一种带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器制造技术

带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器。目前，由于国内电煤品质良莠不齐，存在着结焦严重、氮氧化物排放高等缺点。一种带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器，其特征在于：一次风喷口根部沿环向均匀布置有8个马蹄形扰流齿，扰流齿头部面积小根部面积大，总面积约占一次风喷口面积的15％，具有很好的稳燃和防结焦效果；靠近一次风有一股直流二次风，风量较小，约占二次风总量的15％，可以对一次风起到一定的包裹作用；各风道由各自的风门调杆和旋流叶片调杆分别控制各自的风量和旋流强度，以调节一、二次风的混合，降低NOX产生。本发明专利技术用于电站锅炉的燃烧设备。站锅炉的燃烧设备。站锅炉的燃烧设备。

【技术实现步骤摘要】
一种带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器


[0001]本专利技术属于锅炉燃烧器
，尤其涉及一种带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器。

技术介绍

[0002]火电厂占我国电力行业发电份额的80％以上。燃煤电厂锅炉在设计时是根据特定煤种来进行设计的。根据设计煤种的不同，锅炉的炉型、结构和燃烧器的选择也会有不同。设计锅炉时依据的煤种为设计煤种，是最佳的适炉煤种。但随着国内电煤供应的市场化以及国内大型燃煤电厂的不断增加，实际上国内几乎所有的电厂都在燃用非设计煤种。而且，为了追求最大的经济性，大量掺烧劣质煤进行混煤燃烧已经成为大部分火电厂的运行选择。
[0003]然而伴随着大量非设计煤种的使用，电站锅炉产生了一系列的问题。主要分为以下几类：
[0004](1)锅炉燃用低挥发分煤种，会引起煤粉燃尽度变差和燃烧不稳；
[0005](2)燃用低灰熔点煤，燃烧器区和屏区受热面易出现严重结渣，引起管壁超温、排烟温度升高、锅炉降参数运行和锅炉效率降低等；
[0006](3)更换煤种时不同煤的燃烧特性以及污染物排放特性不同，易造成NOx控制效果不理想。
[0007]这些现象已经严重危害到了机组的安全运行。
[0008]锅炉燃烧器是燃烧设备的关键设备之一，它是保证煤炭燃烧用的空气以一定的速度进入炉膛时能够充分混合，并及时着火和稳定燃烧。鉴于目前国内燃煤电厂普遍燃用非设计煤种的现状，找到一种即能保证不结焦、安全运行，又能满足低NOx环保要求的煤粉燃烧器是极为迫切的需求。这不仅使锅炉对煤种的适应性有大的提升，而且有利于改善燃煤机组的运行安全性和经济性。
[0009]目前已有燃烧器虽能满足煤粉燃烧的需求，但在实际应用并没有考虑燃烧器喷口结焦等问题，在实际应用中可能发生燃烧器出口的严重结焦，而燃烧器出口结焦会严重改变炉内燃烧流场，影响燃烧效果，而且脱落的结焦块会严重影响锅炉运行安全。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供一种能使煤粉及时着火、稳燃并能提高燃尽程度，降低NOx排放量，有效减轻结焦现象的带有马蹄形扰流齿的煤粉燃烧器，其特征在于：
[0011]所述的一次风喷口根部有8个沿径向均匀排列的扰流齿，且总面积约占一次风通流面积的15％。马蹄形扰流齿，其特征是：形状为马蹄形，头部面积较小，底部面积较大，安装在一次风喷口根部。这种结构使得一次风中心流动阻力扰动小，对一次风根部扰动大，在一次风喷出喷口时的初期产生小扰动，而这一扰动在一次风喷出喷口一定距离后，变成大扰动。在燃烧初期，小扰动不仅不会影响火焰的稳定还可以促进回流区高温烟气与煤粉更
好的混合，后期的大扰动可以加强燃烧后期一二次风的混合强烈程度，促进煤粉的燃尽程度。同时由于扰流齿的截流作用，在一定程度上提高了一次风速，使得煤粉不易向燃烧器喷口区回流，保护了燃烧器，避免了燃烧器超温和结焦等问题的发生。
[0012]所述的带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器相比于传统燃烧器增加了一股直流二次风，其特征是：一股直流二次风，靠近一次风，介于一次风和内二次风之间，其风量较小，占总二次风量的15％。直流风具有固定向前的流向，在一次风喷出喷口时对一次风起到一定的包裹作用，增强一次风刚度，使得一次风不会过早发散，使前期一次风煤粉集中于中心回流区附近，因而一方面起到稳燃作用促进了煤粉的着火燃烧，另一方面也避免煤粉颗粒的外向发散，减轻燃烧器喷口结焦。一次风在进入炉膛后通过辐射换热的方式加热，其内挥发分析出，释放出大量才HCN等中间产物，为抑制NOx生成提供还原性。直流风更加合理地解决了煤粉气流与二次风混合所带来的着火问题、避免一次风与二次风的过早混合，降低了NOx等中间产物与氧气过早接触的几率，更加深度抑制煤粉燃烧初期NOx的生产量。
