叶片角度可调式煤粉燃烧器制造技术

本发明专利技术为一种叶片角度可调式煤粉燃烧器，包括中心风管、浓淡分离筒、一次风管和二次风管，一次风管的外壁和二次风管的内壁之间构成二次风环空，所述二次风环空靠近二次风管的出口端设有沿周向依次相邻设置多个二次风旋流叶片，各二次风旋流叶片与二次风管的径向截面之间的夹角呈能调整的设置；各二次风旋流叶片能同步摆动改变倾斜角度以改变二次风的旋流方向和喷射横截面积。本发明专利技术克服现有技术中存在的问题，其一次风管和二次风管之间设置了能摆动改变倾斜角度的二次风旋流叶片，二次风能够在直流、左旋流、右旋流之间转换和调节，实现高温喷射气体的旋流方向的转换，实现旋流角度的实时在线动态调节，同时实现旋流强度的调节。节。节。

【技术实现步骤摘要】
叶片角度可调式煤粉燃烧器


[0001]本专利技术涉及旋流式燃烧器
，尤其涉及一种叶片角度可调式煤粉燃烧器，适用于锅炉燃烧器


技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，环境问题越来越受到人们的重视。大气污染的治理是环境治理的重要组成部分，随着工业发展和生活水平的提高，人们愈来愈注重环境问题和大气环保问题。随着环境问题的日渐突出，对排放的要求将更加严格。
[0003]氮氧化物(NOx)是一类主要的大气污染物，是形成酸雨、光化学烟雾以及PM2.5污染的主要因素之一。NOx是对N2O、NO2、NO、N2O5以及PAN等氮氧化物的统称。
[0004]目前我国工业源NOx排放占NOx排放总量的70％以上，工业烟气中NOx的控制排放技术主要包括燃烧控制技术和燃烧后控制技术。燃烧控制技术包括低氮燃烧技术、再燃烧技术和烟气再循环技术。在燃烧后控制技术中，选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)和SCR－SNCR混合技术是主要技术。燃烧控制技术具有适用范围广、经济效益好、脱氮效率高且设备简单等优势；燃烧后控制技术中虽然能够大幅度降低NOx排放量，但设备昂贵，运行费用高、布置要求高。从技术和经济角度考虑，低NOx燃烧技术一直是应用最广泛的控制燃煤锅炉NOx的排放措施，即便是为了满足排放标准不得不使用投资和运行成本巨大的燃烧后烟气脱硝技术，仍须采用低NOx燃烧技术来降低烟气净化装置入口的NOx浓度，从而达到节省运行费用的目的。
[0005]国家统计局初步核算，2020年能源消费总量49.8亿吨标准煤，煤炭消费量占能源消费总量的56.8％，天然气、水电、核能、风电等清洁能源消费量占能源消费总量的24.3％。
[0006]燃煤电厂锅炉排放的酸性污染气体主要包括SOx、NOx以及CO2等。在煤的燃烧过程中，NOx生成物主要是NO和NO2。根据NOx的生成机理，可将其分为热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx。热力型NOx是燃烧过程中空气中的氮气在炉膛温度高于1350℃时被大量氧化生成的，因此对于低热值的燃气来说其生成量很小，一般可以忽略不计；燃料型NOx是燃料中的氮化合物在燃烧过程中氧化生成的，占整个燃烧过程中NOx生成量的90％以上；快速型NOx是在燃烧初期燃料中的碳氢化合物和空气中的氮气预混燃烧生成的，它的生成时间极短，生成量不足5％，通常可以忽略不计。
[0007]目前，常采用的低NO
X
燃烧技术主要有以下几种：
[0008]第一，低过量空气燃烧技术，使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的减少，可以抑制NOx生成。这是一种最简单的降低NOx排放方法。
[0009]第二，空气分级燃烧技术，使助燃空气分流进入炉膛，建立贫氧的第一燃烧区，燃料在贫氧条件下，产生CO、H2等还原性气体，抑制了NO
X
的生成，在第二燃烧区通入过量空气，使燃料完全燃烧，从而控制整个燃烧过程的NO
X
生成量。
[0010]第三，燃料分级燃烧技术，在第一燃烧区通入部分燃料，第二燃烧区或第三燃烧区依次通入剩余燃料，使燃料在整个燃烧区分布尽量均匀，降低火焰峰值温度，从而减少热力
型NO
X
生成量。
[0011]第四，烟气再循环技术，从空预器抽取部分烟气，直接送入炉膛或与一二次风混合后通过燃烧器进入炉膛，减少炉膛氧浓度，降低炉膛温度，从而降低NO
x
的排放并有效的防止结渣，但烟气再循环的循环率对燃烧的稳定性影响较大，调节也很困难。
[0012]第五，低NO
x
燃烧器技术，将空气分级及燃料分级的原理应用于燃烧器的设计，尽可能的降低着火区的氧浓度和温度，从而达到控制NOx生成量的目的，这类特殊设计的燃烧器就是低NOx燃烧器，一般可以降低NOx排放浓度的30％～60％。
[0013]燃烧器作为锅炉的重要设备，它保证燃料稳定着火和燃料的完全燃烧等过程。因此燃烧器性能对锅炉排放起着至关重要的作用。
[0014]由于低NO
x
燃烧器具有技术成熟、应用简便、投资费用小以及不增加运行费用，具有能够将上述几种低NO
x
