一种煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器制造技术

一种煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器，包括轴向平行的一次风及煤粉通道和天然气通道，天然气通道在一次风及煤粉通道内，一次风及煤粉通道上自前而后依次布置有一次风及煤粉通道组件、内二次风组件和外二次风组件，一次风与煤粉入口位于一次风及煤粉通道组件的前部，天然气通道上布置有中心助燃风组件，天然气入口位于中心助燃风组件前部，一次风及煤粉通道的出口连接预燃室，天然气通道的出口设置有天燃气烧嘴组件，天燃气烧嘴组件位于预燃室中。本实用新型专利技术把煤粉与天燃气燃烧技术有效结合起来，能够单独燃烧煤粉、也能够单独燃烧天然气，同时也能够进行双燃料复合燃烧，方便用户选择，同时也提升了锅炉长期连续运行中燃料供应的可靠性。

A Dual Fuel Combustor of Pulverized Coal and Natural Gas

A dual fuel combustor with pulverized coal and natural gas in one unit consists of a primary air and a pulverized coal passage in parallel with the natural gas passage. The natural gas passage is arranged in the primary air and pulverized coal passage. The primary air and pulverized coal passage assemblies, the internal secondary air assemblies and the external secondary air assemblies are arranged from front to back. The primary air and the pulverized coal inlet are located in the primary air and the pulverized coal passage. In the front of the channel assembly, a central combustion-supporting air component is arranged on the natural gas passage. The natural gas inlet is located in the front of the central combustion-supporting air component. The outlet of primary air and pulverized coal passage is connected with the pre-combustion chamber. The outlet of the natural gas passage is provided with a natural gas burner component, and the natural gas burner component is located in the pre-combustion chamber. The utility model effectively combines pulverized coal with natural gas combustion technology, can burn pulverized coal alone, can also burn natural gas alone, and can also carry out dual fuel compound combustion, which is convenient for users to choose, and also improves the reliability of fuel supply in long-term continuous operation of the boiler.

