[發明專利]一種四墻切圓多層布置式煤粉預燃裝置

有效

• 申請號: 201811279225.X
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109539244B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 譚厚章;呂釗敏;熊小鶴;劉鶴欣
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23C5/08
• 分類號: F23C5/08;F23K1/04;F23K3/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種四墻切圓多層布置式煤粉預燃裝置，包括：煤粉預燃室、預熱前一次風管、預燃室煤粉燃燒器、預燃室燃氣燃燒器和預熱后一次風管；每個預熱前一次風管均與煤粉預燃室相連通；每個預熱前一次風管均設置有一個預燃室煤粉燃燒器；每個預燃室燃氣燃燒器均通過一個燃氣管道與煤粉預燃室相連通；煤粉預燃室的上端部的出口與預熱后一次風管相連通；與煤粉預燃室相連通的預熱前一次風管和燃氣管道均分層設置，每層的預熱前一次風管和燃氣管道在煤粉預燃室上均呈四墻切圓式布置。本發明能夠在降低NOx排放的同時，提高預燃室的煤種適應性，加強著火；同時可使預燃室室內溫度降低，避免局部結焦結渣問題。

技術領域

本發明屬于熱能與動力工程技術領域以及煤粉預燃裝置技術領域，特別涉及一種四墻切圓多層布置式煤粉預燃裝置。

背景技術

“富煤、貧油、少氣”的能源結構注定了我國以煤炭作為主要能源的利用現狀。而燃煤方式帶來諸多環境問題，NOx排放就是其中較為嚴重的問題之一，日益嚴峻的NOx排放形勢與嚴格的國家限制排放標準使得燃煤企業對脫硝技術的渴望日益緊迫，因而濃淡燃燒、空氣分級、燃料分級等新技術被開發出來和廣泛應用于煤粉燃燒裝置中。

煤粉低溫預燃技術近年來蓬勃發展，預燃室作為煤集中釋放揮發分的場所，揮發分在缺氧環境下發生部分氧化燃燒反應，有利于HCN等含氮化合物、氣態碳氫化合物和碳煙的生成，且進入主燃燒區的揮發分相對集中，著火穩定性也會得到顯著提高。初期揮發分釋放所需的熱量一般由預燃室燃燒器燃燒的燃料提供，隨著反應的進行，煤釋放的揮發分燃燒可以提供足夠的熱量，此時預燃室燃燒器的主要作用是維持預燃室不發生滅火。在實際應用過程中，預燃室燃燒器燃燒的主要是天然氣，，在預熱解無煙煤等揮發分較低的煤種時，由于難以著火導致天然氣用量過大，致使成本較高；同時傳統的預燃室燃燒器布置形式，如四角切圓燃燒穩燃性能較差，還伴有由于高溫火焰刷墻而引起的預燃室結渣，降低了預燃室工作的穩定性。

中國專利公布號第CN 102563635A號，公開了“一種采用四角切圓三層布置的煤粉火焰預熱燃燒裝置”，其煤粉預熱室采用四角切圓方式布置的高速燃燒器加熱，形成旋轉流場，快速加熱進入煤粉預熱室的一次風及其攜帶的煤粉，其存在的問題是，采用的四角切圓燃燒方式會導致預燃室結渣問題嚴重，預燃室穩定性下降；同時對于揮發分較低的煤種預燃效果較差。

中國專利公布號第CN 203082868A號，公開了“一種煤粉預燃室”，其利用旋流燃燒器的卷吸作用形成一個高溫煙氣的回流區，使預燃室本體內的溫度保持一定的穩定性，從而保證預燃室本體內風煤混合物的持續穩定預熱燃燒。其存在的問題是，采用的旋流燃燒器初期擾動強烈，但隨著不斷卷吸高溫煙氣，其切向速度衰減較快，導致后期擾動不夠強烈，著火穩定性降低，對于揮發分較低煤種適應性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種四墻切圓多層布置式煤粉預燃裝置，以解決上述存在的技術問題。本發明的四墻切圓多層布置燃燒的煤粉預熱系統，通過采用四墻切圓的燃燒方式，能夠在降低NOx排放的同時，提高預燃室的煤種適應性，加強著火；同時可使預燃室室內溫度降低，避免局部結焦結渣問題。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種四墻切圓多層布置式煤粉預燃裝置，包括：煤粉預燃室、預熱前一次風管、預燃室煤粉燃燒器、預燃室燃氣燃燒器和預熱后一次風管；

預熱前一次風管為多個；每個預熱前一次風管均與煤粉預燃室相連通；每個預熱前一次風管均設置有一個預燃室煤粉燃燒器；

預燃室燃氣燃燒器為多個；每個預燃室燃氣燃燒器均通過一個燃氣管道與煤粉預燃室相連通；

煤粉預燃室的上端部設置有出口，所述出口與預熱后一次風管相連通；

其中，與煤粉預燃室相連通的預熱前一次風管和燃氣管道均分層設置，每層的預熱前一次風管和燃氣管道在煤粉預燃室上均呈四墻切圓式布置。