[實用新型]一種分流增濃的煤粉解耦燃燒器

有效

• 申請號: 201220742723.5
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN203099813U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 郝江平;劉新華;閆潤生;孫廣藩
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

本實用新型涉及煤粉燃燒設備領域，具體涉及一種分流增濃的煤粉解耦燃燒器。?

在煤粉燃燒的實際應用中，隨著煤粉空氣混合物在燃燒階段的燃燒溫度和氧濃度的提高，煤粉更易快速、充分燃盡，煙氣中飛灰可燃物(未燃盡碳和CO)的含量降低，但同時高溫富氧又會使燃燒過程中生成的NO_x大幅提高；另一方面，煤粉空氣混合物在燃燒階段的燃燒溫度和氧濃度越低越有利于抑制氮氧化物NO_x生成，但煤粉更不易燃盡。因而，解除煤粉燃燒的飛灰可燃物與NO_x的耦合排放問題是燃燒技術上長期存在的技術難點。?

解耦燃燒技術可以實現解除煤炭燃燒的飛灰可燃物與NO_x的耦合排放關系，是同時降低飛灰可燃物和NO_x排放的有效方法。其機理是：將煤炭燃燒過程分為兩個階段，第一階段，煤炭在很高的還原性氣氛下發生熱解、氣化和燃燒，充分利用煤炭自身的熱解和氣化產物將燃料型NO_x轉化為更為穩定的N₂；第二階段創造高溫富氧但不產生熱力型NO_x的環境，再確保煤炭的充分燃盡。?

解耦燃燒抑制NO_x排放的關鍵過程，在燃燒初期熱解氣化產生的揮發份氮的轉化過程，該過程主要在一次風內部、二次風混合前的較小空間范圍進行，一次風與二次風混合后即開始燃盡階段。該過程是屬于微觀上的分級燃燒，機理不同于宏觀上的空氣分級燃燒，解耦燃燒的還原劑充分利用了熱解氣化產物，反應活性更高。?

目前，根據解耦燃燒原理已開發了多種解耦燃燒器，專利“一種濃側分級的煤粉解耦燃燒器及燃燒方法”（中國專利申請號：201120569682.X）公開了一種煤粉解耦燃燒器，該燃燒器結構示意圖如圖1所示，其包括噴口1、分流隔板2以及集粉穩焰器3；其將煤粉濃縮與穩燃功能集于一體，不僅可以提高解耦燃燒的效果，結構也較為簡單，可以和任意一種煤粉濃縮裝置對接，靈活性較高，對燃用不同煤種的適應性增強。但該燃燒器仍有些不足，比如，濃側煤粉氣流流經集粉穩焰器后，雖然使得風粉得到進一步分離，得到超濃煤粉氣流和次濃煤粉氣流兩部分，但濃側煤粉氣流僅兩側局部進行了風粉分離，分離出的風都也集中匯入進中部的次濃煤粉氣流中，使得次濃煤粉氣流的煤粉濃度較分離前降低，顯然不利于抑制NO_x生成；其次，超?濃煤粉氣流和次濃煤粉氣流兩部分沒有分離開流動，而是緊密相連，在流動中混合較快，必然降低了再次濃淡分離抑制NO_x生成的效果。另外，該燃燒器的濃粉側和淡粉側距離也較近，濃粉氣流與淡粉氣流混合也較快。特別是對于貧煤和無煙煤，揮發分濃度較低，析出較慢，還原性氣氛時間縮短是十分不利于抑制NO_x生成的。還有，煤粉氣流流經集粉穩焰器時，被集粉穩焰器收集的煤粉大多集中于集粉穩焰器的表面，隨著氣流受擠壓向側向與濃粉氣流分離開流動時，會將部分匯集的煤粉帶到低濃度區，從而降低了集粉穩焰器分離風粉的效果。?

本實用新型的目的在于提供一種分流增濃的煤粉解耦燃燒器，該燃燒器通過將煤粉氣流中部分氣流和匯集的煤粉分離開流動，來增加煤粉氣流的煤粉濃度，不僅煤粉濃縮效果好、濃粉氣流加熱速度快，而且推遲了濃粉氣流和淡粉氣流的混合，結構也進一步簡化，性能得到進一步提升。?

為了實現上述目的本實用新型提供的一種分流增濃的煤粉解耦燃燒器，所述燃燒器包括噴口1、分流隔板2和不少于兩個的集粉穩焰器3。其中，分流隔板2傾斜設置于噴口1的中部，且分流隔板2的上下兩端（即垂直于氣流方向的安裝端）和噴口1的外殼體連接；噴口1由分流隔板2分隔開為淡側氣流通道5和濃側氣流通道6共兩個氣流通道。沿氣流方向，集粉穩焰器3后端的橫截面為由噴口1邊緣至中心逐漸縮小的階梯狀結構。?

所述集粉穩焰器3位于濃側氣流通道6一側；所述分流隔板2為傾斜布置，使得分流隔板2與噴口1的殼體圍成的濃側氣流通道6沿氣流流向的流通截面積逐漸增大；分流隔板2可對淡側氣流進行導向，使淡側氣流偏離濃側氣流流動，推遲二者的混合。?

優選的，所述的分流隔板2沿氣流方向的后端距噴口外殼體的后端留有距離，以增加高溫煙氣回流的距離；分流隔板2沿氣流方向的后端截面面積大于前端，且后端截面為波形等不規則形狀，以增大爐膛高溫煙氣的回流量，以及增大煤粉氣流與爐膛高溫煙氣的接觸面積，提高煙氣對氣流的加熱速度。?