技术原理综合在一起的优势，因此一般作为降低燃煤锅炉NO
x
排放的首选技术，在燃煤电站锅炉中也得到了广泛应用。许多文献表明低NO
x
燃烧器技术与其他单独的NO
x
控制技术相比，从脱硝效率、投资费用、运行费用、技术成熟度等综合考虑上有很大的优势。
[0015]目前，随着国内对NO
x
的严格控制，低NO
x
燃烧器的应用也越来越广泛，但现有低氮燃烧器在对NO
x
的控制有限，远远不如锅炉燃料再燃和空气立体分级或烟气再循环，而现有的锅炉燃料再燃和空气立体分级或烟气再循环在应用上还存在着诸多的问题，而现在许多电厂都渴望有一种兼备锅炉燃料再燃、空气立体分级或烟气再循环功能且系统简单、操作容易、调节灵活而且能降低NO
x
排放的低NO
x
煤粉燃烧器。
[0016]旋流燃烧器是将携带煤粉的一次风与助燃空气(二次风)相混合，以旋流的形式喷入锅炉炉膛，进而组织燃烧的一类燃烧器。旋流燃烧器由带有喷口的各个风管组成，主要包括输送一次风(即携带有煤粉的空气气流，又称煤粉气流)的一次风管、用于输送二次风的二次风管、用于对一次风进行点燃的点火装置等。一次风、二次风等通过燃烧器内的旋流器时发生旋转，从喷口喷出时形成旋转射流。旋转射流能形成高温烟气回流区，高温烟气回流区的大小，直接影响到煤粉的着火燃烧。
[0017]现有部分火力发电厂为了追求经济效应，使用的燃煤种类繁多，质量参差不齐，例如有挥发分高的煤和挥发分低的煤。现有技术的旋流燃烧器针对不同种类的煤的燃烧过程的调节程度有限，不能在燃烧不同煤种时调节出适合的燃烧过程。
[0018]现有技术中，有一种旋流叶片调节装置(CN 205299510 U)，其组成包括：筒体，所述的筒体内部具有钢板，所述的钢板之间具有旋流叶片，所述的旋流叶片通过轴连接在环形连接板，所述的环形连接板通过轴与限位板连接，所述的环形连接板与拉杆焊接。
[0019]还有一种适用于褐煤的煤粉浓淡分离的旋流燃烧器(CN 111442263 A)，包括中心风管、一次风管、二次风管、二次风旋流叶片、文丘里煤粉浓缩管、淡相旋流叶片、浓淡分离隔筒和煤粉浓淡分离装置，中心风管、浓淡分离隔筒、一次风管和二次风管由内向外套设在一起，且相邻两者之间间隔设置，浓淡分离隔筒和一次风管之间设置有多个沿一次风管圆周方向均匀分布的淡相旋流叶片。
[0020]上述的现有技术存在以下问题：
[0021]1、旋流叶片调节机构采用拉杆结构，利用拉杆带动套筒移动或转动，实现多个旋流叶片的摆动，组装时误差较大，在冷态情况下标定精度不够，旋流度标示不准；设备运行
时温度较高，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片角度可调式煤粉燃烧器，包括自内向外同轴且径向间隔套设的中心风管、浓淡分离筒、一次风管和二次风管，浓淡分离筒位于一次风管内的出口端，一次风管的内壁上位于浓淡分离筒的上游位置设有煤粉浓淡分离装置，浓淡分离筒的外壁和一次风管的内壁之间设有淡相旋流叶片，浓淡分离筒的内壁上设有煤粉浓缩管，其特征在于，一次风管的外壁和二次风管的内壁之间构成二次风环空，所述二次风环空靠近二次风管的出口端设有沿周向依次相邻设置多个二次风旋流叶片，各所述二次风旋流叶片与二次风管的径向截面之间的夹角呈能调整的设置；各所述二次风旋流叶片能同步摆动改变倾斜角度以改变二次风的旋流方向和喷射横截面积；所述煤粉浓淡分离装置、所述淡相旋流叶片、所述二次风旋流叶片与控制部电连接。2.如权利要求1所述的叶片角度可调式煤粉燃烧器，其特征在于，所述二次风管的外壁上设置驱动结构，所述驱动结构上连接传动结构，所述驱动结构通过所述传动结构驱动各所述二次风旋流叶片摆动，所述驱动结构与所述控制部电连接。3.如权利要求2所述的叶片角度可调式煤粉燃烧器，其特征在于，各所述二次风旋流叶片呈扇面形设置，各所述二次风旋流叶片的圆心位于二次风管的中心轴上，各所述二次风旋流叶片的径向外侧分别连接第一旋转轴，各所述第一旋转轴沿二次风管的径向设置，各所述二次风旋流叶片的径向内侧分别连接第二旋转轴，各所述第二旋转轴与对应的所述第一旋转轴同轴设置，各所述第二旋转轴转动连接于所述一次风管上；各所述第一旋转轴转动穿过所述二次风管后与所述传动结构连接，所述驱动结构通过所述传动结构和所述第一旋转轴驱动各所述二次风旋流叶片摆动。4.如权利要求3所述的叶片角度可调式煤粉燃烧器，其特征在于，所述传动结构包括顺序连接的第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴与所述驱动结构连接，所述第二传动轴远离第一传动轴的一端连接有主动齿轮，所述第一旋转轴位于所述二次风管外侧的一端连接有叶片齿轮；所述主动齿轮和所述叶片齿轮之间设置齿条环，所述齿条环套...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿明山，郭豪，郑文学，任乐，芦良，吴启明，
申请(专利权)人：北京京诚凤凰工业炉工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：