送粉风机与固体燃料螺旋绞龙联合控制燃烧器内空气数量：固体燃料的比例，进而控制该燃烧工况，形成明火或还原气体；利用明火喷入燃煤锅炉避免固体燃料在锅炉内点燃吸热，利用燃烧状态的固体燃料直接实现锅炉内的放热，稳定锅炉的温度，实现低负运行的燃煤锅的稳燃；相比现有燃料进入燃煤锅炉炉膛，先进行吸热，当燃料的温度达到燃点时，再进行燃烧放热的方式，本方法燃烧状态的固体燃料在进入炉膛后直接进行放热，不会吸收炉膛内的热量，保证炉螳内的温度不会发生下降的情况，彻底解决了现有燃煤锅炉超低负荷工况下，一次风粉对锅炉内燃烧工况的恶化，杜绝超低负荷工况下熄火的风险，而且，燃烧状态的固体燃料进入炉膛到燃烧最后由烟气排管排出，整个过程减少了吸热环节，固体燃料以着火姿态进入炉膛。因此，固体燃料在炉膛中有更长的放热时间，有利于提高炉膛的温度，进一步减少熄火的风险，也可以通过更少的燃料实现锅炉的稳燃。将固体燃料以着火的方式进入炉膛，确保炉膛内任意工况下都稳定的维持了常明火的工况，特别是在锅炉负荷低或煤质差的时候，更是能弥补炉膛内熄火的风险。同时，固体燃烧在锅炉内直接燃烧的时间延长，有效提高燃尽率。

而且，相比现有技术，利用柴油对燃煤锅炉进行稳燃，而造成高成本，且因为油煤混烧的过程，容易对后续的除尘器、脱硫浆液、脱硝催化剂产生毒害，本方法具有更低的成本，更具经济性；同时，稳燃固体燃料和燃烧锅炉本体的燃料相同，这样杜绝了油煤混烧的情况，不会发生对后续的除尘器、脱硫浆液、脱硝催化剂产生毒害的情况。

2、在燃煤锅炉的烟气排管上设置加热室，通过加热装置的加热，以确保后续烟气达处理温度，按照环保的要求，烟气处理时，其温度不低于320°C，因此，为了避免烟气的温度不达标，通过加热装置进行加热，特别适用于低负荷燃烧时烟气温度过低的情况。

3、控制送粉风机的供氧量小于固体燃料燃烧所需要的氧气量，固体燃料不完全燃烧形成具有还原性的气体，其一：还原性气体在燃烧器中抑制氮氧化物的形成；其二，利用主动式的固体燃料着火燃烧方式，通过将燃烧火焰从炉膛底部（主燃区也是还原区）进入的方式，一方面加深炉膛的还原区的还原气氛，提高原有炉膛空气分级不能达到的效果，即：通过燃烧器在固体燃料进入燃烧锅炉前即预先形成还原性气体，再利用预先形成的还原性气体在主燃烧区对氮氧化物的形成进行抑制；同时可以实现固体燃料的充分燃烧，提高固体燃料的燃烬率，利用主动式的固体燃料着火燃烧方式，通过将燃烧火焰从炉膛底部进入的方式，通过对底部的火焰的引入，解决炉膛内的燃烧稳定性，防止炉膛在低负荷的工况下，发生灭火或爆燃的风险。

4、在燃煤锅炉上分布设有辅助固体燃料燃烧用的固体燃料稳定点燃装置，这样可以将还原性气体通入燃煤锅炉主燃烧区，进行燃烧且抑制氮氧化物的形成，同时，通过固体燃料稳定点燃装置可以进行空气深度分级调控，进行锅炉一次风、二次风、燃烬风、燃烧器还原风的调节和控制。

5、在燃煤锅炉上设有采集SCT入口前氮氧化物(NOX)浓度D、CO浓度Y及SCR入口温度T、还原燃烧器温度、还原燃烧器喷口CO浓度及烟气氧浓度的传感器，传感器与控制中心数据互交，控制中心控制燃煤锅炉设有的二次风供风装置和燃烧器上的送粉风机，这样，可以通过使用传感器测量采集燃煤锅炉出口处尾气氮氧化物(NOX)浓度D、CO浓度Y及SCR入口温度T、还原燃烧器温度、还原燃烧器喷口CO浓度及烟气氧浓度等参数；通过设置出口处理想NOX浓度为D1，设置出口处理想CO为Y1，设置还原燃烧器温度T1，还原燃烧器喷口CO浓度，锅炉炉膛出口氧含量参数等配合一次风、二次风及燃烬风的比例，实现智能控制。

