[發(fā)明專(zhuān)利]煤粉火焰預(yù)熱燃燒裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210006097.8
• 申請(qǐng)日: 2012-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102563635A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉長(zhǎng)春;惠世恩;梁凌;趙帥;王宇峰;孫鵬;高振強(qiáng);曾俊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F23D1/00
• 分類(lèi)號(hào): F23D1/00
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬(wàn)壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱能與動(dòng)力工程技術(shù)領(lǐng)域的燃燒裝置，具體涉及一種煤粉預(yù)熱燃燒裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)是以煤炭為主要能源的國(guó)家，煤粉燃燒裝置是火電生產(chǎn)的主要設(shè)備。提高煤粉燃燒的穩(wěn)定性，同時(shí)降低NO_x的排放，是煤粉燃燒裝置研究的重點(diǎn)。因而濃淡燃燒、空氣分級(jí)、燃料分級(jí)等新技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)和廣泛應(yīng)用于煤粉燃燒裝置中。

煤的主要可燃成分可分為揮發(fā)分和固定碳，揮發(fā)分是煤在受熱分解析出的揮發(fā)性物質(zhì)。煤粉燃燒主要產(chǎn)生的是燃料型NO_x，一般來(lái)說(shuō)這部分燃料型NO_x主要來(lái)源于揮發(fā)分中的氮。采用高溫預(yù)熱煤粉，可使大量含氮化物的揮發(fā)份析出，若能創(chuàng)造還原氣氛，氮氧化物可被還原成N₂，會(huì)顯著降低NO_x的生成。此外，煤粉被高溫預(yù)熱后，著火穩(wěn)定性也會(huì)得到顯著提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高煤粉燃燒穩(wěn)定性、降低NO_x排放的煤粉預(yù)熱燃燒裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：包括下端連接有預(yù)熱前一次風(fēng)管、上端連接有預(yù)熱后一次風(fēng)管的煤粉預(yù)熱室，在預(yù)熱前一次風(fēng)管上安裝有與其相連通的給粉機(jī)，預(yù)熱后一次風(fēng)管的出口經(jīng)煤粉燃燒器與爐膛相連通，所述的煤粉燃燒器還與煤粉燃燒器二次風(fēng)管相連通，所述的煤粉預(yù)熱室的預(yù)熱室進(jìn)口段的四周設(shè)置有與預(yù)熱燃燒器相連通的預(yù)熱燃燒器連接管，預(yù)熱燃燒器上還連接有預(yù)熱燃燒器燃料進(jìn)口和預(yù)熱燃燒器助燃風(fēng)進(jìn)口。

所述的煤粉預(yù)熱室豎直布置，預(yù)熱前一次風(fēng)管由底部通入煤粉預(yù)熱室內(nèi)，且預(yù)熱前一次風(fēng)管與煤粉預(yù)熱室采用法蘭連接，預(yù)熱后一次風(fēng)管由煤粉預(yù)熱室的頂部流出，預(yù)熱后一次風(fēng)管與煤粉預(yù)熱室的頂部采用法蘭連接，且在預(yù)熱后一次風(fēng)管的外側(cè)包扎有外絕熱材料。

所述的煤粉預(yù)熱室為采用分段結(jié)構(gòu)，包括預(yù)熱室進(jìn)口段、一組以上相同結(jié)構(gòu)的預(yù)熱室中間段和預(yù)熱室尾段構(gòu)成，各段之間采用法蘭連接，預(yù)熱室進(jìn)口段的底板為可拆裝的法蘭結(jié)構(gòu)，預(yù)熱室尾段為錐形結(jié)構(gòu)，出口方向截面不斷縮小。

所述的預(yù)熱室中間段的四周設(shè)置有與預(yù)熱燃燒器相連通的預(yù)熱燃燒器連接管。

所述的預(yù)熱燃燒器采用四角切圓方式布置于煤粉預(yù)熱室的四周，其切向夾角a的取值范圍為25～45°。

所述的預(yù)熱燃燒器為高速燃燒器，以燃?xì)饣蜉p油為燃料。

所述的預(yù)熱燃燒器連接管為耐熱金屬管。

所述的煤粉預(yù)熱室采用多層內(nèi)絕熱結(jié)構(gòu)，自?xún)?nèi)向外依次為重質(zhì)耐火材料層、輕質(zhì)耐火材料層、絕熱纖維材料層和支撐鋼板層。

本發(fā)明采用明火加熱煤粉的方式，實(shí)現(xiàn)了煤粉在還原氣氛下的高溫預(yù)熱，使預(yù)熱析出的含氮揮發(fā)分還原為N₂，不僅能夠提高著火穩(wěn)定性，而且會(huì)有效降低煤粉燃燒時(shí)NO_x的排放。合理組織預(yù)熱室內(nèi)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，使煤粉能夠充分熱解，并使部分揮發(fā)分參與燃燒為預(yù)熱室提供熱量，減少預(yù)熱燃料消耗量。。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明煤粉預(yù)熱室4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是煤粉預(yù)熱室的A-A剖視圖；

圖4是煤粉預(yù)熱室和預(yù)熱燃燒器剖面-流場(chǎng)圖；

圖5是煤粉預(yù)熱室多層內(nèi)絕熱結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1-預(yù)熱前一次風(fēng)管，2-給粉機(jī)，3-預(yù)熱燃燒器，4-煤粉預(yù)熱室，5-預(yù)熱后一次風(fēng)管，6-煤粉燃燒器，7-煤粉燃燒器二次風(fēng)，8-爐膛，9-預(yù)熱室進(jìn)口段，10-預(yù)熱燃燒器連接管，11-第一預(yù)熱室中間段a，12-第二預(yù)熱室中間段b，13-預(yù)熱室尾段，14-預(yù)熱燃燒器燃料進(jìn)口，15-預(yù)熱燃燒器助燃風(fēng)進(jìn)口，16-預(yù)熱室內(nèi)絕熱材料，17-重質(zhì)耐材層，18-輕質(zhì)耐材層，19-絕熱纖維材料層，20-支撐鋼板層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。