[發(fā)明專利]一種增強(qiáng)分流增濃的煤粉解耦燃燒器及燃燒方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610119466.2
• 申請(qǐng)日: 2016-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN107152678B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝江平;王菁;婁慧如;趙康;閆躍文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西三合盛節(jié)能環(huán)保技術(shù)股份有限公司;郝江平
• 主分類號(hào): F23D1/00
• 分類號(hào): F23D1/00;F23K3/02
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;李彪

1.一種增強(qiáng)分流增濃的煤粉解耦燃燒器，包括噴口，濃淡分流隔板，上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器和中部集粉穩(wěn)焰器，其特征在于：

所述濃淡分流隔板設(shè)置于噴口的中部，且濃淡分流隔板的上下兩端和噴口的外殼體連接；噴口由濃淡分流隔板分隔開為分別通流淡側(cè)氣流和濃側(cè)氣流的兩個(gè)氣流通道；

所述上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器和中部集粉穩(wěn)焰器位于通濃側(cè)氣流的通道一側(cè)；所述上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器和中部集粉穩(wěn)焰器的整體橫截面呈扁錐形，沿氣流方向，前端截面小，后端截面大；所述上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器和中部集粉穩(wěn)焰器與氣流方向垂直的橫截面為由噴口邊緣的外側(cè)面至中心逐漸縮小的階梯狀結(jié)構(gòu)；

所述上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器和中部集粉穩(wěn)焰器的外側(cè)面與噴口連接，上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器的內(nèi)側(cè)面有階梯的一側(cè)相對(duì)，相對(duì)的內(nèi)側(cè)面之間設(shè)有通流的空間；所述中部集粉穩(wěn)焰器設(shè)置在上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器之間的通流空間，中部集粉穩(wěn)焰器的上下有階梯的斜側(cè)面分別與上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器的內(nèi)側(cè)面有階梯的一側(cè)相對(duì)，中部集粉穩(wěn)焰器與上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器之間分別設(shè)有通流的空間；

所述上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器和中部集粉穩(wěn)焰器的相對(duì)的側(cè)面的每一個(gè)階梯面靠近濃淡分流隔板一側(cè)都設(shè)有分流堰；所述分流堰為沿氣流方向較長(zhǎng)隨集粉穩(wěn)焰器的階梯面和相應(yīng)的斜面彎曲的長(zhǎng)條狀結(jié)構(gòu)；所述分流堰的一個(gè)側(cè)壁沿長(zhǎng)度方向緊貼連接在集粉穩(wěn)焰器的階梯面和相應(yīng)的斜面；所述各分流堰阻擋緊貼集粉穩(wěn)焰器的階梯面和相應(yīng)的斜面的煤粉，并使其隨氣流流向濃淡分流隔板一側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)分流增濃的煤粉解耦燃燒器，其特征在于，相對(duì)的集粉穩(wěn)焰器的分流堰在沿氣流方向的噴口出口一側(cè)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)分流增濃的煤粉解耦燃燒器，其特征在于，集粉穩(wěn)焰器的斜側(cè)面的每一個(gè)階梯面和相應(yīng)的斜面上橫向間隔地布置有多個(gè)分流堰，集粉穩(wěn)焰器的斜側(cè)面的同一個(gè)階梯面上的分流堰高度不一致，其中，靠近淡粉側(cè)的分流堰高度最高。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)分流增濃的煤粉解耦燃燒器，其特征在于，所述濃側(cè)氣流的氣流通道內(nèi)設(shè)置有濃粉側(cè)導(dǎo)流隔板；所述濃粉側(cè)導(dǎo)流隔板在上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器和中部集粉穩(wěn)焰器的靠近濃淡分流隔板的一側(cè)的噴口出口一端，將所述上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器和中部集粉穩(wěn)焰器連接起來。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增強(qiáng)分流增濃的煤粉解耦燃燒器，其特征在于，所述濃粉側(cè)導(dǎo)流隔板與中部集粉穩(wěn)焰器的連接嚴(yán)密；所述濃粉側(cè)導(dǎo)流隔板與上集粉穩(wěn)焰器、下集粉穩(wěn)焰器僅在噴口出口一端緊密連接，在靠近噴口入口一端留有間隙。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)分流增濃的煤粉解耦燃燒器，其特征在于，所述噴口外形采用漸擴(kuò)的喇叭口。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)分流增濃的煤粉解耦燃燒器，其特征在于，所述的中部集粉穩(wěn)焰器與上、下集粉穩(wěn)焰器在靠近噴口出口一側(cè)的端面相比，中部集粉穩(wěn)焰器靠近噴口出口一側(cè)的端面更遠(yuǎn)離噴口出口一側(cè)。