6、固体燃料稳定点燃装置包括燃烧器，在燃烧器上设有燃料燃烧空腔、固体燃料输送管及送粉风机，所述喷射装置为在燃烧器上设有的喷枪，喷枪与燃煤锅炉内腔连通，在燃料燃烧空腔内设有点火器，所述固体燃料输送管道与固体燃料输送系统连接；固体燃料输送系统包括磨煤机，磨煤机通过传送带与固体燃料储料罐连接，在固体燃料储料罐上设有连接至固体燃料输送管的螺旋绞龙输送装置，这样的结构，通过磨煤机可以对煤块进行研磨形成固体燃料，而通过固体燃料储料仓可以储存，通过螺旋绞龙输送装置有利于固体燃料向着燃烧器密封且内稳定输送，密封输送有利于保证送粉风机对燃烧器的控风效果。

7、在燃料燃烧空腔内壁设有将固体燃料和一次风向燃料燃烧空腔中部导流用的环形挡板，在固体燃料稳定点燃装置点火端外侧设有两端开口且沿着固体燃料喷射方向开口逐渐变大的喇叭状导板，所述喇叭状导板与燃烧器内壁之间通过连接杆或连接板连接，在喇叭状导板与燃烧器内壁之间设有固体燃料的外流动通道，这样通过环形挡板可以将固体燃料和一次风向燃料燃烧空腔中部导流，使更多的固体燃料进入喇叭状导板内，从而被固体燃料稳定点燃装置的纯氧加热区进行引燃。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型的连接结构示意图。

图2为本实用新型在燃煤锅炉上分布设有燃烧器连接结构示意图。

图3为本实用新型固体燃料稳定点燃装置的连接结构示意图。

图4为图3的仰视图。

图5为本实用新型固体燃料稳定点燃装置与燃烧器的连接结构示意图。

图6为在燃烧器内随着燃料方向、纯氧输送管气孔风向相冲，形成缓冲气膜的结构示意图。

图7为图6的布局示意图。

图8为本实用新型固体燃料稳定点燃装置气孔分布方式的第二方案结构示意图。

图9为本实用新型增加尾气处理的连接结构示意图。

其中，燃煤锅炉1；燃烧器2；燃料燃烧空腔2-1；固体燃料输送管2-2；送粉风机2-3；固体燃料稳定点燃装置3；燃气或燃油输送管3-1；氧气输送管3-2；喷口3-3；纯氧输送管3-4；气孔3-5；火焰燃烧区4；气膜保护装置5；气膜保护层6；纯氧加热区7；环形挡板8；喇叭状导板9；加热室10；磨煤机11；传送带12；固体燃料储料罐13；螺旋绞龙输送装置14；加热装置15。

具体实施方式

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1-图7所示，本实用新型公开的一种燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的方法，该方法利用固体燃料代替柴油进行超低负荷稳燃，利用固体燃料稳定点燃装置3对将要进入燃煤锅炉1的固体燃料进行第一次点燃；

固体燃料稳定点燃装置3通过燃气或燃油输送管3-1和氧气输送管3-2输送助燃燃料至喷口3-3，喷口3-3处设有纯氧与助燃燃料的混合燃烧区域，混合燃烧区域外侧设有纯氧加热区7，以纯氧加热区7加热后的纯氧对经过该区域的固体燃料进行粒度进一步细化及点燃，在纯氧加热区7域外侧设有气膜保护装置5，所述气膜保护装置5防止燃料或纯氧对喷口3-3冲击造成火焰燃烧区4的脱火，同时避免纯氧加热区7域的高温纯氧与燃烧器2空腔内壁直接接触而造成腐蚀；

利用送粉风机2-3将固体燃料进行输送，固体燃料经过固体燃料稳定点燃装置3后，控制第一次点燃后的固体燃料形成明火或还原气体；

利用固体燃料着火后的明火喷入燃煤锅炉1，避免锅炉在超低负荷工况下固体燃料进入锅炉内点燃过程中吸热及着火慢或固体燃料不着火引发的锅炉灭火，利用燃烧状态的固体燃料进入锅炉内直接放热，避免了固体燃料进入锅炉内的吸热着火过程及延迟放热，避免了锅炉低负荷工况下受到固体燃料进入炉膛后对炉膛内热稳定性的波动，稳定锅炉的温度，实现燃煤锅炉1超低负运行的稳燃；

