[發明專利]濃淡分離型煤粉直流燃燒器

在審

• 申請號: 201910560892.3
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110274224A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 李志偉;張佳惠;張秀宇;李曉明;武英杰
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00
• 代理公司: 六安市新圖匠心專利代理事務所(普通合伙) 34139
• 代理人: 胡艷

本發明公開了濃淡分離型煤粉直流燃燒器，涉及粉燃燒裝置領域，包括90度彎頭通道、水平一次風通道、二次風通道和噴口，所述水平一次風通道的一端與90度彎頭通道連接，所述噴口固定設置在水平一次風通道的另一端，且噴口與水平一次風通道相連通，所述水平一次風通道的外圍套設有二次風通道，且二次通風道的前端與噴口連通，所述噴口的內部設置有分隔擋板、鈍體、濃煤粉氣流噴嘴和淡煤粉氣流噴嘴。本發明通過90度彎頭通道、煤粉濃縮擋板、分隔擋板三次的濃淡分離作用，降低了NOx的排放量，改善了向火側與背火側煤粉顆粒濃度的分布，提高了濃煤粉氣流在向火側的濃度，增加了煤粉與空氣的混合程度，有利于煤粉的著火與充分穩定的燃燒。

技術領域

本發明涉及粉燃燒裝置領域，尤其涉及濃淡分離型煤粉直流燃燒器。

背景技術

煤粉燃燒器是鍋爐燃燒系統中的關鍵設備，也是鍋爐設備取得良好燃燒效果的主要設備，對鍋爐的經濟效益與安全運行起著非常重要的作用。為解決燃燒技術面臨的問題，國內外很多科學家和工程師已經成功研制出多種新型煤粉直流燃燒器，國內如清華大學、哈爾濱工業大學、華中科技大學以及吉林省電力科學研究院先后研制成功了煤粉船型穩燃器、雙通道煤粉燃燒器、水平濃縮煤粉燃燒器、水平濃淡風煤粉燃燒器、開縫鈍體燃燒器、穩燃腔煤粉燃燒器、四通道濃淡分流煤粉燃燒器和多通道強穩燃濃淡煤粉燃燒器等；國外的新型燃燒器有美國、日本、德國等研制出的B&W的DS燃燒器、CE公司的WR燃燒器、三菱公司的PM燃燒器、IHI的內部分隔型WR燃燒器、新型煤粉燃燒低NOx A-PM燃燒器。國內外研究表明，濃淡型煤粉燃燒器對于解決以上燃燒技術問題最具代表性。其原理是利用離心力或慣性力將一次風煤粉氣流分成濃、淡兩股氣流，分別通過不同噴口進入爐膛內燃燒。由于提高了濃股中的煤粉濃度，使著火熱減小，火焰傳播速度加快，使煤粉能夠及時著火，實現穩定燃燒。同時由于局部煤粉濃度高，通過控制風量可控制NOx的生成。

普遍應用的濃淡煤粉直流燃燒器主要有兩種類型，包括水平濃淡煤粉直流燃燒器和垂直濃淡煤粉直流燃燒器。水平濃淡煤粉直流燃燒器指在同一水平面上將煤粉氣流分成濃煤粉氣流和淡煤粉氣流噴入爐膛，濃煤粉氣流在向火側，淡煤粉氣流在背火側。例如，百葉窗水平濃淡燃燒器（中國發明專利申請號CN92224103 .1）的濃縮比較高且阻力較小，有利于濃煤粉的著火和穩燃以及淡煤粉的防止結焦和高溫腐蝕，主要應用于燃用低揮發分的貧煤和無煙煤的鍋爐系統中。但在燃用高揮發份的煙煤時容易造成向火側結焦、噴口燒壞，且不利于濃煤粉進一步集中，不利于降低NOx排放。彎頭式煤粉燃燒器(中國發明專利申請號CN103672883A)采用了慣性力的不同，使煤粉濃度上濃下淡，實現燃料分級。但對于直流燃燒器四角切圓燃燒，易發生火焰偏斜而引發結渣和高溫腐蝕問題，而高濃度的煤粉汽流直接沖刷水冷壁，會加劇水冷壁腐蝕和結渣。垂直濃淡煤粉直流燃燒器是利用彎頭或分離器在垂直方向上將煤粉氣流分成濃煤粉氣流和淡煤粉氣流噴入爐膛，形成垂直濃淡燃燒方式，濃煤粉氣流在向火側，淡煤粉氣流在背火側。為了保證煤粉濃度的差異，可能需要在水平一次風通道布置濃縮分離擋板。雖然一定程度上降低了NOx排放，但是由于高濃度的煤粉流直接面向水冷壁，加劇了結渣和高溫腐蝕問題。

由此可見，綜合已有的濃淡煤粉直流燃燒器的研究設計，還是普遍存在結渣、高溫腐蝕、NOx排放率較高以及煤種適應性不寬等問題，為此我們設計出濃淡分離型煤粉直流燃燒器，來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中結渣、高溫腐蝕、NOx排放率較高以及煤種適應性不寬，燃煤火電快速性、經濟性和環保性之間存在矛盾的缺點，而提出的濃淡分離型煤粉直流燃燒器。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：