CN2387392Y

CN2387392Y - 浓淡分级燃烧式煤粉燃烧器

Info

Publication number: CN2387392Y
Application number: CN 99216963
Authority: CN
Inventors: 王炜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2000-07-12
Anticipated expiration: 2009-07-21

Abstract

一种浓淡分级燃烧式煤粉燃烧器,属于煤粉燃烧设备上的一种燃烧装置。其特征是在一次风喷口内装有一个V形煤粉浓聚器和一组或两组导流装置。该导流装置由一个固定的或可前后移动的分流器和一个尾端带有扰流体的分隔板组成。本燃烧器能够在燃烧器出口附近形成浓淡分级燃烧工况,不仅能顺利着火和稳燃,而且能使NO_X大为降低;并且由于分流器的位置可前后移动,能使各股气流的煤粉浓度及流量及时调整,从而提高锅炉调峰和对煤质多变的适应能力,避免燃烧器烧坏和结渣。

Description

浓淡分级燃烧式煤粉燃烧器

本实用新型属于煤粉燃烧设备上的一种燃烧装置，特别涉及一种直流煤粉燃烧设备上的一种燃烧装置。

目前我国现有电站锅炉多数采用四角布置切向燃烧的直流煤粉燃烧器。启动点火时耗费大量燃料油，在低负荷运行时由于燃烧不稳定也需投油助燃。而随着电力工业的发展又提出了适应调峰及煤质多变的要求及低污染的环保要求。针对这一问题，现有技术中已相继开发出了能满足一定要求的煤粉燃烧器，例如中国发明专利“带火焰稳定船的直流煤粉燃烧器”(专利申请号：85109436)以及目前使用的大多数直流煤粉燃烧器。但是这些燃烧器大都存在一些尚待解决的问题：一是不能很好地适应负荷的较大变化，比如在低负荷运行时稳燃性能很好，而在高负荷运行时则容易结渣或烧坏喷口；二是对煤质突变的适应性较差，若煤质突然变好就有可能出现结渣和烧坏喷口的危险，若煤质变坏则不能稳燃。国内一些新型煤粉燃烧器采取的对策大多是在高负荷运行时或煤质变好时引进二次风，使其进入着火区，以降低温度，达到保护燃烧器和防止结渣。但其缺点是增加了管道及阀门的复杂性和操作麻烦，且不易控制引进的二次风的流量，破坏了分级燃烧的结构，影响降低NOx的效果。

中国专利“四通道浓淡分流煤粉燃烧器”(专利申请号：95212456.4)则克服了上述燃烧器的缺点，它是用浓淡分离的原理，在喷口内及出口附近形成回流区，并在回流区内保持较高的煤粉浓度，从而使煤粉气流着火提前。提高着火区温度，能保持火焰稳定；同时还能在一次风喷口外形成分级燃烧工况，可降低NOx的排放。但此种燃烧器在结构上仍存在一些不足和缺陷。例如该燃烧器的浓聚器及分流装置全部布置在渐扩段内，由于射流的扩散现象浓股气流和淡股气流在刚进入预燃空间不久就开始混合，使得浓淡煤粉区界限不清晰，也就是说分级燃烧的结构不很清晰，使得降低NOx的作用不明显。同时，在有限的空间内由于射流的扩散，回流区的有效空间变小、变短。使得预燃空间的长度受到限制，也就是燃烧器的稳燃能力受到限制。

本实用新型的目的和任务就是针对现有技术的不足和缺陷，提供一种浓淡分级燃烧式煤粉燃烧器。使之具有适应负荷变化和煤质变化的功能。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：它是在一次风喷口的渐扩段内装有一个V形煤粉浓聚器和分流器，并在渐扩段的前端设有预燃空间，其特征是在预燃空间内的一侧或两侧装有一块分隔板，并在分隔板的尾端带有一个扰流体，一般情况下分流器的尾端是与分隔板对接的固定结构，为了更好地调节和改变各股气流的煤粉浓度和流量，也可将分流器设计成单独结构，并使之能作平行于分隔板平面的前后平移。这样，当煤质变好或负荷增高而可能使燃烧器超温；或者当负荷突然下降或煤质变坏而可能使燃烧不稳时，通过分流器的前移或后退，能改变浓、淡各股气流通道的尺寸，改变了各股气流器的煤粉浓度和流量，从而保证燃烧器始终在最佳状态下运行，达到稳燃及适应负荷突变与煤种变化的目的。