送粉风机2-3的供氧量小于固体燃料燃烧所需要的氧气量，固体燃料稳定点燃装置3中的强化措施实现固体燃料着火，固体燃料不完全燃烧形成具有还原性的气体，还原性气体在燃烧器2中抑制氮氧化物的形成；将还原性气体通入燃煤锅炉1的主燃烧区，进行燃烧且抑制及还原氮氧化物的形成。

所述混合燃烧区域中心的高温火核通过燃气或燃油输送管3-1和氧气输送管3-2输送碳和氧，且按照C:0₂摩尔比为1:1,高温火核一方面作为纯氧气体的加热源，一方面作为固体燃料与高温氧气燃烧的点火火源。

气膜保护装置5输送的纯氧，一部分纯氧进入纯氧加热区7域充当受加热纯氧，另一部分构成气膜层，所述高温火核对气膜保护装置5输送的纯氧气体进行加热。

通过传感器采集SCR入口氮氧化物(NOX)浓度D、锅炉出口CO浓度Y及SCR入口温度T、还原燃烧器2温度Tt、还原燃烧器2喷口3-3CO浓度及烟气氧浓度X，通过控制中心控制二次风供风装置和燃烧器2上送粉风机2-3的风量，通过螺旋绞龙输送装置14调节掺入送粉风机中的煤粉量，进而控制送粉风机2-3中风量：煤粉量的比例，进而强化燃烧器2对燃煤锅炉1的主燃烧区和完全燃烧区进行风量调控或者还原性气体调控。

该燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构，在燃煤锅炉1上分布设有与燃煤锅炉1内腔连通的燃烧器2，在燃烧器2上设有燃料燃烧空腔2-1、与燃料燃烧空腔2-1连通的固体燃料输送管2-2及送粉风机2-3，在燃料燃烧空腔2-1内设有固体燃料稳定点燃装置3，所述固体燃料稳定点燃装置3包括燃气或燃油输送管3-1和氧气输送管3-2，在燃气或燃油输送管3-1和氧气输送管3-2的端头设有喷口3-3，在喷口3-3的火焰燃烧区4外侧设有以纯氧为膜的气膜保护装置5，在核心火焰与气膜保护装置5所形成气膜保护层6之间设有纯氧加热区7，所述气膜保护装置5防止燃料或气体对喷口3-3核心火焰的冲击造成脱火及防止纯氧加热区7的高温氧气与燃烧器2空腔内壁直接接触。

所述氧气输送管3-2套在燃气或燃油输送管3-1的外侧且同轴设置，所述喷口3-3位于氧气输送管3-2和燃气或燃油输送管3-1的外端，所述气膜保护装置5包括套在燃气或燃油输送管3-1和氧气输送管3-2外侧且同轴设置的纯氧输送管3-4，所述纯氧输送管3-4的端头与氧气输送管3-2之间密封，在靠近喷口3-3的纯氧输送管3-4一端侧壁分布设有气孔3-5；所述气孔3-5圆周分布在纯氧输送管3-4的侧壁上且沿纯氧输送管3-4轴线方向多排设置。

在燃料燃烧空腔2-1内壁设有将固体燃料和一次风向燃料燃烧空腔2-1中部导流用的环形挡板8，在固体燃料稳定点燃装置3点火端外侧设有两端开口且沿着固体燃料喷射方向开口逐渐变大的喇叭状导板9，所述喇叭状导板9与燃烧器2内壁之间通过连接杆或连接板连接，在喇叭状导板9与燃烧器2内壁之间设有固体燃料的外流动通道。

所述固体燃料输送管2-2与固体燃料输送系统连接，固体燃料输送系统包括磨煤机11，磨煤机11通过传送带12与固体燃料储料罐13连接，在固体燃料储料罐13上设有连接至固体燃料输送管2-2的螺旋绞龙输送装置14；在燃煤锅炉1上设有采集SCR前氮氧化物(NOX)浓度D、CO浓度Y及SCR入口温度T、还原燃烧器2温度Tt、还原燃烧器2喷口3-3CO浓度及烟气氧浓度X的传感器，传感器与控制中心数据互交，控制中心控制燃煤锅炉1的二次风供风装置和燃烧器2上的送粉风机2-3对燃烧器2的还原性气体及固体的调控，进而实现锅炉的深度的低氮清洁燃烧。

