分级燃烧旋流煤粉燃烧器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种分级燃烧旋流煤粉燃烧器，包括一次风弯管、点火器、带扩口的导流管、双锥形扩口、带扩口的煤粉分级器、一次风分流筒、内一次风通道、外一次风通道，导流管的扩口位于一次风弯管的进风口，煤粉分级器的扩口背向火侧，双锥形扩口的内径最小处大于煤粉分级器的扩口直径最大处，一次风分流筒的直径等于或小于煤粉分级器的直径最小处。还可以在一次风弯管中沿中心线（Ｋ）设置多个煤粉分级器，多个煤粉分级器朝着火侧方向直径依次减小，后一个煤粉分级器的扩口直径最大处等于或小于前一个煤粉分级器的直径最小处。本实用新型专利技术是一种高效、低ＮＯｘ排放的旋流煤粉燃烧装置，同时还具有节省燃料和防结焦功能。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种燃烧器，尤其是涉及一种以煤粉为燃料的燃烧器。
技术介绍
氮氧化物(Nox)是造成大气污染的主要污染物，它除了形成酸雨，破坏生态环境，还能形成光化学烟雾，危害人体健康。按新GB 13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》，要求燃煤锅炉自2004年1月1日起，需满足Vdaf＞20％，其Nox＜450mg/Nm3，10％＜Vdaf＜20％，其Nox＜650mg/Nm3，Vdaf＜10％，其Nox＜1100mg/Nm3；并且在排放浓度达标的前提下要对Nox排放总量进行收费，故尽量减少燃烧时产生的Nox量，对于减轻脱硝装置的运行费用具有明显的经济优势。在电站设备中，四角切圆锅炉由于其残余旋转产生的烟温偏差导致了气温偏差，因此随着电站锅炉向大容量、高参数、高效率的方向发展，采用旋流燃烧的旋流燃烧技术得到了广泛的市场认可。但传统的旋流燃烧器有如下弊端其一次风、二次风混合强烈，导致温度峰值较高，使Nox生产量大；而且容易在水冷壁附近结焦，给锅炉安全运行带来危害；一次风系统没有进行分级燃烧，故其点火及低负荷时，需要消耗大量的燃油。因此，研究Nox排放低，低负荷稳燃能力强，点火时可节约燃油的旋流燃烧技术对实现我国经济的和谐发展，创建节约性社会意义重大。
技术实现思路
本技术主要是解决现有技术所存在的燃烧器Nox排放高的技术问题。本技术同时还解决现有技术所存在的燃烧器低负荷能力不强及点火、稳燃时耗油量大和锅炉水冷壁易结焦等的技术问题。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的包括一次风弯管1、位于一次风弯管1直段部分中心的点火器3、还包括位于所述一次风弯管1弯曲部分中心的弧度与所述一次风弯管1弯曲部分相适应的带扩口的导流管12、位于所述导流管12后的双锥形扩口2、位于所述双锥形扩口2后的带扩口的煤粉分级器15、设置于所述煤粉分级器15后的一次风分流筒6、内一次风通道14、外一次风通道13，所述导流管12的扩口位于所述一次风弯管1的进风口，所述煤粉分级器15的扩口背向火侧，所述双锥形扩口2的内径最小处大于所述煤粉分级器15的扩口直径最大处，所述一次风分流筒6的直径等于或小于所述煤粉分级器15的直径最小处。作为优选，在一次风弯管1中沿中心线K设有多个煤粉分级器15，多个煤粉分级器15朝着火侧方向直径依次减小，后一个煤粉分级器15的扩口最大处的直径等于或小于前一个煤粉分级器15的直径最小处。作为优选，在一次风弯管1的外面有内二次风道10和外二次风道17，所述外二次风道17内由筒形的隔板18隔成前二次风道9和后二次风道11。作为优选，在外一次风通道13内设置有旋流器4，所述的前二次风道内9设置有旋流器16，在外二次风道17的进风口处设置有风门挡板7。作为优选，在隔板18外设置有可沿所述隔板18前后滑动的的带扩口的导流筒5，所述导流筒5的扩口朝向火侧，所述导流筒5与控制杆8固定连接，所述控制杆8控制所述导流筒5沿所述隔板18外壁前后滑动。作为优选，所述煤粉分级器15为2至4个，扩口角度为15度至60度，所述导流筒5的火面倾角为30度至60度。作为优选，所述的双锥形扩口2的结构是内壁两面相对的锥形扩口。因此，本技术具有结构合理，使用方便等特点，尤其是在燃烧器一次风弯管1内安装带扩口的导流管12、双锥形扩口2、煤粉分级器15及一次风分流筒6后。提高了中心回流区的煤粉浓度，就更容易出现局部还原性气氛区域；其动量越大，其煤粉颗粒更容易依靠其惯性保持行程，在还原区停留的时间更长，煤粉越容易点火燃烧及稳燃，这两方面都可有效控制Nox的生成。