【技术实现步骤摘要】
一种煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器
本专利技术属于锅炉燃烧器
，特别涉及一种煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器。
技术介绍
目前我国的锅炉燃烧设备中，燃油燃烧器、煤粉燃烧器和燃气燃烧器均比较常见，但都是单一的燃烧技术，当燃料发生变化时，相应燃烧器也需要更换，甚至锅炉本体及燃烧系统都需要改造，给用户造成极大的不便和大量经济成本的追加，因此提供一种可靠的煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器十分有必要。另外，随着市场的需求不断增加，目前也有少量企业将煤粉与天然气两种燃烧器进行简单、机械性地组合，即在一台锅炉上安装煤粉、燃气两种独立的燃烧器进行使用，这种方式局限性大、投入高、效果不理想。另外，锅炉燃烧器普遍使用单一燃料进行燃烧运行，一般单独燃烧煤粉、油料或者天然气，很少有成熟的双燃料燃烧器投入使用。随着国家环保政策的进一步收紧，各地煤改气的浪潮正在如火如荼地展开，但是天然气的全面、足量供应目前还存在一定困难，同时我国又是一个产煤大国，燃煤的清洁高效利用，市场空间仍然很大。我国目前在运行的燃煤锅炉数量巨大，在全国全面推行煤改气政策也需要相当长的过渡期，因而开发一种煤粉与燃气双燃料燃烧设备来满足市场需求显得十分必要。我国目前仍有70％左右的发电厂应用燃煤火电技术，而火力发电厂90％以上的锅炉又应用的是煤粉锅炉，因此煤粉锅炉是目前燃煤高效清洁利用技术最成熟、应用最广的燃煤锅炉形式。天然气由于其成分中不含氮，因此是相对清洁的燃料。目前国内的天然气燃烧器基本都是引进的国外产品，而且是单一的天然气燃烧技术，与煤粉燃烧技术毫无关系。综上，现有燃烧器存在的缺点主要表现为：1.现有锅炉燃烧器使用单一燃料，燃烧功能单一，不能适应燃料的变更。2.简单组成的双燃料锅炉，投入高、占地面积大、运行操作不方便。3.运行安全性差，低氮燃烧效果不理想。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器，把煤粉与天燃气燃烧技术有效结合起来，能够单独燃烧煤粉、也能够单独燃烧天然气，同时也能够进行双燃料复合燃烧。由于该燃烧器是一体式，使同一台锅炉具备使用两种燃料的功能，并且在控制、安装、附属设施建设等方面能够做到统筹规划，统一管理，集中运行操作的模式，极大地方便了广大用户在煤改气政策过渡与推广时期的选择性，同时也提升了锅炉长期连续运行中燃料供应的可靠性。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器，包括轴向平行的一次风及煤粉通道13和天然气通道14，天然气通道14在一次风及煤粉通道13内，一次风及煤粉通道13上自前而后依次布置有一次风及煤粉通道组件15、内二次风组件6和外二次风组件7，一次风与煤粉入口5位于一次风及煤粉通道组件15的前部，所述天然气通道14上布置有中心助燃风组件4，天然气入口1位于中心助燃风组件4前部，一次风及煤粉通道13的出口连接预燃室10，天然气通道14的出口设置有天燃气烧嘴组件8，天燃气烧嘴组件8位于预燃室10中。所述一次风与煤粉入口5竖直向上，与一次风套筒垂直，一次风与煤粉入口5接入煤粉储供系统送来的一次风与煤粉混合物，通过一次风及煤粉通道13送入燃烧器预燃室10中，并与内二次风组件6、外二次风组件7提供的内、外二次风混合燃烧；出天然气通道14的天然气由燃气烧嘴组件8、中心旋流喷嘴9喷出后进入预燃室10中，与中心助燃风以及内二次风组件6、外二次风组件7提供的内、外二次风混合燃烧。所述中心助燃风为天然气的预混风，预混量按照安全可靠并兼顾低氮燃烧效果综合进行调节。所述内二次风组件6提供的内二次风由内二次直流风和内二次旋流风两路配风组成；所述外二次风组件7和预燃室10融为一体，形成带有预热式SOFA的预燃室结构，外二次风喷口为切向旋流方式，绕预燃室10内壁圆周均布于预燃室10出口附近。所述一次风及煤粉通道13内设有浓淡分离装置13a，使一次风中的煤粉在进入预燃室10时形成中心浓相区、周围稀相区。所述浓淡分离装置13a位于一次风及煤粉通道13出口端，是由镶嵌在一次风及煤粉通道13内的环形导流锥和出口的稳焰齿组成。由于环形导流锥的向心引射作用、稳焰齿阻拦作用，能够使一次风及煤粉混合物中的大部分煤粉颗粒集聚到燃烧器火焰中心部位，形成浓相区，而使外焰及周围成为煤粉浓度较低的稀相区。所述一次风与煤粉入口5竖直向上，天然气入口1竖直向下，中心风助燃风入口在天然气入口1的位置处，竖直向上。所述天燃气烧嘴组件8由多个小型均火式喷嘴组成，使天然气火焰的由多个圆周均匀分布的小火炬组成。所述天然气的点火装置3设置在天然气通道14前端，水平安装，点火装置3主要由燃气小喷枪、高能点火杆和气动推进器构成，通过安装法兰与燃烧器中心管整体连接，点火装置中的燃气小喷枪和点火杆与天然气通道14平行，并穿过中心管到达燃气烧嘴组件8与中心旋流喷嘴9的位置，从而保证及时点燃燃气烧嘴组件8和中心旋流喷嘴9喷出的大流量天然气，采用天然气小火焰对预燃室10进行预热，在点火时由气动推进器驱动，使点火枪伸入到预燃室10内部，点火完成后退出预燃室10，使点火枪远离高温区。所述预燃室10中设有火焰检测器11和热电偶测温仪表12，分别径向安装在预燃室的外壳上，用于检测预燃室10内火焰信号和温度信号。与现有技术相比，本专利技术双燃料燃烧器可以单独燃烧煤粉，可以单独燃烧天然气，也可以使用煤粉和天然气两种燃料进行复合燃烧，使得煤粉和天然气两种燃料使用一套设备，实现安全、高效、清洁燃烧。由于是一体式的整套设备，它具有安装简便、占用空间小、与锅炉设计衔接简单、控制及辅助配套设施集中、操作运行方便、可靠性高、安全性强等优点。附图说明图1是本专利技术结构示意图。图2是图1中B向视图。图3是本专利技术工作流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。参考图1和图2，本专利技术一种煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器，包括同轴的一次风及煤粉通道13和天然气通道14，天然气通道14在一次风及煤粉通道13内，在一次风及煤粉通道13上自前而后依次布置有一次风及煤粉通道组件15、内二次风组件6和外二次风组件7。一次风与煤粉入口5竖直向上，位于一次风及煤粉通道组件15的前部，与一次风套筒垂直。天然气通道14上布置有中心助燃风组件4，天然气入口1竖直向下，位于中心助燃风组件4前部，中心风助燃风入口在天然气入口1的位置处，竖直向上。一次风及煤粉通道13的出口连接预燃室10，天然气通道14的出口设置有天燃气烧嘴组件8和中心旋流喷嘴9，天燃气烧嘴组件8位于预燃室10中，由多个小型均火式喷嘴组成，环绕在中心旋流喷嘴9周围，使天然气火焰的由多个圆周均匀分布的小火炬组成，从而使天然气火焰中的温度能够均匀化，最大程度避免因局部高温而产生的热力型氮氧化物。天然气的点火装置3设置在天然气通道14前端，水平安装，点火装置3主要由燃气小喷枪、高能点火杆和气动推进器等构成，通过安装法兰与燃烧器中心管整体连接，点火装置中的燃气小喷枪和点火杆与天然气通道14平行，并穿过中心管到达天燃气烧嘴组件8与中心旋流喷嘴9的位置，从而保证及时点燃燃气烧嘴组件8和中心旋流喷嘴9喷出的大流量天然气，采用天然气小火焰对预燃室10进行预热，从而达到快速安全地引燃煤粉和天燃气烧嘴组件8喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器，其特征在于，包括轴向平行的一次风及煤粉通道(13)和天然气通道(14)，天然气通道(14)在一次风及煤粉通道(13)内，一次风及煤粉通道(13)上自前而后依次布置有一次风及煤粉通道组件(15)、内二次风组件(6)和外二次风组件(7)，一次风与煤粉入口(5)位于一次风及煤粉通道组件(15)的前部，所述天然气通道(14)上布置有中心助燃风组件(4)，天然气入口(1)位于中心助燃风组件(4)前部，一次风及煤粉通道(13)的出口连接预燃室(10)，天然气通道(14)的出口设置有天燃气烧嘴组件(8)，天燃气烧嘴组件(8)位于预燃室(10)中。

