CN85100045A - 带根部二次风的煤粉预燃室燃烧器 - Google Patents

Abstract

带根部二次风的煤粉预燃室旋流燃烧器，它是在原煤粉预燃室旋流燃烧器的基础上，增加了根部二次风结构。即在预燃筒圆锥端部增加了一股贴壁环形二次风。采用该装置能使预燃室在长期运行中不积粉、不结渣；改型后的煤粉预燃室燃烧器既可作为点火燃烧器，又可在长期运行中作为低负荷助燃或连续运行的主燃烧器，因而节油效果大幅度提高；此燃烧器还可降低排烟中的NOx含量。

Description

本发明涉及煤粉燃烧设备上的一种燃烧装置。

煤粉锅炉在点火升炉或停炉时都要用大量燃油来助燃;此外，由于一般煤粉锅炉负荷低于70%时，燃烧会发生不稳定，为了保持低负荷下稳定燃烧，必须消耗更多的助燃用油，电网调峰原来常停用部分机组，但机组停用的调峰办法会带来启、停的频繁，从而影响设备的使用寿命。

煤粉预燃室这种新型的燃烧装置，具有良好的着火和燃烧性能，它在锅炉启、停或低负荷时能够提高锅炉燃烧的稳定性，所以能节约大量点火和低负荷助燃用油。目前多数煤粉预燃室是作为点火时稳定燃烧使用的，而作为长期低负荷助燃或连续运行的主燃烧器使用却很少，因为后者运行时间长，容易在预燃筒内积粉和结渣，甚至因局部温度过高而烧坏预燃筒（见清华大学等关于《煤粉预燃室燃烧器发明申报文件》）。

由于作为低负荷助燃或主燃烧器的运行时间比点火助燃的时间长得多，所以节油量也大得多。因此，解决煤粉预燃室长期运行中的积粉、结渣问题，就会扩大它的应用范围，达到进一步节油的效果。

本发明的任务是提供一种改进型煤粉预燃室旋流燃烧器，它不仅解决了在长期助燃中的积粉、结渣问题，达到了进一步节油的效果;而且这种燃烧器在运行中可以增大回流烟气量，所以也有利于对难燃煤种的着火和燃烧;这种燃烧器的特有结构还能保护筒壁材料不超过允许的使用温度。

本发明是这样实现的：在原煤粉预燃室旋流燃烧器的基础上，在预燃筒锥体端部增设贴壁环形二次风结构，这股风简称为根部二次风。根部二次风是由单独的风管引入单独的风室。只要将根部二次风和出口二

次风的风量和风速控制在合适的范围，就可达到上述目的。

本发明由于是在原有煤粉预燃室的基础上增设的根部二次风结构，不仅结构简单，而且在长期运行中，煤粉预燃室内不积粉，不结渣，安全可靠，节油量大幅度增加，对于低灰熔点的煤种效果更为显著。由于根部二次风为一股贴壁高速气流，它能卷吸烟气回流，因而能使烟气回流速度增大，只要使根部二次风调节合适，会有利于难燃煤种的着火和燃烧。因而扩大了燃用煤种的范围。根部和出口二次风还能冷却筒壁，保护筒壁材料免受高温烟气的冲刷，从而延长了材料的使用寿命。由于在燃烧过程中分段送入一次风。根部二次风和出口二次风，减少了燃烧时产生的NO_x，因而降低了大气污染。

下面结合附图详细说明本发明的具体结构及工作情况：

附图为带根部二次风的煤粉预燃室的纵向剖面图。

本发明主要由煤粉气流喷口（也称一次风喷口）〔1〕，预燃筒〔4〕、离煤粉气流喷口一定距离的出口二次风喷口〔2〕和根部二次风喷口〔3〕组成。煤粉气流流经一次风喷口〔1〕内的旋流叶片，使气流旋转扩张进入预燃筒〔4〕内，在预燃筒〔4〕中心部位形成高温烟气的回流，以点燃煤粉气流，由于出口二次风的送入位置距一次风喷口有一定距离，以控制煤粉气流着火后再混入空气助燃，有利于预燃筒内的着火。根部二次风喷口〔3〕紧贴在预燃筒〔4〕壁面锥体端部，开设成环形结构，喷口〔3〕中装有轴向叶片，叶片出口与轴线之间的夹角为0°-25°范围，为了保证对根部二次风喷口风速的合理调节，采用单独风管〔6〕和单独的风室〔7〕连接。设计中燃用烟煤、褐煤等易燃煤种时，预燃筒壁〔5〕可以采用钢板筒壁结构（预燃筒〔4〕，出口二次风喷口〔2〕和内置的叶片以及出口段〔8〕均采用耐热钢板）。当燃用贪煤、劣质烟煤种时，预燃筒壁〔5〕可涂耐火材料、（预燃室材料全部采用普通钢板）。在设计中，应保证一次风喷口出口风速为

15-30m/s，出口二次风喷口出口风速为15-40m/s，根部二次风喷口出口风速大于40m/s。一次风风量占总风量的15-35%;出口二次风风量占15-30%;根部二次风风量占50-70%。

实施例：

对于燃用煤种为烟煤，预燃室燃煤量为15吨/时，预燃筒直径D为700mm，一次风出口截面至预燃室出口距离L为800mm;一次风喷口〔1〕内叶片轴向夹角为20°，出口二次风喷口〔2〕内叶片轴向夹角为15°，根部二次风喷口〔3〕内叶片轴向夹角为0°;一次风喷口〔1〕出口风速为20m/s，出口二次风喷口〔2〕出口风速为15m/s，根部二次风〔3〕出口风速为50m/s。锅炉原有的燃烧器为直流式煤粉燃烧器四角布置，加装的二台预燃室燃烧器安装在220吨/时锅炉的前墙。预燃室在锅炉启停过程和低负荷时投用，预燃室校用累计时间现已超过300小时，筒内未见积粉和结渣，燃烧稳定，运行中操作方便。该预燃室已对贫煤（V^r＝13%）进行了60%额定负荷的助燃试验，炉内燃烧稳定;根部二次风结构的预燃室，在燃用劣质烟煤时对稳燃的性能也有良好的作用。

带根部二次风的煤粉预燃室燃烧器为锅炉点火和调峰节油以及长期连续运行提供了新的手段，经济效益显著，该燃烧器也可用在其它工业燃烧设备上。

Claims (9)

1、一种由一次风喷口[1]，出口二次风喷口[2]和预燃筒[4]组成的煤粉预燃室旋流燃烧器，其特征是：

(1)在预燃筒[4]锥体端部增设根部二次风喷口[3]。

(2)该喷口[3]为贴壁环形结构。

(3)根部二次风是由单独的风管[6]引入单独的风室[7]。

2、按照权利要求1所述的煤粉预燃室旋流燃烧器，其特征是根部二次风喷口〔3〕的出口风速大于40m/s。

3、按照权利要求1，2所述的煤粉预燃室旋流燃烧器，其特征是根部二次风的风量占总风量的50-70%。

4、按照权利要求3所述的煤粉预燃室旋流燃烧器，其特征是根部二次风喷口〔3〕装有轴向叶片。

5、按照权利要求4所述的煤粉预燃室旋流燃烧器，其特征是根部二次风喷口〔3〕的叶片出口与轴线之间的夹角为0°-25°。

6、按照权利要求5所述的煤粉预燃室旋流燃烧器，其特征是根部二次风喷口〔3〕的叶片出口与轴线的夹角可为0°。

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