一种大跨距空气分级低氮煤粉燃烧器制造技术

一种大跨距空气分级低氮煤粉燃烧器，其特征在于，包括自内而外设置的中心风管组件、一次风管组件、内二次风组件和外二次风及预燃室组件，其中所述内二次风组件的出口为扩口，外二次风及预燃室组件的末端为带有外二次风喷口的环形直壁，且环形直壁的内边沿与所述扩口的外边沿连接，形成带有圆锥形漩口的预燃室，本发明专利技术采用轴向、径向大跨距空气通道分级结构，使煤粉燃烧过程中产生的NO

【技术实现步骤摘要】
一种大跨距空气分级低氮煤粉燃烧器


[0001]本专利技术属于煤粉燃烧器
，特别涉及一种大跨距空气分级低氮煤粉燃烧器。

技术介绍

[0002]目前环境保护对煤炭的高效清洁利用提出了更高要求，工业煤粉锅炉目前是实现这一目标的主要途径之一。但在煤炭高效燃烧并兼顾低氮排放方面，目前在用的煤粉燃烧器技术还达不到理想效果，仍有技术提升空间。另外，目前带有预燃室的煤粉燃烧器都会产生结焦问题，迫使用户停炉清理，降低了锅炉运行的经济效益。粉燃烧过程中会产生燃料型NO
×
和热力型NO
×
，目前市场上煤粉燃烧器大多都采用了浓淡分离和空气分级燃烧技术，但空气分级结构并不合理，燃烧器配送的助燃空气与一次风距离较近，大多空气在煤粉燃烧的早期混入，分级配风质量不高，助燃空气不能有针对性地送入背火侧的贫粉区，对于抑制NO
×
生成的效果有限。同时传统的燃烧器燃烧过程中形成的高温旋流强度衰减较快，使煤粉有效燃烧行程缩短，降低了煤粉燃尽率。
[0003]综合来说，现有煤粉燃烧器普遍存在以下问题：
[0004]1.燃烧运行中NO
×
原始排放超高，普遍在500mg/m3以上，与国家环保标准要求相差甚远。
[0005]2.传统的旋流煤粉燃烧器燃烧过程中形成能量较高的旋流强度，风粉混合的射流行程衰减较快，使煤粉火炬的有效燃烧行程缩短，降低了煤粉燃尽率。
[0006]3.燃烧器的预燃室结构普遍存在结焦问题，需要频繁停炉人工清除，增加了锅炉运行成本。
>[0007]4.现有煤粉燃烧器难以在高效燃烧、低NO
×
排放以及经济运行等方面兼顾，增加了用户运行成本。

