[發明專利]一種水平濃淡富集型直流煤粉燃燒器

無效

• 申請號: 200610088860.0
• 申請日: 2006-07-21
• 公開（公告）號: CN101109506A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 張海;呂俊復;徐秀清;劉青;岳光溪
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種直流煤粉燃燒器，特別涉及一種在四角切向燃煤鍋爐上水平布置的濃淡型燃燒器，屬于燃燒設備及技術領域。

背景技術

在煤粉鍋爐上，常采用濃淡燃燒(或稱貧富粉燃燒)技術，即將入爐的煤粉/空氣(一次風)氣流進行慣性分離，分作濃淡兩股而后分別送進爐膛。由于濃股的煤粉濃度比原有的一次風的煤粉濃度有顯著的提高，其著火特性得到顯著的改善。水平濃淡燃燒技術是濃淡燃燒技術的一種，是將濃淡分離后的兩股氣流在同一水平方向上送入爐膛，其中濃股煤粉氣流送入易于煤粉著火的向火側高溫區，所使用的燃燒器稱為水平濃淡型燃燒器。我國現在已有多種水平濃淡型燃燒器。

對于燃燒煙煤電站鍋爐而言，現有的水平濃淡燃燒技術在理論和實踐上已被證明是解決電站煤粉鍋爐穩定燃燒、實現低負荷斷油調峰、降低NO_x生成、防止爐內結渣以及提高煤種適應性等的一種有效途徑。然而，對于燃燒劣質煙煤、貧煤、半無煙煤和無煙煤等難燃燃料的電站鍋爐，現有的水平濃淡燃燒技術不盡能達到上述的效果，難以滿足生產要求。其原因是對于難燃燃料，即使入爐前一次風的濃淡分離效果很好，濃股煤粉氣流在爐膛內仍有可能無法被卷吸的熱煙氣加熱到所需的著火溫度，不能很好地實現煤粉氣流著火和穩定燃燒。例如，一種稱為“多重富集型直流煤粉燃燒器”(專利號02100688.1)的水平濃淡型燃燒器中，在濃股煤粉出口處采用鋸齒形多股噴口結構，在多臺鍋爐上燃用揮發分高的煙煤時，表現出很好的穩燃和低負荷運行性能，并且具有優異的低NO_x燃燒特性，然而，它在燃用難燃燃料時穩燃效果就有所降低，難以滿足嚴格的低負荷穩定燃燒要求。

解決上述矛盾的一個有效方法是使用特殊的燃燒器出口結構，更加合理地組織帶粉氣流在噴入爐膛后的流動場，實現爐內煤粉顆粒的空間濃縮，大幅度地增強煤粉的空間濃度，使一部分煤粉集中在較小的空間內燃燒，釋放熱量，然后把熱量傳遞給濃股中另一部分未著火的顆粒，促使更多的顆粒著火燃燒。富集型燃燒器在一次風通道內利用氣固分離元件將一次風進行第一級濃淡分離，并在燃燒器出口布置分離檔塊，將第一級分離后的一股濃股氣流進行第二級氣固分離，得到流量不同的兩股濃股氣流，并使得小股煤粉氣流(濃股)在燃燒器出口發生大角度偏轉(急拐彎)，并在其后形成高溫回流區，煤粉在此高溫回流區內滯止增濃(空間濃度)，快速升溫，釋放揮發物和著火，形成穩定的值班小火焰，再由此值班小火點燃整個一次風煤粉火焰。

雖然現有的富集型燃燒器已在數十臺電站鍋爐上獲得應用，并在燃燒劣質煙煤、貧煤、無煙煤等難燃燃料時表現出十分強的著火穩燃能力，但那些鍋爐所對應的最大單機容量僅為200MWe，在向300MWe～600MWe等級的我國現有的主力大機組鍋爐推廣時遭遇了技術瓶頸問題。其原因是現有富集型燃燒器是一種上下濃淡型燃燒器，其噴口大，往往需要將兩個一次風噴口合并使用，而大機組鍋爐由于燃燒器調節時往往需要整組擺動等原因，將兩個噴口合并或使用過大噴口存在很大的技術困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種水平濃淡富集型直流煤粉燃燒器，它的噴口與一次風的噴口相當，這種燃燒器不僅能用于200MWe以下的鍋爐，也可適用于300MWe～600MWe等級的大機組鍋爐；同時在煤種適應性上又比現有的水平濃淡燃燒器更寬，既適用于燃燒煙煤，也適用于燃燒劣質煙煤、貧煤、半無煙煤和無煙煤等難燃燃料，在生產應用上有廣闊的前景。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

一種水平濃淡富集型直流煤粉燃燒器，含有方圓接頭、與方圓接頭相連的一次風通道、設置在一次風通道內的分離擋塊和分離隔板、由分離隔板分割而成的濃股氣流通道和淡股氣流通道，濃股氣流噴口，淡股氣流噴口，其特征在于：在所述的濃股氣流通道的出口處設有濃股一級分離塊和濃股二級分離塊；所述的濃股一級分離塊將濃股氣流在垂直方向分離成上下大小兩股氣流，上部氣流為小股，下部氣流為大股，所述的濃股二級分離塊位于下部大股氣流的出口處，又將下部大股氣流分離成上下大小兩股，所述的濃股氣流噴口是由濃股上噴口、濃股中心噴口和濃股下噴口構成的富集型噴口。

本發明所述的水平濃淡富集型直流煤粉燃燒器，其特征還在于：所述的濃股上噴口所噴出的小股氣流占總濃股氣流質量流量的1/4～1/3；所述的濃股中心噴口所噴出的氣流占總濃股氣流質量流量的1/6～1/7。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及效益：