8.基于權(quán)利要求1-7任一增強(qiáng)分流增濃的煤粉解耦燃燒器燃燒的方法，包括：

1)煤粉進(jìn)入噴口后，經(jīng)過上、中、下彼此相對(duì)設(shè)置的集粉穩(wěn)焰器時(shí)，由于集粉穩(wěn)焰器斜面的擠壓作用，直行的煤粉氣流的濃度提高，形成濃煤粉氣流；被集粉穩(wěn)焰器擠壓的部分氣流從濃粉側(cè)導(dǎo)流隔板的噴口入口一端前部和濃粉側(cè)導(dǎo)流隔板的靠近噴口入口側(cè)的上下部偏轉(zhuǎn)向淡粉側(cè)；

2)煤粉經(jīng)過上、中、下依次設(shè)置的集粉穩(wěn)焰器時(shí)，受三個(gè)集粉穩(wěn)焰器后端的階梯型結(jié)構(gòu)的擠壓，階梯高的氣流受擠壓大，在該通道內(nèi)形成靠近噴口外殼體的外側(cè)氣流煤粉濃度更高、流速更快，靠近噴口內(nèi)中心的煤粉濃度和流速呈相應(yīng)降低的階梯式分布。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟1)進(jìn)一步包括以下子步驟：

11)煤粉氣流流經(jīng)外部煤粉濃縮裝置后，分為濃側(cè)氣流和淡側(cè)氣流；濃側(cè)氣流進(jìn)入所述噴口的濃側(cè)氣流通道，該濃側(cè)氣流中的部分空氣經(jīng)濃粉側(cè)導(dǎo)流隔板，偏向噴口內(nèi)中部流動(dòng)，煤粉由于慣性作用，直行的濃煤粉氣流的濃度進(jìn)一步提高，形成超濃煤粉氣流；被擠壓分流出的氣流攜帶部分煤粉形成次濃煤粉氣流。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟2)進(jìn)一步包括以下子步驟：

21)側(cè)壁傾斜的分流堰將貼近集粉穩(wěn)焰器表面的氣流導(dǎo)向集粉穩(wěn)焰器的截面增高方向一側(cè)，分流堰橫向匯集了集粉穩(wěn)焰器在豎向收集的煤粉，并將部分氣流在豎向擠壓向中部，進(jìn)一步提高靠近集粉穩(wěn)焰器斜側(cè)面和分流堰的傾斜的側(cè)壁一側(cè)的煤粉氣流的煤粉濃度，使該氣流濃縮成為煤粉濃度更高一級(jí)的超超濃煤粉氣流；同時(shí)該超超濃煤粉氣流成為著火的穩(wěn)定火焰；分流堰的傾斜側(cè)壁增大在噴口出口與淡粉氣流流動(dòng)方向的夾角，進(jìn)而推遲二者的混合；

22)超超濃煤粉氣流和超濃煤粉氣流急速升溫，發(fā)生快速熱解、氣化；超濃煤 粉氣流的揮發(fā)分燃燒后，相繼與次濃氣流和淡粉氣流逐步混合燃燒；

優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟：經(jīng)燃燒器，濃粉、淡粉的揮發(fā)分氮以及煤粉焦炭氮燃燒轉(zhuǎn)化為N₂后，及時(shí)補(bǔ)充二次風(fēng)。