[發明專利]一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器

無效

• 申請號: 201310455289.1
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103486582A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 曾令艷;陳智超;宋民航;朱群益;張錫乾;解以權;李爭起
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F23D1/02
• 分類號: F23D1/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種燃燒器，具體涉及一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器。

背景技術

煤炭是我國的主要化石燃料，在電力工業及其他行業動力裝置中煤粉燃燒方式占據了較大的比例。氮氧化物是產生酸雨和光化學污染的前驅物，而電力工業中的煤燃燒是產生NO_x的主要來源。隨著污染物減排需求的日益增長，各國都制定了嚴格的標準來限制大型燃燒設備產生的NO_x排放。中國環保部最新頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》要求：現有鍋爐2014年7月1日起，新建鍋爐2012年1月1日起，除W火焰鍋爐和循環流化床鍋爐外，其余鍋爐NO_x排放限值為100mg/Nm³(at6%O₂)。

為了達到穩定燃燒和減少氮氧化物(NO_x)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效果。

中國專利號為03211642.X、公開日為2004年2月11日的實用新型專利公開了一種中心給粉旋流煤粉燃燒器，該專利在一次風管內沿中心線設有若干級錐臺形分離環，煤粉被集中到一次風管中心區域，形成濃淡燃燒，如圖2所示；該專利雖然可實現對一次風的濃淡分離，降低NO_x，但是該專利在應用中還存在如下不足：一、錐臺形分離環離燃燒器噴口較近時，燃燒器噴口可以達到設計的煤粉濃度，但噴口處的高溫火焰容易使錐臺形分離環5表面的陶瓷炸裂，導致錐臺形分離環磨損和燒損。二、為避免錐臺形分離環離燃燒器噴口太近造成的陶瓷炸裂現象，簡單的增加錐臺形分離環與燃燒器出口之間的距離會使濃、淡煤粉氣流在經過較長的距離時產生脈動和摻混，使濃淡分級的效果降低。三、煤粉氣流由錐臺形分離環5的大直徑端進入、小直徑端流出，出口端氣流流通面積減小，導致氣流不斷向小直徑端聚集，使錐臺形分離環內濃煤粉氣流的中心風速升高，同理，錐臺形分離環5與一次風管內壁之間的氣流流通面積沿氣流流動方向逐漸增大，使淡煤粉氣流的流速逐漸降低，導致錐臺形分離環5出口處濃煤粉氣流的中心風速遠高于周圍風速，由于中心正對著燃燒器出口回流區，中心高的風速會阻礙燃燒器出口形成穩定合理的中心回流區，導致火焰穩定性差。

發明內容

本發明的目的是為解決現有中心給粉旋流燃燒器因錐臺形分離環離燃燒器噴口較近，使錐臺形分離環表面的耐磨陶瓷炸裂，導致錐臺形分離環磨損和燒損的問題，而提供一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器。

本發明的中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器包括燃燒器殼體、一次風管、二次風管、輸粉管道和多個錐臺形分離環，在燃燒器殼體的中心處設置有一次風管，二次風管設置在一次風管與燃燒器殼體之間，二次風管將一次風管與燃燒器殼體之間隔為內二次風管和外二次風管，一次風管的一端是燃燒器噴口，一次風管的另一端與輸粉管道相連通，在一次風管內沿同一錐度方向依次設置多個錐臺形分離環，所述中心給粉旋流燃燒器還包括直段套筒，直段套筒設置在一次風管內，且直段套筒位于錐臺形分離環與燃燒器噴口之間。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：

一、由于本發明在錐臺形分離環與燃燒器噴口之間設置了直段套筒，直段套筒使得錐臺形分離環遠離了燃燒器噴口，且直段套筒采用耐熱鋼材料，因此，直段套筒不會被燃燒器噴口處的高溫燒損。直段套筒防止了錐臺形分離環上的耐磨陶瓷因燃燒器噴口處的高溫火焰引起陶瓷炸裂現象，避免了錐臺形分離環的磨損和燒損。

二、錐臺形分離環位置可以離燃燒器噴口較遠，不影響濃淡分配比例的穩定。直段套筒能夠有效的將經錐臺形分離環分離的濃淡煤粉氣流有效的分隔開（直段套筒內部為濃煤粉氣流，直段套筒外壁與一次風管內壁之間的區域為淡煤粉氣流），有利于保持煤粉氣流濃相區的適度延伸和穩定濃、淡氣流的分配比例，使燃燒器出口可以達到設計的煤粉濃度，利于抑制燃料型NO_x的形成。

三、加入直段套筒結構后，濃、淡煤粉氣流在直段套筒內、外會經過較長的距離，此時由于氣流內部的擴散和脈動作用，使燃燒器出口處濃、淡煤粉氣流的速度大小分布更加均勻，有利于在燃燒器出口形成穩定的組織煤粉著火和穩燃的回流區，利于火焰的穩定。

附圖說明

圖1是本發明的中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器的整體結構主剖視圖（圖中標記13為燃煤鍋爐）；

圖2是現有的中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器的整體結構主剖視圖。

具體實施方式