[發(fā)明專利]旋風(fēng)分離懸浮層燃復(fù)合燃燒器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510089518.1
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN104748106A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周增順
• 申請（專利權(quán)）人: 周增順
• 主分類號: F23C5/08
• 分類號: F23C5/08;F23C10/18
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種新型煤粉低溫低氧燃燒裝置和設(shè)備，實現(xiàn)煤粉的層燃燃燒方式；煤粉的懸浮與層燃復(fù)合燃燒方式，重點適用在鍋爐領(lǐng)域，也適用于煤氣發(fā)生爐（煤氣化）、爐窯和一些烘干設(shè)施的燃燒設(shè)備。

背景技術(shù)

燃煤鍋爐、爐窯、一些烘干設(shè)施以及一些煤氣發(fā)生爐的燃燒設(shè)備有如下基本的燃燒方式：層燃爐依托爐排燃燒（燃用顆粒狀塊煤）實現(xiàn)層燃燃燒、流化床爐實現(xiàn)沸騰或鼓泡燃燒（燃用小顆粒狀塊煤）、室燃爐實現(xiàn)懸浮燃燒（燃用煤粉）、室燃爐的特種形式旋風(fēng)爐實現(xiàn)懸浮旋風(fēng)燃燒（燃用煤粉）。

由于顆粒狀塊煤往往伴有大量的煤屑煤粉，使得各種爐排形式的層燃爐都存在著細(xì)小煤屑煤粉從爐排縫隙直接跑冒漏至燃燒室外，從而造成浪費的現(xiàn)象。由于不可避免的顆粒塊狀原煤的顆粒不均、原煤成分不均以及在爐內(nèi)燃燒配風(fēng)配煤不均等原因，層燃爐的爐渣含碳量無法達到燃用煤粉的室燃爐的水平。眾多工業(yè)鍋爐、供熱鍋爐和烘干爐以各種形式爐排實現(xiàn)層燃燃燒，但都難有較高的燃燒效率，從而造成能源浪費。

室燃煤粉爐的燃燒效率很高，由于燃燒溫度比較高，特別是旋風(fēng)爐燃燒強度大，其燃燒溫度可以達到1600℃以上，極大增加了氮氧化物產(chǎn)生量，并增加了脫硝成本。

循環(huán)流化床爐燃燒方式具有燃燒溫度低，氮氧化物產(chǎn)量少，相對環(huán)保，一度得到推廣應(yīng)用。但實際運行中，由于煤種、顆粒不均、排渣不合理等原因，燃燒狀況不理想，爐渣和飛灰含碳量較高，流化床床底風(fēng)室的細(xì)小煤粉煤屑跑冒漏難以避免，也存在床內(nèi)局部燃燒超溫造成氮氧化物額外產(chǎn)生等現(xiàn)象。

近些年興起的水煤漿鍋爐燃燒效果好。但水煤漿由70%左右煤粉、30%左右水和1%添加劑組成，由于存在30%水分，燃燒后煙氣中額外含有的水蒸氣帶走的排煙損失是不可忽視的影響熱效率因素。

發(fā)明內(nèi)容

本懸浮和層燃復(fù)合燃燒器的懸浮燃燒部分類似于立式旋風(fēng)鍋爐的旋風(fēng)燃燒。但旋風(fēng)筒不設(shè)置二次風(fēng)，使得開始燃燒的煤粉在缺氧狀態(tài)下利用旋風(fēng)筒進行煤粉和煙氣分離，分離后的煤粉落入煤粉燃燒床。

本懸浮和層燃復(fù)合燃燒器的層燃燃燒部分在底部煤粉燃燒床內(nèi)進行，實現(xiàn)層燃燃燒的煤粉燃燒床為全密封結(jié)構(gòu)，底部為平滑平面，區(qū)別于爐排底部送風(fēng)方式，本燃燒床采用置于床上部的專用二次風(fēng)管補充二次風(fēng)。利用煤粉的物理特性，燃燒所用氧氣能夠滲透到所需部位。

本懸浮和層燃復(fù)合燃燒裝置為全密封結(jié)構(gòu)，能夠杜絕各類跑冒漏現(xiàn)象，實現(xiàn)低溫和正壓燃燒，提高燃燒效率。由于能夠嚴(yán)格控制二次風(fēng)的供給，煤粉燃燒床可以實現(xiàn)800℃以下穩(wěn)定緩慢燃燒，減少了氮氧化物的生成量。

在煤粉室燃爐的懸浮燃燒中，一般煤粉在燃燒室內(nèi)的停留時間為2--5秒左右，燃燒速度快，容易不完全燃燒。本煤粉燃燒床為煤粉提供能夠達到分鐘級別的足夠長時間，保證在低氧低溫情況下煤粉的徹底燃燒。

本懸浮和層燃復(fù)合燃燒裝置可采用二級旋風(fēng)分離方式。通過兩次的分離基本可以實現(xiàn)煙氣凈化的效果。如果繼續(xù)采取其他協(xié)同措施，可以做到在爐內(nèi)完成煙氣除塵。

附圖說明

附圖是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。以鍋爐為例，圖1為爐前向后視圖示意圖；圖2為爐右側(cè)向左視圖示意圖，即本發(fā)明主視圖；圖3圖4為俯視圖示意圖，其中圖3為小容量鍋爐設(shè)置一組一二級旋風(fēng)分離燃燒器布置方式，圖4為大容量鍋爐設(shè)置多組一二級旋風(fēng)分離燃燒器布置方式，為使結(jié)構(gòu)緊湊，可將圓形柱體進行適當(dāng)演化。

圖中符號說明：以鍋爐為例，1、旋風(fēng)分離燃燒器；2、點火裝置和觀火孔；3、一次風(fēng)入口和一次風(fēng)燃燒室；4、二次風(fēng)；5旋風(fēng)分離燃燒器中心筒；6、對流受熱面；7、方圓節(jié)；8、返料裝置；9、煤粉燃燒床二次風(fēng)；10、煤粉燃燒床；11、煤灰冷卻裝置；12、出灰口（接倉泵入口）。

具體實施方式