由于实现煤粉分级，使煤粉着火时所需的热量远小于没有进行分级的燃烧器，实现了节油或节约了其他点火能源；由于设置了可沿隔板18进行前后滑动的导流筒5，可调节前后二次风的风量，从而实现了水冷壁20上结焦的减少。附图说明附图1是本技术的一种结构示意图；具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。参阅图1，本实施方式包括一次风弯管1、位于一次风弯管1直段部分中心的点火器3、位于一次风弯管1弯曲部分中心的弧度与一次风弯管1弯曲部分相适应的带扩口的导流管12、位于导流管12后的双锥形扩口2、设置于煤粉分级器15后的一次风分流筒6、内一次风通道14、外一次风通道13，导流管12的扩口位于一次风弯管1的进口，煤粉分级器15的扩口背向火侧，双锥形扩口2的内径最小处大于煤粉分级器15的扩口直径最大处，一次风分流筒6的直径小于煤粉分级器15的直径最小处。位于双锥形扩口2后的设有2个煤粉分级器15，2个煤粉分级器15朝着火侧方向直径依次减小，后一个煤粉分级器15的扩口最大处的直径小于前一个煤粉分级器15的直径最小处。在一次风弯管1的外面有内二次风道10和外二次风道17，所述外二次风道17内由筒形的隔板18隔成前二次风道9和后二次风道11。在外一次风通道13内设置有旋流器4，在前二次风道内9设置有旋流器16，在外二次风道17的进风口处设置有风门挡板7。在隔板18外设置有可沿隔板18前后滑动的的带扩口的导流筒5，导流筒5的扩口朝向火侧，导流筒5与控制杆8固定连接，控制杆8控制导流筒5沿隔板18外壁前后滑动。在使用时，从一次风输粉管道送来的煤粉空气进入一次风弯管1后，被导流管12进行初步分级、浓缩，再经过双锥形扩口2和煤粉分级器15将煤粉气流通过惯性分离为内浓外淡的两股环状气流，最后通过分流筒6，将煤粉气流分为内一次风14和外一次风13两部分，内一次风经火嘴21点燃后喷入炉膛19。喷入位置正对燃烧器的中心回流区中心部分。由于内一次风煤粉气流沿其流程的增加，其靠近中心线K的煤粉浓度越来越浓。煤粉浓度越高，就更容易出现局部还原性气氛区域；其动量越大，其煤粉颗粒更容易依靠其惯性保持行程，在还原区停留的时间更长，煤粉越容易点火燃烧及稳燃，这两方面都可有效控制燃烧型Nox的生成。经过旋流器4使外一次风旋转，在燃烧器的中心区域形成中心回流区。由于一次风被分成了内浓外淡的两部分，从而形成了分级燃烧，实现了低Nox的排放，在Nox排放高时，可通过调节风门挡板7，减少前二次风道9中旋流二次风的流量，增加后二次风道11中直流二次风的流量，使旋流二次风与一次风的混和减弱，这样就能降低Nox；由于实现煤粉分级，使煤粉着火时所需的热量大大减少，从而实现了节油或节约了其他点火能源；同时，由于中心回流区温度高，增加在高温的中心回流区的煤粉量，延长煤粉在高温的中心回流区的停留时间，有利于煤粉的燃尽，能实现不同品质煤种的稳定燃烧。在燃用有结焦趋向的煤种时，可移动分流筒5向靠近水冷壁20侧，同时还可移动挡板7向前二次风9侧，使后二次风11的速度及风量增大，对水冷壁进行吹扫，同时形成风屏，避免煤粉颗粒碰撞水冷壁。本技术主要适于作为大中型燃煤锅炉的燃烧器。本技术中的许多参数，如双锥形扩口的扩口角度、煤粉分级器的扩口角度和火面倾角的角度等参数都是可以变化的，对不同的煤种和工况可以进行相应的调整。这种燃烧器有较低的Nox排放量，可实现低污染燃烧。同时，这种燃烧器的低负荷稳然性强，能在工况和煤种变化的情况下，方便稳定地对燃烧器进行调节。权利要求1.一种分级燃烧旋流煤粉燃烧器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分级燃烧旋流煤粉燃烧器，包括一次风弯管（１）、位于一次风弯管（１）直段部分中心的点火器（３），其特征在于：还包括位于所述一次风弯管（１）弯曲部分中心的弧度与所述一次风弯管（１）弯曲部分相适应的带扩口的导流管（１２）、位于所述导流管（１２）后的双锥形扩口（２）、位于所述双锥形扩口（２）后的带扩口的煤粉分级器（１５）、设置于所述煤粉分级器（１５）后的一次风分流筒（６）、内一次风通道（１４）、外一次风通道（１３），所述导流管（１２）的扩口位于所述一次风弯管（１）的进风口，所述煤粉分级器（１５）的扩口背向火侧，所述双锥形扩口（２）的内径最小处大于所述煤粉分级器（１５）的扩口直径最大处，所述一次风分流筒（６）的直径等于或小于所述煤粉分级器（１５）的直径最小处。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林正春，李月华，代茂林，卢斗，屈昌文，
申请(专利权)人：东方日立锅炉有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]