[實用新型]一種煤粉燃燒器和具有該煤粉燃燒器的鍋爐

無效

• 申請號: 201020587403.8
• 申請日: 2010-11-01
• 公開（公告）號: CN201875701U
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 王雨蓬;唐宏;苗雨旺;程昌業;王雨勃;劉鵬;張超群;龔澤儒;崔星源;張孝勇;孫樹翁
• 申請（專利權）人: 煙臺龍源電力技術股份有限公司
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00;F23C5/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李秋香;逯長明

技術領域

本實用新型涉及一種煤粉燃燒設備，特別涉及一種煤粉燃燒器，還涉及具有該煤粉燃燒器的鍋爐。

背景技術

申請人在另一件申請號為200910175071.4，實用新型名稱為“一種煤粉燃燒器及具有該煤粉燃燒器的鍋爐”的中國專利申請中，提供了一種煤粉燃燒器，請參考圖1、該圖示意上述實用新型提供的煤粉燃燒器的結構。該煤粉燃燒器包括熱源200和內燃室100，內燃室100具有進口101和出口102，內燃室100形成一個適合的空間，以維持內部煤粉氣流具有預定過量空氣系數。內燃室100的進口101與一次風煤粉管道相通，煤粉氣流通過一次風煤粉管道、進口101進入內燃室中。熱源200從進風管300伸入內燃室100中，以持續地將通過進口101進入內燃室100的煤粉點燃。

在煤粉氣流流動方向上，所述內燃室100具有預定的長度，并能夠維持煤粉氣流中的過量空氣系數遠小于1。這里的過量空氣系數是指，燃燒1kg煤粉時實際供入內燃室100的空氣量與完全燃燒1kg煤粉時所需的理論空氣量的比值。維持預定過量空氣系數的方式可以是限制煤粉氣流中空氣與煤粉的比例，保持較高的一次風煤粉濃度。過量空氣系數與煤種有關：煤的水分越大，過量空氣系數越大，煤的灰分越大，過量空氣系數越小；反之，煤的水分越小，過量空氣系數越大，煤的灰分越小，過量空氣系數越大。通過簡單的試驗，就可以確定適合的過量空氣系數，獲得最優的技術效果。過量空氣系數優選在0.15-0.45之間，在該范圍內煤粉燃燒器能夠維持穩定燃燒，同時可以實現在煤粉著火的內燃室100內形成強烈的還原性氣氛，從而有效地抑制氮氧化物的生成。

該實用新型提供的煤粉燃燒器的工作過程是：過量空氣系數為0.15-0.45的煤粉氣流通過內燃室100時，熱源200持續地將煤粉氣流中煤粉，煤粉在內燃室100內進行不完全燃燒，產生還原性氣氛。不完全燃燒形成的火焰在內燃室100中傳播，并釋放出熱量，在內燃室100中形成適當高溫環境，煤粉氣流形成高溫煤粉燃燒火焰從出口102噴出。在不完全燃燒過程中，持續性熱源200和過量空氣系數遠小于1的條件使內燃室100內維持一個還原性氣氛。在該高溫環境下，還原性氣氛使煤粉中的氮元素首先被熱分解，并轉化成NHi(i＝0，1，2)、HCN等還原性中間產物和氮氧化物。還原性中間產物與已生成的氮氧化物反應生成氮氣。

煤粉氣流在內燃室100內燃燒，形成的高溫煤粉燃燒火焰通過出口102噴到爐膛中，這樣，煤粉就不依賴于爐膛內的高溫煙氣著火，從而為煤粉后續在爐膛內的繼續燃燒提供良好的著火基礎和條件，滿足鍋爐爐膛中，煤粉穩定燃燒的需要。

煤粉在內燃室100內不完全燃燒過程中，相應的氮元素轉化為氮氣，從而能夠減少進入爐膛的煤粉中的氮元素含量，減少煤粉在爐膛中燃燒時產生的燃料型氮氧化物的生成量；由于燃料型氮氧化物為煤粉燃燒的氮氧化物的主要組成部分，從而能夠減少爐膛燃燒過程中氮氧化物的生成量，減少鍋爐運行過程中氮氧化物的生成量。而且，還可以提高鍋爐熱效率，從而兼顧了鍋爐的環保性能與熱效率。

為了達到穩定燃燒和減少氮氧化物(NOx)生成的目的，燃煤鍋爐的煤粉燃燒器一般會采用煤粉濃縮裝置，使煤粉在燃燒器內部和噴口附近形成特定的濃淡分離特性。煤粉濃縮裝置性能的優劣會直接影響到煤粉燃燒器的整體性能。常規煤粉鍋爐用的氣、固兩相流分離的煤粉濃縮裝置一般采用彎頭和百葉窗結構。其中，彎頭結構是利用煤粉粒子在經過彎頭時由于氣、固兩相流的慣性不同而進行分離和濃縮，存在空間布置受限的缺點。百葉窗式氣、固兩相流分離和濃縮裝置是在燃燒筒內設置多個濃縮柵，該裝置結構復雜，并且存在分離和濃縮效果差，氣流通道阻力大和抗磨損性差的缺點。

因此，如何提供一種煤粉燃燒器，獲得更小的燃燒阻力，較好的點火和穩燃性能，較低的氮氧化物(NOx)生成量，是本領域技術人員需要解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型實施例提供一種煤粉燃燒器和鍋爐，較好的點火和穩燃性能，較低的氮氧化物(NOx)生成量。

為此，本實用新型實施例提供的技術方案如下：

一種煤粉燃燒器，包括熱源和內燃室，所述熱源位于內燃室內，所述內燃室具有進口，長筒形主燃燒室和出口；所述熱源能夠點燃通過內燃室的煤粉，并使煤粉在內燃室內進行不完全燃燒；

所述煤粉燃燒器還包括設置在內燃室內筒壁的煤粉濃縮裝置。

優選地，所述內燃室包括與所述主燃燒室前端相接的減速進口段，所述減速進口段的截面積小于主燃燒室的截面積。