[發明專利]固體燃料燃燒裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201610702621.3
• 申請日: 2016-08-23
• 公開（公告）號: CN107763663A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 潘小兵;雷福林;陳瑞
• 申請（專利權）人: 翼特新能源科技（上海）有限公司
• 主分類號: F23Q13/00
• 分類號: F23Q13/00;F23D1/00
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所31216
• 代理人: 沈國良

1.一種固體燃料燃燒裝置，本裝置包括燒嘴磚、內管、中間管、霧化氣輸入管、霧化氣噴頭和鈍體，所述燒嘴磚開設通孔，所述內管同軸套合于所述中間管內，所述內管與中間管之間形成霧化氣通道，所述霧化氣通道末端采用封板封口，所述霧化氣輸入管設于所述中間管管壁并且連通所述霧化氣通道，所述霧化氣噴頭為環形并且設于所述霧化氣通道的前端部，所述鈍體設于所述內管的噴口端部并且位于內管的軸線，其特征在于：本裝置還包括外管、富氧空氣或純氧入口管，所述中間管同軸套合于所述外管內并且伸出外管，所述中間管與所述外管之間形成富氧空氣或純氧通道并且末端采用封板封口，所述外管伸入所述燒嘴磚的通孔并且外管端面縮進燒嘴磚的工作端面，所述外管端面與燒嘴磚的工作端面之間形成霧化空腔，所述富氧空氣或純氧入口管設于所述外管管壁并且連通所述富氧空氣或純氧通道。

2.根據權利要求1所述的固體燃料燃燒裝置，其特征在于：所述霧化氣噴頭的環形截面設有環形噴口、間隔布置的通孔噴口或間隔布置的U形槽噴口，所述通孔噴口包括階梯圓孔和/或等徑圓孔，所述階梯圓孔和/或等徑圓孔間隔布置，所述階梯圓孔和等徑圓孔在所述霧化氣噴頭的環形截面上按1～3:1間隔布置，所述U形槽噴口的U形槽設于所述霧化氣噴頭的外圈。

3.根據權利要求2所述的固體燃料燃燒裝置，其特征在于：所述階梯圓孔的大孔直徑與小孔直徑的比值為1.01～100，所述階梯圓孔的小孔直徑與所述等徑圓孔直徑的比值為0.1～10。

4.根據權利要求2所述的固體燃料燃燒裝置，其特征在于：所述霧化氣噴頭的通孔噴口以軸線為基準傾斜60°～-60°角。

5.根據權利要求1所述的固體燃料燃燒裝置，其特征在于：所述鈍體與所述內管的噴口端部齊平、所述鈍體突出于所述內管的噴口端部或所述鈍體位于所述內管的噴口端部后側，所述鈍體的形狀為錐形、錐形與圓柱形組合或錐形與圓柱形、圓臺形組合，所述錐形與圓柱形組合的圓柱形底端倒角。

6.根據權利要求1所述的固體燃料燃燒裝置，其特征在于：所述霧化空腔的長度在0.01至100倍內管的噴口端部直徑之間，所述霧化空腔的形狀為等徑圓柱形、圓錐縮口形或圓錐擴展形。

7.一種權利要求1至6任一項所述固體燃料燃燒裝置的使用方法，其特征在于：流態化固體燃料進入內管由噴口端部噴出，霧化氣通過霧化氣輸入管進入內管與中間管之間的霧化氣通道后經霧化氣噴頭噴出，富氧空氣或純氧經入口管和富氧空氣或純氧通道進入霧化空腔并且與霧化氣介質和流態化固體燃料相互充分混合，經初步點火后在預燃室形成穩定的、不受外界干擾的以流態化固體燃料為主的穩定火焰。

8.根據權利要求7所述的固體燃料燃燒裝置的使用方法，其特征在于：所述霧化氣包括焦爐煤氣、液化天然氣、丙烷、轉爐煤氣或煤制氣，或上述氣態燃料的混合氣態燃料，在無需進行常溫點火時，所述霧化氣包括空氣、各種氧氣濃度的富氧空氣、純氧或水蒸氣，所述霧化氣的流速為0 ～300m/s、溫度為常溫或預熱溫度。

9.根據權利要求7所述的固體燃料燃燒裝置的使用方法，其特征在于：所述流態化固體燃料包括煤粉、石油焦粉或生物質顆粒燃料，并且以氣力流態化輸送到內管入口，所述氣力流態化輸送的氣體介質為空氣、氮氣、各種氧氣濃度的富氧空氣、CO₂、各種氣固液體燃料燃燒后產生的尾氣、純氧與CO₂燃燒后的尾氣混合而成的氧氣濃度在5～100%的氣體或成分包括O₂/CO₂/N₂組成的混合氣體。

10.根據權利要求9所述的固體燃料燃燒裝置的使用方法，其特征在于：所述氣力流態化輸送的氣體介質溫度為-10℃～1300℃，所述流態化固體燃料處于氣力流態化輸送的濃相流態或稀相流態，純固體燃料與流態化輸送氣體介質的質量比在600至0.1范圍內，流態化固體燃料的流速在2～300m/s之間的范圍內。