[發(fā)明專利]用于燃燒通過濃相輸送機制供應的燃料的煤粉燃燒器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810099786.1
• 申請日: 2008-06-11
• 公開（公告）號: CN101334166A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬丁·埃曼
• 申請（專利權(quán)）人: 日立動力歐洲有限公司
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00;F23D1/02;F23L1/00;F23L9/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司
• 代理人: 陳桂香;武玉琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃燒器，具體涉及一種煤粉燃燒器，它具有燃料輸送管和在燃料輸送管中同心布置的一次空氣管，其中一次空氣管在嘴部排出側(cè)上在與燃料輸送管的嘴部開口相隔一定距離處終止，并且燃燒器連接至或者能夠連接至輸送濃相粉狀燃料的供應管道。另外，本發(fā)明涉及在具有一次空氣管和燃料輸送管的燃燒器中燃燒微粒狀燃料特別是煤粉優(yōu)選為干褐煤煤粉的方法，其中，燃料通過濃相輸送機制供應給燃燒器，然后通過濃相輸送機制在燃燒器內(nèi)部沿燃燒器的縱向軸線輸送并與燃燒空氣混合。

背景技術(shù)

對于微粒狀燃料特別是煤粉和干褐煤煤粉的燃燒，在燃燒器中進行這種燃燒是已知的，所述燃燒器除了具有芯部空氣供應管之外還具有一次空氣供應管、二次空氣供應管和三次空氣供應管。這類燃燒器尤其用于點燃大的蒸汽鍋爐的爐子。這種情況下，一次空氣供應管、二次空氣供應管和三次空氣供應管以彼此同心布置的環(huán)形輸送截面的形式形成和布置著，或者以圍繞中心芯部空氣管的共軸同心結(jié)構(gòu)的形式形成和布置著，在上述中心芯部空氣管內(nèi)可以布置有燃油噴燃器槍等裝置。這種情況下，粉狀燃料通常和燃燒器內(nèi)的一次空氣管中的一次燃燒空氣(一次空氣)一起被引導至燃燒器嘴部。然后，將布置在芯部套管外側(cè)上的旋流器設(shè)置在該一次空氣管中并將期望的旋流施加給煤粉/一次空氣的混合物，因此，使得燃燒特別是關(guān)于燃料的低NO_X燃燒最優(yōu)化，或者至少得到改善。這些燃燒器通常在利用氣動輸送帶將粉狀燃料從研磨機直接輸送至燃燒器的工廠中使用。與此相關(guān)的缺點在于，在此過程中是以較低的傳送氣體荷載量和較高的輸送速度進行操作的。這就導致傳送管受到很大磨損。另外，輸送管具有相對較大的尺寸(輸送截面)。

為了避免這些缺點，文獻DE?19715373A1中已經(jīng)提出了一般類型的燃燒器和一般類型的方法，其中，將粉狀燃料氣動地輸送至燃燒器，然后在燃燒器內(nèi)部在濃相輸送系統(tǒng)中以濃相進行輸送。據(jù)此，干褐煤煤粉利用濃相輸送系統(tǒng)進行單級輸送，并且以每千克傳送氣體傳送至少60千克煤粉的輸送氣體荷載量，或者以每立方米中含有100～350千克煤粉的輸送流密度供應給蒸汽鍋爐燃燒器。為了控制煤粉的質(zhì)流和輸送管道的荷載，將水蒸汽或者諸如煙氣或氮氣等熱的惰性的氣體作為氣動輸送媒介。在這種情況下，DE?19715973A1中描述了這樣的燃燒器，其中，燃料在中心供應管道中向燃燒器供應，然后在從該中心管道排出的過程中與一次空氣流和二次空氣流混合，散開，并以懸浮狀態(tài)散布至爐子中，上述一次空氣流和二次空氣流來自于圍繞該中心管道同心布置的環(huán)形通道式開口。另一種燃燒器具有由二次空氣管道和三次空氣管道同心圍繞的中心一次空氣管。對于這種燃燒器，在圍繞一次空氣管以盤繞的方式設(shè)置的煤粉管道中將燃料引入至燃燒器，并且在燃燒器內(nèi)部排放至與燃燒器的嘴部開口相隔一定距離的二次空氣通道中。

這種已知的燃燒器確實已經(jīng)具有這樣的優(yōu)點：供應給燃燒器的燃燒空氣流與燃料流在空間上彼此分離，因此燃料的濃相輸送是可行的，其中通過本申請的濃相輸送機制可以理解的是，傳送氣體荷載量為每千克傳送氣體傳送超過20千克煤粉，并且輸送氣體速度在＜10巴的壓強下為3米/秒至大約20米/秒，但與低NO_X燃燒相關(guān)的燃燒仍然沒有達到最優(yōu)化。具體地，對于其特征是尤其進行低NO_X燃燒的所謂DS(旋流)燃燒器，不能在中心芯部空氣管或中心空氣管中將粉狀燃料供應給燃燒器，也不能通過在二次空氣供應通道中以盤繞方式設(shè)置的附加燃料輸送管道將粉狀燃料供應給燃燒器。為了實現(xiàn)低NO_X燃燒，技術(shù)目標是：在燃料排放至爐子中之前，增加在燃燒器內(nèi)受到引導的一次空氣流的徑向最外側(cè)區(qū)域中的燃料濃度，其中，這種增加應該在一次空氣噴射器的周圍均勻地完成。在從DE?19715973A1中已知的燃燒器的情況下，不能實現(xiàn)這個目標。在通過中心輸送管由濃相輸送機制供應燃料的燃燒器的情況下，燃料的供應管直接位于燃燒器的縱向軸線延長線的區(qū)域的中央，因此圍繞該供應管布置的一次空氣流在其徑向外部區(qū)域中剛好沒有燃料微粒富集。在從該文獻公開內(nèi)容已知的另一種燃燒器的情況下，燃料確實在繞一次空氣流沿圓周在徑向上布置的二次空氣流中輸送。然而，這是通過較小截面的盤繞輸送管來實現(xiàn)的，因此燃料只在輸送二次空氣的環(huán)形通道的較小面積上排放至二次空氣中，因而，粉狀燃料不能在二次空氣的整個環(huán)形輸送通道的截面上均勻分布。同樣，在這種情況下，燃料被輸送至二次空氣流中，因而不能實現(xiàn)燃料在一次空氣流的外部區(qū)域上的富集。