[發(fā)明專利]多級回流逆噴式旋流煤粉燃燒器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910283921.6
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN110043898B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李水清;宋民航;高琦;許揚;卓建坤
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: F23D1/02
• 分類號: F23D1/02;F23L9/00
• 代理公司: 北京華進京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 劉葛;李旭亮

本發(fā)明提供了一種多級回流逆噴式旋流煤粉燃燒器，包括：預(yù)燃?xì)んw，所述預(yù)燃?xì)んw具有預(yù)燃室以及位于所述預(yù)燃室一側(cè)的殼體出口；一次風(fēng)煤粉結(jié)構(gòu)，用于將一次風(fēng)煤粉氣流分離成濃煤粉氣流及淡煤粉氣流；濃淡輸出結(jié)構(gòu)，用于輸出所述淡煤粉氣流，并阻擋所述濃煤粉氣流使所述濃煤粉氣流逆向流動至所述預(yù)燃室；內(nèi)二次風(fēng)結(jié)構(gòu)，用于向所述預(yù)燃室輸入內(nèi)二次風(fēng)，使所述預(yù)燃室形成第一級回流區(qū)，以及在所述濃淡輸出結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述一次風(fēng)煤粉結(jié)構(gòu)的一端形成第二級回流區(qū)；以及外二次風(fēng)結(jié)構(gòu)，用于輸送外二次風(fēng)，使所述殼體出口處形成第三級回流區(qū)。這樣，一次風(fēng)煤粉氣流經(jīng)過濃縮與分離后，采用三級回流區(qū)進行燃燒，有利于不同煤種及負(fù)荷條件下煤粉的著火、穩(wěn)燃及燃盡，同時降低氮氧化物生成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤粉燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多級回流逆噴式旋流煤粉燃燒器。

背景技術(shù)

在我國，燃煤工業(yè)鍋爐是除電站鍋爐以外的主要煤燃燒使用設(shè)備。傳統(tǒng)燃煤工業(yè)鍋爐以層燃型爐排爐和鏈條爐為主，即將塊狀煤置于固定或移動的爐排上形成燃料層，空氣從爐排底部通入，流過燃料層進行燃燒反應(yīng)。受燃燒空間及反應(yīng)有效面積所限，該爐型普遍存在鍋爐熱效率較低的問題。

近年來，隨著煤粉加工、運輸、存儲和燃燒技術(shù)的不斷發(fā)展，煤粉室燃方式逐步替代煤粉層燃，在燃煤鍋爐中得到廣泛的應(yīng)用。該種方式采用空氣攜載煤粉顆粒噴入爐膛進行懸浮燃燒，加強氣固混合與接觸，提高鍋爐的燃燒效率和熱效率。但相比電站鍋爐，中小型工業(yè)鍋爐在實際運行過程中存在煤粉特性相差大、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬的運行特點。但是，目前工業(yè)煤粉鍋爐的設(shè)計準(zhǔn)則大部分基于特定選用煤種及滿負(fù)荷工況，造成在鍋爐改用(混用)其他煤種及低負(fù)荷運行時，出現(xiàn)燃燒穩(wěn)定性差、機械不完全燃燒損失大、NO_x排放量高等諸多問題。

隨著我國對環(huán)保問題的逐步重視，現(xiàn)有工業(yè)煤粉鍋爐燃燒技術(shù)難以滿足日益嚴(yán)苛的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。開發(fā)應(yīng)用于工業(yè)煤粉鍋爐的高效、低NO_x生成、煤種適應(yīng)性強及低負(fù)荷穩(wěn)燃能力強的煤粉燃燒設(shè)備已成為行業(yè)亟需。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對目前工業(yè)煤粉鍋爐存在的煤粉燃盡及低負(fù)荷穩(wěn)燃能力差與NO_x排放量高的問題，提供一種多級回流逆噴式旋流煤粉燃燒器。

上述目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種多級回流逆噴式旋流煤粉燃燒器，包括：

預(yù)燃?xì)んw，所述預(yù)燃?xì)んw具有預(yù)燃室以及位于所述預(yù)燃室一側(cè)的殼體出口；

一次風(fēng)煤粉結(jié)構(gòu)，穿過所述預(yù)燃?xì)んw伸入所述預(yù)燃室，用于將一次風(fēng)煤粉氣流分離成濃煤粉氣流及淡煤粉氣流，且所述一次風(fēng)煤粉結(jié)構(gòu)的出口端朝向所述殼體出口延伸；

濃淡輸出結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述一次風(fēng)煤粉結(jié)構(gòu)的出口端，所述濃淡輸出結(jié)構(gòu)用于輸出所述淡煤粉氣流，并阻擋所述濃煤粉氣流使所述濃煤粉氣流逆向流動至所述預(yù)燃室；

內(nèi)二次風(fēng)結(jié)構(gòu)，設(shè)置于預(yù)燃?xì)んw上，并位于所述一次風(fēng)煤粉結(jié)構(gòu)的周側(cè)，所述內(nèi)二次風(fēng)結(jié)構(gòu)用于向所述預(yù)燃室輸入內(nèi)二次風(fēng)，使所述預(yù)燃室形成第一級回流區(qū)，以及在所述濃淡輸出結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述一次風(fēng)煤粉結(jié)構(gòu)的一端形成第二級回流區(qū)；以及

外二次風(fēng)結(jié)構(gòu)，套設(shè)于所述預(yù)燃?xì)んw的外側(cè)，用于輸送外二次風(fēng)，使所述殼體出口處形成第三級回流區(qū)。

在其中一個實施例中，所述預(yù)燃?xì)んw包括錐形段以及與所述錐形段連接的所述擴口段，所述擴口段遠(yuǎn)離所述錐形段的一端為所述預(yù)燃?xì)んw的殼體出口；

所述擴口段的傾斜角度大于所述錐形段的傾斜角度。

在其中一個實施例中，所述錐形段的傾斜角度α的范圍為0°＜α≤20°；

所述擴口段的傾斜角度β的范圍為20°～50°。