技术实现思路

[0008]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大跨距空气分级低氮煤粉燃烧器，采用轴向、径向大跨距空气通道分级结构，形成了能够实现煤粉低氮燃烧的理想条件，解决了传统煤粉燃烧器组织煤粉燃烧过程中NO
×
原始排放超高的问题，使煤粉燃烧过程中产生的NO
×
进一步降低，同时能够保证燃烧效率不下降，实现了煤粉高效与低氮氧燃烧的统筹解决，推动了煤炭高效清洁利用技术的进步。同时本专利技术的所设计的燃烧器及预燃室结构也有效解决了煤粉燃烧器运行中解结焦的问题，使用户运行维护成本显著降低。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0010]一种大跨距空气分级低氮煤粉燃烧器，包括自内而外设置的中心风管组件1、一次风管组件2、内二次风组件和外二次风及预燃室组件10，其中所述内二次风组件的出口为扩口，外二次风及预燃室组件10的末端为带有外二次风喷口12的环形直壁，且环形直壁的内边沿与所述扩口的外边沿连接，形成带有圆锥形漩口的预燃室。
[0011]所述一次风管组件2的出口端安装有浓淡分离装置及稳焰器8，一次风携带煤粉在预燃室形成位于火焰中心的富粉区和位于外焰的贫粉区。
[0012]所述内二次风组件包括内二次直流风组件3和内二次旋流风组件6，所述一次风管组件2嵌套在内二次直流风组件3内，内二次直流风组件3嵌套在内二次旋流风组件6内，其中，二次直流风组件3和内二次旋流风组件6的出口均对应内焰，外二次风喷口12对应外焰，使得富粉区贫氧燃烧、贫粉区富氧燃烧。
[0013]所述内二次直流风组件3的入口安装有用于控制内二次直流风大小的内二次直流风阀4，出口端为内二次直流风扩口9，所述内二次旋流风组件6安装有用于形成旋流风的内二次风旋流叶片5，内二次旋流风组件6的入口安装有用于控制内二次旋流风大小的内二次旋流风风阀7，出口端为内二次旋流风扩口13。
[0014]所述内二次旋流风扩口13向前伸出内二次直流风扩口9。
[0015]所述环形直壁的内边与所述内二次旋流风扩口13的边沿连接。
[0016]所述外二次风及预燃室组件10由钢板壳体组焊而成，其入口处设置外二次风阀11。
[0017]所述外二次风喷口12有多个，在所述环形直壁上均匀分布，且形成一个分布圆。
[0018]所述外二次风喷口12有18
‑
24个，其分布圆直径为一次风管组件2外径的2.2
‑
3倍。
[0019]所述扩口的长径比为0.2
‑
0.35，锥角为45
‑
60
°
。
[0020]与现有技术相比，本专利技术采用大尺寸通道结构的空气分级加循环烟气低氮煤粉燃烧器结构，加大了外二次风的出口尺寸，加大了内二次直流风和和内二次旋流风的风量，使煤粉与空气充分混合，实现煤粉的稳定、高效燃烧，有效提高燃尽率；降低预燃室温度，抑制热力型NO
×
的形成。
附图说明
[0021]图1是本专利技术结构示意图。
[0022]图2是图1中A向视图。
[0023]图3是图1中B
‑
B剖视图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。
[0025]如图1、图2和图3所示，本专利技术为一种大跨距空气分级低氮煤粉燃烧器，包括自内而外设置的中心风管组件1、一次风管组件2、内二次风组件和外二次风及预燃室组件10，其中内二次风组件的出口为扩口，外二次风及预燃室组件10的末端为带有外二次风喷口12的环形直壁，且环形直壁的内边沿与扩口的外边沿连接，从而形成带有圆锥形漩口的预燃室，其中，中心风管组件1、一次风管组件2的出口均应与预燃室直接连通。
[0026]本专利技术中，中心风管组件1和一次风管组件2均由无缝钢管及标准法兰组焊而成，中心风管组件1嵌套在一次风管组件2内。一次风管组件2的出口端安装有浓淡分离装置及稳焰器8。
[0027]本专利技术中，内二次风组件具体可包括内二次直流风组件3和内二次旋流风组件6，内二次直流风组件3和内二次旋流风组件6均由钢板和无缝钢管组焊而成。一次风管组件2
嵌套在内二次直流风组件3内，内二次直流风组件3嵌套在内二次旋流风组件6内。由此形成中心风、一次风、内二次直流风、内二次旋流风、外二次风共计五级配风，各路配风以燃烧器水平轴线为基准，沿径向、轴向分别展开，形成了径向、轴向的分级配风形式。
[0028]在内二次直流风组件3的入口位置装有内二次直流风阀4，用于控制内二次直流风大小，出口端则为内二次直流风扩口9，内二次直流风扩口9对内二次直流、旋流配风进行分隔及导流。内二次旋流风组件6配置安装有内二次风旋流叶片5，其结构安装成一定倾斜角度，用于形成旋流风。内二次旋流风组件6的入口安装有内二次旋流风风阀7，用于控制内二次旋流风大小，出口端则为内二次旋流风扩口13，内二次旋流风扩口13应向前伸出内二次直流风扩口9。内二次旋流风扩口13即前文所述“内二次风组件的出口为扩口”，即前述环形直壁的内边与内二次旋流风扩口13的边沿连接，内二次旋流风扩口13的长径比为0.2
‑
0.35，锥角为45
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大跨距空气分级低氮煤粉燃烧器，其特征在于，包括自内而外设置的中心风管组件(1)、一次风管组件(2)、内二次风组件和外二次风及预燃室组件(10)，其中所述内二次风组件的出口为扩口，外二次风及预燃室组件(10)的末端为带有外二次风喷口(12)的环形直壁，且环形直壁的内边沿与所述扩口的外边沿连接，形成带有圆锥形漩口的预燃室。2.根据权利要求1所述大跨距空气分级低氮煤粉燃烧器，其特征在于，所述一次风管组件(2)的出口端安装有浓淡分离装置及稳焰器(8)，一次风携带煤粉在预燃室形成位于火焰中心的富粉区和位于外焰的贫粉区。3.根据权利要求2所述大跨距空气分级低氮煤粉燃烧器，其特征在于，所述内二次风组件包括内二次直流风组件(3)和内二次旋流风组件(6)，所述一次风管组件(2)嵌套在内二次直流风组件(3)内，内二次直流风组件(3)嵌套在内二次旋流风组件(6)内，其中，二次直流风组件(3)和内二次旋流风组件(6)的出口均对应内焰，外二次风喷口(12)对应外焰，使得富粉区贫氧燃烧、贫粉区富氧燃烧。4.根据权利要求3所述大跨距空气分级低氮煤粉燃烧器，其特征在于，所述内二次直流风组件(3)的入口安装有用于控制内二次直流风大小的内二次直流风阀(4)，出口端为内二次直流风扩口(9)，所述内二次旋流风组件(6)安装有用于形成旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘愿武，思庄庄，赵治平，韩彪，王刚，
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：