[0013]所述的带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器，其特征是：共有四股风送入炉膛，沿径向从内到外分别为：一次风、直流二次风、内二次风和外二次风。一次风喷口设于燃烧器中心，二次风由内外旋风旋流叶片调节，在燃烧器的喉部建立一个稳定的着火点。在着火初期，提供一种局部的还原性气氛，因此可以减少煤中氮的转换。外二次风渐渐地与这些燃烧产物混合并进入下游以使碳的反应完全，同时减少了NOx的再次形成。通过控制煤粉与空气的混合，来控制燃烧开始区域和燃尽区域，通过延迟燃烧的方法降低燃烧强度和火焰的峰值温度，从而使炉膛内的火焰峰值温度降低，所以减少了热力型NOx的排放量。
[0014]从风箱来的二次风分两股分别进入到内层和外层调风器，内层二次风产生的旋转气流可卷吸高温烟气引燃煤粉，外层二次风用来补充煤粉进一步燃烧所需的空气，使之完全燃烧。利用外二次风旋流叶片调杆、内二次风门调杆、内二次风旋流叶片调杆，可以实现对各个通道的旋流强度和风量的单独控制，旋转气流能将炉膛内的高温烟气卷吸到煤粉着火区，点燃煤粉并使之稳定燃烧。同时，可以改变旋流强度，从而调整煤粉气流的下冲能力，充分有效的利用下炉膛的空间，使煤粉进行有效的燃烧。燃烧器采用这种分级送风的方式，不仅有利于煤粉的着火与稳燃，也有利于控制火焰中氮氧化物的生成。
[0015]本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
[0016](1)利用马蹄形扰流齿不仅解决了国内电厂稳燃、结焦、降低NOx排放等问题，而且进一步降低了旋流煤粉燃烧器氮氧化物排放量；(2)本专利技术所述的带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器的基本机构与传统旋流煤粉燃烧器区别不大，只需要简单的改造即可投入使用，具有优异的经济性、适应性和市场潜力；(3)可以根据煤粉的着火特性，适当调整一次风喷口的出口面积、扰流齿的齿根和齿高的位置、大小，调节一次风动量、控制着火时间，达到稳燃和煤粉浓淡分离的目的，具有更好的煤种适应性；(4)马蹄形扰流齿由经过检验的耐磨、耐高温材料制成，寿命长；(5)利用一、二次风通道挡板的调节，可以实现混合点的控制，通过混合点的调整来调节另外一种煤的着火、燃尽，有效防止燃烧器喷口局部高温的产生，通过混合点控制还可以实现还原区和氧化区的控制，更有效降低NOx生成。
附图说明
[0017]附图1是本专利技术实施例的喷口结构示意图；
[0018]附图2是本专利技术实施例中A
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A剖面示意图；
[0019]附图3是本专利技术实施例中工作原理示意图。
[0020]图中：1、马蹄形扰流齿 2、一次风 3、直流二次风 4、内二次风 5、外二次风 6、外二次风旋流叶片调杆 7、内二次风门调杆 8、内二次风旋流叶片调杆 9、小扰动着火区 10、内回流区 11、大扰动燃尽区。
具体实施方式
[0021]在图1
‑
图3所示的实施例中：马蹄形扰流齿1为8个沿环向均匀布置在一次风喷口根部的凸台，其形状为马蹄形，头部面积小，底部面积大，对一次风中心流动扰动小，对一次风根部扰动大，扰流齿整体面积占一次风2通流面积的15％。当一次风携带煤粉吹过时，因为扰流齿1的截流作用，会在一定程度上提高一次风速，使得煤粉不易在燃烧器喷口区回流。二次风共分为三股，从内到外分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器，其组成包括：马蹄形扰流齿，其特征是：形状为马蹄形，头部面积较小，底部面积较大，安装在一次风喷口根部。2.根据权利要求1所述的带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器，其特征是：所述的一次风喷口根部有8个沿径向均匀排列的扰流齿，且总面积占一次风通流面积的15％。3.根据权利要求1所述的带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器，其特征是：所述的一次风外部有三股二次风，沿径向从内到外分别为直流二次风，内二次风和外二次风。4.根据权利要求1所述的带有马蹄形扰流齿的防结焦煤粉燃烧器，其特征是：靠近一次风有一股直流二次风，其风量占二次风总量的15％。5.根据权利要求1所述的带有...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春波，陈亮，李顺，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：