[發明專利]采用煙氣再循環多次徑向分級具有預燃室的旋流燃燒裝置

在審

• 申請號: 201811548773.8
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109631023A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 陳智超;嚴蓉;王亮;曾令艷;李爭起
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F23C7/02
• 分類號: F23C7/02;F23C9/00;F23D1/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

采用煙氣再循環多次徑向分級具有預燃室的旋流燃燒裝置，它涉及一種旋流燃燒裝置，具體涉及一種采用煙氣再循環多次徑向分級具有預燃室的旋流燃燒裝置。本發明為了解決目前工業煤粉鍋爐低負荷穩燃性能不好、NOx排放量高、飛灰可燃物含量高和結渣嚴重的問題。本發明包括煤粉燃燒系統和煙氣再循環系統，所述煤粉燃燒系統包括旋流煤粉燃燒器、預燃室和多個分離風噴口，所述煙氣再循環系統包括再循環煙氣管道閥門、再循環煙氣管道、再循環煙氣支管道和再循環風機，旋流煤粉燃燒器通過預燃室設置在鍋爐上，旋流煤粉燃燒器包括一次風管、旋流內二次風管、旋流外二次風管、二次風空氣管道閥門和分離風管道閥門，旋流內二次風管的一端插裝在在一次風管的一端內，旋流外二次風管的一端插裝在在旋流內二次風管的另一端內。本發明屬于工業鍋爐設備領域。

技術領域

本發明涉及一種旋流燃燒裝置，具體涉及一種采用煙氣再循環多次徑向分級具有預燃室的旋流燃燒裝置，屬于工業鍋爐設備領域。

背景技術

我國燃煤工業鍋爐總數接近60萬臺，年消耗煤炭近6.4億噸。相比鏈條爐，工業煤粉鍋爐采用的室燃燃燒方式，磨好的煤粉顆粒被空氣攜帶進入爐膛燃燒，具有較高的鍋爐熱效率。

針對工業煤粉鍋爐的研究，以德國為主的發達國家在過去的30多年中形成了Dr.Schoppe、HM、Pillard及Saacke等不同的技術流派。其中的扎克CONOx-UCC燃燒器采用分段送風多級燃燒技術，通過在直流環形一次風內、外分別布置一層旋流二次風，在預燃室四周環形布置多個直流三次風噴口。

我國也開發出了相應的技術，例如發明專利《采用預燃室及雙層射流分離二次風的中心給粉旋流煤粉燃燒裝置》(專利申請號為CN201710860414.5、專利公開號為CN107559818A，下稱“文件一”)將一次風管和內、外二次風管通入預燃室，三次風管通入爐膛，沒有混入再循環煙氣。發明專利《一種空氣分級/局部富氧燃燒電站鍋爐NOx控制系統》(專利申請號為CN201621292096.4、專利公開號為CN206449681U，下稱“文件二”)采用垂直空氣分級的方法，在燃燒器上方布置分離風。實用新型專利《中小型工業鍋爐用高效低NOx煤粉燃燒器》(專利申請號為CN201020152578.6、專利公開號為CN201680364U，下稱“文件三”)在預燃室外依次套設二次風通道和三次風通道，預燃室前端的一次風管風量僅為總風量的10～15％。

現有中小型工業煤粉鍋爐受到爐膛尺寸及燃燒方式的限制存在低負荷穩燃性能不好、NOx排放量大、飛灰可燃物含量高和結渣嚴重等問題，如果不能很好的解決上述問題，工業煤粉鍋爐難以滿足國家日益嚴格的污染物治理和排放標準，本發明旨在解決上述問題。

發明內容

本發明為解決目前工業煤粉鍋爐低負荷穩燃性能不好、NOx排放量高、飛灰可燃物含量高和結渣嚴重的問題，進而提出采用煙氣再循環多次徑向分級具有預燃室的旋流燃燒裝置。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：本發明包括煤粉燃燒系統和煙氣再循環系統，所述煤粉燃燒系統包括旋流煤粉燃燒器、預燃室和多個分離風噴口，所述煙氣再循環系統包括再循環煙氣管道閥門、再循環煙氣管道、再循環煙氣支管道和再循環風機，旋流煤粉燃燒器通過預燃室設置在鍋爐上，旋流煤粉燃燒器包括一次風管、旋流內二次風管、旋流外二次風管、二次風空氣管道閥門和分離風管道閥門，旋流內二次風管的一端插裝在在一次風管的一端內，旋流外二次風管的一端插裝在在旋流內二次風管的另一端內，旋流內二次風管內安裝有第一旋流葉片，旋流外二次風管內安裝有第二旋流葉片；多個分離風噴口分兩層布置在預燃室的外圍，兩層分離風噴口交錯布置，分離風噴口的中心線與旋流燃燒器各級風管軸線之間的夾角為，再循環煙氣管道通過再循環煙氣支管道與旋流內二次風管、旋流外二次風管、分離風噴口的入口連接，再循環煙氣支管道上均布設置有再循環煙氣管道閥門，再循環風機與再循環煙氣管道的一端連接。

進一步的，一次風管、旋流內二次風管、旋流外二次風管同軸設置，且一次風管的軸線、旋流內二次風管的軸線、旋流外二次風管的軸線均與預燃室的壁面垂直。