实施例2

该实施例与实施例1的区别在于气孔的分布方式，如图8所示，相邻的两排气孔3-5之间交错布置，该方案气孔3-5之间交错布置能有利于形成均匀分布的气膜，有利于提高对火焰的保护效果，保证火焰的稳定助燃。

实施例3

如图9所示，该实施例在前2个实施例的基础上进行改进，具体的，在燃煤锅炉1上侧设有烟气排管，在烟气排管上设有加热室10，在加热室10上设有加热装置15和烟气排放管；这样，在燃煤锅炉1的烟气排管上设置加热室10，通过加热装置15的加热，以确保后续烟气达处理温度，所述加热装置15是利用天然气（柴油）等易燃料与氧气进行配比，配比的氧气和天然气（柴油）的比例实现完全燃烧后加热烟气。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式保密的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容、依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构，它包括燃煤锅炉（1），其特征在于：在燃煤锅炉（1）上分布设有与燃煤锅炉（1）内腔连通的燃烧器（2），在燃烧器（2）上设有燃料燃烧空腔（2-1）、与燃料燃烧空腔（2-1）连通的固体燃料输送管（2-2）及送粉风机（2-3），在燃料燃烧空腔（2-1）内设有固体燃料稳定点燃装置（3），所述固体燃料稳定点燃装置（3）包括燃气或燃油输送管（3-1）和氧气输送管（3-2），在燃气或燃油输送管（3-1）和氧气输送管（3-2）的端头设有喷口（3-3），在喷口（3-3）的火焰燃烧区（4）外侧设有以纯氧为膜的气膜保护装置（5），在核心火焰与气膜保护装置（5）所形成气膜保护层（6）之间设有纯氧加热区（7），所述气膜保护装置（5）防止燃料或气体对喷口（3-3）核心火焰的冲击造成脱火及防止纯氧加热区（7）的高温氧气与燃烧器（2）空腔内壁直接接触。

2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构，其特征在于：所述氧气输送管（3-2）套在燃气或燃油输送管（3-1）的外侧且同轴设置，所述喷口（3-3）位于氧气输送管（3-2）和燃气或燃油输送管（3-1）的外端，所述气膜保护装置（5）包括套在燃气或燃油输送管（3-1）和氧气输送管（3-2）外侧且同轴设置的纯氧输送管（3-4），所述纯氧输送管（3-4）的端头与氧气输送管（3-2）之间密封，在靠近喷口（3-3）的纯氧输送管（3-4）一端侧壁分布设有气孔（3-5）；所述气孔（3-5）圆周分布在纯氧输送管（3-4）的侧壁上且沿纯氧输送管（3-4）轴线方向多排设置。

3.根据权利要求1所述的燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构，其特征在于：在燃料燃烧空腔（2-1）内壁设有将固体燃料和一次风向燃料燃烧空腔（2-1）中部导流用的环形挡板（8），在固体燃料稳定点燃装置（3）点火端外侧设有两端开口且沿着固体燃料喷射方向开口逐渐变大的喇叭状导板（9），所述喇叭状导板（9）与燃烧器（2）内壁之间通过连接杆或连接板连接，在喇叭状导板（9）与燃烧器（2）内壁之间设有固体燃料的外流动通道。

4.根据权利要求1所述的燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构，其特征在于：在燃煤锅炉（1）上侧设有烟气排管，在烟气排管上设有加热室（10），在加热室（10）上设有加热装置（15）和烟气排放管。

5.根据权利要求1所述的燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构，其特征在于：所述固体燃料输送管（2-2）与固体燃料输送系统连接，固体燃料输送系统包括磨煤机（11），磨煤机（11）通过传送带（12）与固体燃料储料罐（13）连接，在固体燃料储料罐（13）上设有连接至固体燃料输送管（2-2）的螺旋绞龙输送装置（14）。

6.根据权利要求1所述的燃煤锅炉低氮清洁燃烧和防熄的结构，其特征在于：在燃煤锅炉（1）上设有采集SCR前氮氧化物浓度D、CO浓度Y及SCR入口温度T、还原燃烧器（2）温度Tt、还原燃烧器（2）喷口（3-3）CO浓度及烟气氧浓度X的传感器，传感器与控制中心数据互交，控制中心控制燃煤锅炉（1）的二次风供风装置和燃烧器（2）上的送粉风机（2-3）对燃烧器（2）的还原性气体及固体的调控，进而实现锅炉的深度的低氮清洁燃烧。