[發明專利]超低氮氧化物旋流粉煤噴燃器

有效

• 申請號: 201410499252.3
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104214773B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 劉泰生;安仁敏;楊章寧;張山鷹;謝佳;但家瑜
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F23D1/02
• 分類號: F23D1/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 巫敏,錢成岑

技術領域

本發明涉及一種噴燃器，尤其涉及一種超低氮氧化物旋流粉煤噴燃器，屬于燃燒設備技術領域。

背景技術

在大氣污染物防治中，氮氧化物亦稱作NOx，主要指NO和NO₂。NOx是形成酸雨的主要物質之一，也是形成大氣中光化學煙霧的重要物質和消耗大氣層中臭氧的一個重要因素。NOx在大氣中被進一步氧化將形成細微的硝酸鹽顆粒，是造成霧霾天氣的重要因素。燃煤電廠煙氣排放是大氣中NOx的重要來源之一，減少其排放對于治理大氣污染、減少霧霾天氣、改善大氣質量具有重要的意義。

旋流粉煤噴燃器是電站鍋爐上的常用燃燒設備，該設備一般將進入鍋爐的空氣分為三股噴射入爐膛中，分別稱為一次風、內二次風和外二次風；其中，一次風為煤粉和空氣的混合物。普通旋流粉煤噴燃器的內、外二次風為旋轉射流，一次風為直流射流；依靠旋轉射流在噴口附近形成一個高溫煙氣回流區，卷吸高溫煙氣加熱并點燃煤粉氣流，組織爐內燃燒。

從燃燒角度降低NOx排放的關鍵在于使燃燒各主要過程：揮發分著火和燃燒-煤焦著火-煤焦燃燒初期-煤焦燃燒中期-煤焦燃燒中后期，在還原性氣氛下進行；并降低處于氧化性氣氛下的煤焦燃燒結束期時的煙氣溫度。這其中，從揮發分著火到煤焦燃燒初期的NOx生成量大、在總的NOx中所占的比例高，尤其需要更強的還原性氣氛或更低的氧氣濃度。目前的旋流粉煤噴燃器屬于低氮氧化物噴燃器，其主要將傳統的二次風分成兩部分--內二次風和外二次風送入爐膛，延緩空氣的供應，主要使煤焦著火初期以后的過程基本處于還原性氣氛下，對揮發分著火到煤焦燃燒初期的作用較弱，NOx排放已不能適應目前的環保要求。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種超低氮氧化物旋流粉煤噴燃器，通過合理組織空氣混入、煙氣回流、煤粉分離，從揮發分著火到煤焦燃燒的中后期均建立明顯的還原性氣氛，將單股火焰分割成多股火焰，降低火焰溫度峰值，可進一步顯著降低NOx排放；從而能有效的解決上述現有技術中存在的問題。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現：一種超低氮氧化物旋流粉煤噴燃器，包括中心風管、一次風通道、內二次風通道和外二次風通道，一次風通道設于中心風管的外圍，內二次風通道設于一次風通道的外圍，外二次風通道設于內二次風通道的外圍；在一次風通道內、中心風管的外壁上設有一次風煤粉濃縮器，在內二次風通道內設有內二次風旋流發生器，在外二次風通道內設有外二次風旋流發生器，一次風通道的一次風噴口處設有火焰分割器；一次風通道的一次風出口端設有穩焰齒。

作為一種優選方式，一次風通道的一次風噴口處設有一次風擴口，該一次風擴口為交錯型擴口，擴口角度小的部分對應著火焰分割器；內二次風通道的內二次風噴口處設有內二次風擴口，內二次風道出口處內側設置有墊環；外二次風通道的外二次風噴口處設有外二次風擴口。

作為一種優選方式，一次風擴口的角度為15-35度，內二次風擴口和外二次風擴口的角度為20-45度。

作為更進一步優選，所述火焰分割器為2-16個，沿一次風噴口的圓周方向均勻布置。

作為更進一步優選，火焰分割器的長度為10-240mm，其朝向爐膛內的一端距離一次風噴口的距離為0-100mm。

作為更進一步優選，火焰分割器的斷面形狀為三角形、楔形、梭形或流線型，迎風角為10-60度。

作為更進一步優選，火焰分割器尾端有齒槽，齒槽的數量為2-20個，齒槽的深度為2-40mm。

作為更進一步優選，穩焰齒為10-40個，沿圓周方向均勻布置，穩焰齒的寬度為10-100mm，高度為5-60mm。

作為更進一步優選，在一次風通道的一次風出口處設有墊環；墊環的高度為5-40mm，厚度為10-100mm。

作為優選，在一次風擴口的外端設置有導流環，導流環的高度為5-30mm，導流環與噴燃器中心線間的夾角為75-90度。

與現有技術相比，本發明的有益效果：通過本發明超低氮氧化物旋流粉煤噴燃器，可進一步使燃燒各主要過程：揮發分著火和燃燒-煤焦著火-煤焦燃燒初期-煤焦燃燒中期-煤焦燃燒中后期，在還原性氣氛下進行；有效降低最高火焰溫度，最終明顯減少NOx的生成；同時，煤粉火焰的著火穩定性進一步提升，增強了對煤種變化的適應性。

附圖說明

圖1是本發明超低氮氧化物旋流粉煤噴燃器的結構示意圖；

圖2為圖1中的P向示意圖；

圖3是圖1中的I處放大示意圖。