[其他]帶預燃室的煤粉煤漿燃燒鍋爐

無效

• 申請號: 85100561
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100561B
• 公開（公告）日: 1988-04-13
• 發明（設計）人: 岑可法;曹欣玉;呂德壽;謝名湖
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F23C6/04
• 分類號: F23C6/04
• 代理公司: 浙江大學專利代理事務所
• 代理人: 張法高

本發明涉及一種帶預燃室的煤粉煤漿燃燒裝置，尤其是適用于對原燒油爐改燒水煤漿或將原煤粉爐改燒劣質煤之鍋爐改造。

七十年代末美國瑞典等開始研究高濃度水煤漿，現已取得實驗室研究的初步成功，目前正處于工業性試驗階段。我國于1981年4月由浙江大學首先開展水煤漿的基礎研究，并取得實驗室研究和工業中間試驗的成功，開始工業性試驗。水煤漿可代替原來燃油鍋爐的燃料油，但國內外的燃油鍋爐容積負荷為200×10³～400×10³大卡/米³·時，而一般煤粉爐為120×10³～170×10³大卡/米³·時，所以普遍認為燃油鍋爐改燒水煤漿后鍋爐出力將下降30%～50%左右。同時改燒水煤漿后爐底沉灰，特別是平底油爐的爐底沉灰無法解決。因此如何解決不降低或少降低鍋爐出力和爐底出灰問題是水煤漿推廣應用的關鍵。目前，采用煤粉預燃室，如“煤粉預燃室燃燒器的試驗研究及發展（徐旭常等燃燒科學與技術1984年第二輯）”，依靠一次風和旋流造成一個中心回流區，卷吸高溫煙氣及高溫爐壁熱輻射，能較好地實現少油點火及劣質煤粉著火問題，但對水煤漿的穩定著火，鍋爐出力降低及爐內除灰問題尚未解決。

本發明的目的是采用一種復合燃燒裝置，使燃料在該復合燃燒裝置處先進行預燃或燃燒之后進入鍋爐本體中燃盡冷卻，達到使原燃油爐改燒水煤漿或原煤粉爐改燒劣質煤后不降低原出力的要求。

為達到上述目的，本發明采取如下措施：

在原有的鍋爐本體之前設置一個復合燃燒裝置，該燃燒裝置的上部、中部分別設有立式預燃室和前置預燃室并設有高速反吹射流，使此處形成高溫煙氣回流達到穩定點火和高溫燃燒的目的，中下部設有連接鍋爐本體的轉彎煙室，由于該轉彎煙室處截面擴大速度降低，故粗粒在此處得以沉降和落至下部所設的細灰沸騰爐或層燃爐處進一步燃盡，其余細灰隨煙氣進入鍋爐本體進行燃燼和冷卻。

附圖是帶預燃室的煤粉煤漿燃燒鍋爐的示意圖。

圖中燃料（水煤漿或煤粉）從燃料加料口〔11〕送至立式預燃室〔1〕處，霧化介質和熱風分別由霧化介質入口〔12〕一次風入口〔8〕和二次風入口〔9〕提供。此外還設有反吹高速穩燃射流〔16〕，促使高溫煙氣形成穩定點火區。燃燒產物經轉彎煙室〔3〕時截面擴大速度降低，粗粒沉降至細灰沸騰爐或層燃爐〔4〕處得以進一步燃盡。所需熱空氣由空氣預熱器〔7〕提供，沸騰風〔15〕由沸騰風機從底部供給沸騰爐。在煙氣進入鍋爐本體入口處由三次風入口〔10〕供給三次風，其目的使煙氣充分混合提供燃盡所需之空氣量。在立式預燃室后設置的前置燃燒室〔2〕內壁涂有高溫耐火層，外殼附近裝有水冷盤管，使燃燒在絕熱高溫下進行，其爐溫維持在1500℃左右。轉彎處還設有入爐旋流燃燒器〔5〕，在爐內灰分可定期排除，在其中可排除40%左右，未被分離的飛灰隨煙氣進入鍋爐本體〔6〕中，大部分細灰可隨煙氣通過煙氣出口〔14〕排出，受熱面的冷卻水由冷卻水進出口〔13〕給出。立式預燃室〔1〕、前置燃燒室〔2〕及供燃燒轉彎分離和沉降的粗粒燃料的細灰沸騰爐或層燃爐〔4〕分別位于立式前置復合燃燒裝置的上部、中部、下部。

立式預燃室一次風為直流或旋流型，一次風量為總風量的10～20%，風速為10米/秒左右，使預燃室內減少加熱空氣所耗熱量并處于貧氧燃燒。在煤漿主噴嘴和煤粉燃燒器旁邊裝有點火用小油量噴嘴。在預燃室出口300～500mm處裝有高速反吹射流，其風速為100～200米/秒，使高溫煙氣回流，形成穩定點火區。在預燃室出口即預燃室長度L與直徑D之比等于1.2～1.5處送入二次風，并采用旋轉氣流，其風量為總風量的40%左右，風速為30～40米/秒。煙氣在進入鍋爐本體入口處裝有三次風，以一定角度從切向送入，其風量約占20～40%，風速為30～40米/秒，其目的是使煙氣充分混合，并提供燃盡所需的全部空氣量，使所有煤漿或煤粉得到完全燃盡。在試驗爐內預燃爐內徑φ200mm，L/D＝1.4，一次風量為10～20%，風速為8～10米/秒。采用山東八一煤漿和撫順煤煤漿，其濃度為63～70%均能順利著火和穩定燃燒，爐內溫度可達1480℃，爐壁無結渣運行正常。