附图1为本实用新型实施例简图。

附图2为附图1的俯视图。

附图3是当两个一次风管距离较近时本实用新型的实施例简图。

附图4是带有一个V形浓聚器和一组导流装置的本实用新型实施例简图。

附图5是采用固定式结构时本实用新型实施例简图。

下面结合附图详细说明本实用新型的原理结构及最佳实施方式：

本实用新型在一次风管前端设有渐扩段1在渐扩段后接有矩形的预燃空间6。其内装有V形煤粉浓聚器2，其有效夹角为30°-150°，最好为60°-90°的范围内。当携带煤粉的一次风气流流经此浓聚器时，将被迫一分为二向相反的方向拐弯，因煤粉颗粒的惯性作用，大部分被甩到浓聚器的表面附近，靠近煤粉浓聚器表面的气流中煤粉浓度较高。而离开煤粉浓聚器表面较远的气流中煤粉浓度就低得多。在V形煤粉浓聚器与斜壁面之间设置分流器3，分隔板4与分流器尾端对接并与矩形预燃空间的上下壁面平行。在朝向燃烧器中心的一面的尾端有一个扰流体5。该扰流体可以是与分隔板夹角小于90°的平板；或者是断面为三角形的钝体。当煤粉气流继续向前流动时，被分流器分为浓股气流和淡股气流。靠近浓聚器的通道内流过的是浓煤粉气流，而分流器与斜壁面之间的通道内流的是淡煤粉气流。拐弯后，沿分隔板朝向燃烧器中心线的一侧流动的为浓股煤粉气流，分隔板与燃烧器壁面之间则是淡股煤粉气流。由于气流的射流作用，在上、下主气流之间会形成稳定的回流区。卷吸进来的热量主要用来加热上下两股浓煤粉气流。淡股气流被隔离在分隔板的外侧吸热很少。浓股煤粉气流由于流量小、煤粉浓度高、从回流区得到大量热量，迅速被加热到着火温度，使着火点提前、保持稳燃。当浓股气流绕流过分隔板尾端的扰流体后，将会向燃烧器中心线水平面方向偏转某一特定的角度，可延迟与淡股煤粉气流的混合。由于其动量比淡股气流小许多，很快被吸卷向淡股气流靠拢，其中煤粉颗粒由于惯性作用仍然沿原方向射入自由空间，速度迅速降低，空间煤粉浓度很快提高，十分有利于着火和稳燃。经过一定距离后，淡股气流混合进来，补充足够的氧，有利于煤粉的燃尽。这种浓淡气流分级燃烧结构，会大幅度降低NOx的排放。

对于燃用比较容易着火的煤种且煤质变化不大的锅炉，本燃烧器可以采用固定式结构(非可调式)，即分流器与分隔板联结为一体。也可以采用只在V形浓聚器的一侧设有导流装置的方案，而另一侧不进行浓淡分流。这样可减小燃烧器尺寸并使结构进一步简化。

为了更好地调节各股气流的煤粉浓度及流量，可将分流器设计成可移动的结构，其特征是分流器为V形结构，其夹角等于分流器与分隔板的夹角，V形的断面的外边界均为直线内边界可以是呈V形的两条直线，也可以是弧形曲线。V形体的一边与渐扩段的斜壁面平行，另一边与分隔板平行，并位于分隔板朝向燃烧器中心线的一侧，且靠得很近。在前后移时能保证总有一部分与分隔板重叠。V形分流器的内侧朝向燃烧器中心线。利用控制杆7前后移动分流器的位置。当分流器向喷口内拉动时，浓股气流的通道宽度加大，流量增大从而煤粉浓度降低。同时两股浓股气流的交汇点向喷口推移，减少向喷口内回流的热量，使着火推迟。反之，当分流器向出口方向推动时，浓股气流流量减少，煤粉浓度增大，淡股的流量增加。两浓股气流的交汇点向喷口外移动，向喷口内回流的热量增加。同时，由于淡股气流与浓股气流的动量比加大，浓股气流在流过扰流体以后将会被淡股气流吸卷而向淡股气流偏转。煤粉颗粒受惯性的作用，仍按原方向移动，故而被阻滞减速，煤粉浓度迅速增加。因而能使着火提前，保证稳燃。另外，不论那种情况始终保持了浓淡分级燃烧的结构，确保降低NOx。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本燃烧器不仅具有结构简单，便于加工制造，能顺利着火和稳定燃烧，以及在燃烧器出口形成浓淡分级燃烧工况，使NOx大为降低。而且由于分流器可以前后调节位置，在负荷突变或煤种变化时能使浓淡各股气流的煤粉浓度、流量及时调整，使燃烧器在最佳状态下运行，保证燃烧器不被烧坏和结渣。提高锅炉的适应能力。

Claims

1一种浓淡分级燃烧式煤粉燃烧器，它是在一次风喷口的渐扩段[1]内装有一个V形煤粉浓聚器[2]和分流器[3]，并在渐扩段的前端设有预燃空间[6]，其特征是在预燃空间内的一侧或两侧装有一块分隔板[4]，并在分隔板的尾端带有一个扰流体[5]。

2按照权利要求1所述的一种浓淡分级燃烧式煤粉燃烧器，其特征是所述扰流体[5]的断面为三角形。

3按照权利要求1所述的一种浓淡分级燃烧式煤粉燃烧器，其特征是所述扰流体是一块与分隔板夹角小于90°的平板。

4根据权利要求1或2所述的一种浓淡分级燃烧式煤粉燃烧器，其特征是上述分流器是一个可沿分隔板前后移动的分流器。