[發明專利]一種煤粉燃燒器

無效

• 申請號: 200810047932.6
• 申請日: 2008-06-05
• 公開（公告）號: CN101329063A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 鄒春;丘紀華;黃志軍;劉敬璋;鄭楚光
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F23D1/02
• 分類號: F23D1/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 方放

技術領域

本發明屬于電站燃煤鍋爐和工業燃燒鍋爐的助燃裝置。

背景技術

全球性的CO₂大量排放對全球氣候造成了巨大影響，來自火電廠的CO₂排放是最主要的來源之一；國內外對CO₂的排放和治理進行了大量研究，O₂和CO₂循環燃燒技術是目前在技術和經濟上最可行的CO₂減排技術，但對O₂和CO₂氣氛下的煤粉燃燒器的研究還非常欠缺。資料調查表明，目前國內外還沒有工業規模的O₂和CO₂循環燃燒電廠，對這項新的燃燒技術也在試驗研究階段，加拿大CANMET能源技術中心在其燃燒系統的基礎上設計的O₂和CO₂氣氛下燃燒的燃燒器分別從不同的環形同軸通道進風，其中二次風采用切向葉片使氣流產生旋轉，其他各通道氣流直接通過垂直側管進入中心套管，這樣設計的燃燒器容易使氣流發生偏轉，而且對降低NO_x的作用不明顯，見E.H.Chui，A.J.Majeski，M.A.Douglas，Y.Tan，K.V.Thambimuthu，Numerical?investigation?of?oxy-coalcombustion?to?evaluate?burner?and?combustor?design?concepts，EnergyVolume?29，Issues?9-10，，6th?International?Conference?on?GreenhouseGas?Control?Technologies，July-August?2004，Pages?1285-1296.。

發明內容

本發明提供一種煤粉燃燒器，解決現有燃燒器氣流容易發生偏轉，降低NO_x作用不明顯的問題，以應用于O₂和CO₂燃燒技術，提高燃燒效率，降低煙氣中的NO_x排放量。

本發明的一種煤粉燃燒器，由四層同軸套管構成的通道和進風側管組成，所述四層同軸套管由內向外依次為油槍管、內二次風管、一次風管、外二次風管；所述進風側管包括與內二次風管連通的內二次風側管、與一次風管連通的一次風側管和與外二次風管連通的外二次風側管；其特征在于：

所述通道各層套管出口均為擴口；

所述內二次風管和油槍管形成的內二次風環形通道內裝有均勻分布的軸向直葉片；所述外二次風管和一次風管形成的外二次風環形通道內裝有均勻分布的軸向直葉片；

所述內二次風側管、一次風側管分布在主管道兩側同一平面，與主管道夾角為30°～90°；內二次風管與內二次風側管連接處、一次風管與一次風側管連接處均增大內徑；兩根外二次風側管裝設于主管道兩側，與主管道垂直且對沖布置，空間與內二次風側管和一次風側管正交。

所述的煤粉燃燒器，其特征在于：

所述內二次風管的粗細相連處以及一次風管的粗細相連處都采用錐角45°連接；

所述油槍管、內二次風管、一次風管、外二次風管，各層套管擴口與中心軸線夾角10°～30°，所述外二次風管的擴口短于其余各層套管的擴口。

所述的煤粉燃燒器，其特征在于：

所述內二次風環形通道內的軸向直葉片個數為4～8個，外二次風環形通道內的軸向直葉片個數為6～12個；沿中心軸線距出口距離為外二次風管外徑的0.2～1.5倍位置安裝，軸向直葉片與中心軸線夾角為15°～45°。

本發明為了增大氣流實際旋流強度和擴展角、改善回流區和氣流混合及分布，油槍管、內外二次風管及一次風管均增設普通擴口，擴口均外二次風管的擴口較其余擴口要短，以產生更大的擴散旋轉氣流。

本發明能夠應用于O₂和CO₂循環燃燒技術，通過多通道的配風技術可以方便的調節燃燒器出口處的煤粉富集區區域和富集程度，形成既能促進燃燒又能抑制NO_x生成的氧氣濃度和煤粉濃度。旋流葉片和擴口的設計可以改善火焰形狀、射程及火焰沖刷爐壁等情況；能夠改善回流區，使火焰著火和燃燒穩定；能夠增大氣流混合，對傳熱、傳質、燃盡率也能增強。本發明能在O₂和CO₂氣氛下獲得高效率和低污染的燃燒條件，達到高效燃燒和低NO_x排放的效果。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖；

圖2為本發明的側視圖；