【技术特征摘要】
1.一种煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器，其特征在于，包括轴向平行的一次风及煤粉通道(13)和天然气通道(14)，天然气通道(14)在一次风及煤粉通道(13)内，一次风及煤粉通道(13)上自前而后依次布置有一次风及煤粉通道组件(15)、内二次风组件(6)和外二次风组件(7)，一次风与煤粉入口(5)位于一次风及煤粉通道组件(15)的前部，所述天然气通道(14)上布置有中心助燃风组件(4)，天然气入口(1)位于中心助燃风组件(4)前部，一次风及煤粉通道(13)的出口连接预燃室(10)，天然气通道(14)的出口设置有天燃气烧嘴组件(8)，天燃气烧嘴组件(8)位于预燃室(10)中。2.根据权利要求1所述煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器，其特征在于，所述一次风与煤粉入口(5)竖直向上，与一次风套筒垂直，一次风与煤粉入口(5)接入煤粉储供系统送来的一次风与煤粉混合物，通过一次风及煤粉通道(13)送入燃烧器预燃室（10）中，并与内二次风组件(6)、外二次风组件(7)提供的内、外二次风混合燃烧；出天然气通道(14)的天然气由燃气烧嘴组件(8)、中心旋流喷嘴(9)喷出后进入预燃室（10）中，与中心助燃风以及内二次风组件(6)、外二次风组件(7)提供的内、外二次风混合燃烧。3.根据权利要求2所述煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器，其特征在于，所述中心助燃风为天然气的预混风，预混量按照安全可靠并兼顾低氮燃烧效果综合进行调节。4.根据权利要求1所述煤粉与天燃气一体式双燃料燃烧器，其特征在于，所述内二次风组件(6)提供的内二次风由内二次直流风和内二次旋流风两路配风组成；所述外二次风组件(7)和预燃室(10)融为一体，形成带有预热式SOFA的预燃室结构，外二次风喷口为切向旋流方式，绕预燃室(10)内壁圆周均布于预燃室(10)出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘愿武，思庄庄，朱军虎，
申请(专利权)人：西安交大思源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61