[發明專利]煤粉貧氧氣化燃燒器

在審

• 申請號: 202110350935.2
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112963828A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 陳隆;張紅順;王乃繼;羅偉;張鑫;程曉磊;潘昊;于海鵬;戈鐵柱;張斌;周沛然;譚靜;龔艷艷;魏琰榮;張媛;黃宇;肖翠微;王志強;王永英;李美軍;程鵬;牛芳;段璐;李慧;劉振宇;楊石;杜麗偉;肖旭;杜伯犀;徐大寶
• 申請（專利權）人: 煤科院節能技術有限公司
• 主分類號: F23D1/02
• 分類號: F23D1/02;F23C7/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廉世坤

本發明公開一種煤粉貧氧氣化燃燒器，所述煤粉貧氧氣化燃燒器包括第一風道、分離環、第二風道、中心通道、管道和預燃室，第一風道具有第一進風口和第一出風口，中心通道布置在第一風道內，分離環設在第一風道內用于對第一風道內的煤粉進行濃淡分離，第一風道的至少部分穿設在第二風道內，第一風道的外周面和第二風道的內周面間隔設置，第二風道具有第二進風口和第二出風口，第一風道的第一出風口設在預燃室內，預燃室與第二風道的第二出風口相連，管道布置在中心通道和預燃室內。本發明實施例煤粉貧氧氣化燃燒器具有結構簡單、燃燒效率高、NOx排放低及防止燃燒器區爐膛結焦等優點。

技術領域

本發明涉及煤粉鍋爐領域，具體地，涉及到煤粉貧氧氣化燃燒器。

背景技術

煤炭是我國的主要能源，目前煤粉爐在燃燒中產生大量的NOx、SO₂及顆粒物，必須采用相應的脫硫脫硝除塵設備進行處理，隨之帶來的環保成本較高，工程案例表明煙氣處理設備費用等于甚至高于鍋爐制造安裝成本。煤粉燃燒產生的NOx主要來源于燃料型氮氧化物，即煤中N元素轉化而來；熱力型NOx，即空氣中N₂在超過1800K高溫火焰中與氧原子結合而成。

相關煤粉鍋爐低NOx技術中，貧氧燃燒技術較為常用，包括預燃室貧氧燃燒器和旋風燃燒器兩種類型。預燃室貧氧燃燒器通過空氣分級配風的方式延遲煤粉和空氣的混合，減緩煤粉燃燒放熱速度，降低溫度，從而減少熱力型NOx生成，此外，在煤粉燃燒的初期營造出還原性CO、H₂氣氛，有效還原煤中揮發分燃燒產生的NOx前驅物HCN和NH₃，所以該技術可以降低揮發分氮產生的NOx，適合于揮發分含量高的煙煤，但是對焦炭氮的控制力不從心，最終NOx排放依然較高。由于推遲了煤粉和空氣的接觸時間，且火焰溫度降低，煤粉燃燒效率降低，煤灰中殘碳含量升高。工程案例中，使用預燃室貧氧燃燒器還往往發生燃燒器區爐膛結焦，原因是還原性氣氛導致煤灰熔點降低。

旋風燃燒器將煤粉揮發分和焦炭燃燒過程放置在燃燒筒中，揮發分氮和焦炭氮能夠都能夠及時被還原，因此其NOx排放更低，但是旋風筒中的高溫環境使得煤灰為熔融態，必須采用液態排渣。該技術適合灰熔點低的煙，對煤質要嚴格，不適合于現代電站煤粉爐深度調峰和工業煤粉爐頻繁啟停及負荷多變的應用場景，強行使用可能導致鍋爐排渣不暢，可靠性不足。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的實施例提出一種具有結構簡單、燃燒效率高、防止鍋爐燃燒器區爐膛結焦，NOx排放低且避免液態排渣的煤粉貧氧氣化燃燒器。

根據本發明實施例的煤粉貧氧氣化燃燒器，包括：第一風道，所述第一風道具有第一進風口和第一出風口；分離環，所述分離環設在所述第一風道內用于對所述第一風道內的煤粉進行濃淡分離；中心通道，所述中心通道位于所述第一風道內；第二風道，所述第一風道的至少部分穿設在所述第二風道內，所述第一風道的外周面和所述第二風道的內周面間隔設置，所述第二風道具有第二進風口和第二出風口；預燃室，所述第一風道的所述第一出風口設在所述預燃室內，所述預燃室與所述第二風道的所述第二出風口相連；管道，所述管道的至少部分穿設在所述中心通道和所述預燃室內，所述管道穿過所述中心通道且管道末端位于所述預燃室內。