本发明专利技术涉及一种实现生物质与煤粉预混的旋流燃烧装置，包括换热器、旋风分离器、生物质粉末储仓、预混装置和旋流燃烧器，换热器与旋风分离器连接，旋风分离器与旋流燃烧器的生物质气风管和生物质粉末储仓连接，生物质粉末储仓与生物质粉末燃料风管连接，生物质粉末燃料风管、煤粉风管和一次风管的出口与预混装置的进口连接，预混装置的出口与旋流燃烧器的混合燃料风管连接。本发明专利技术能够实现生物质的预调质与气固分离，促使生物质与煤粉充分高效混合，提高混合燃料在炉膛内的着火及燃烧稳定性。提高混合燃料在炉膛内的着火及燃烧稳定性。提高混合燃料在炉膛内的着火及燃烧稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种实现生物质与煤粉预混的旋流燃烧装置
[0001]本专利技术涉及生物质与煤粉混燃领域，特别是涉及一种实现生物质与煤粉预混的旋流燃烧装置。
技术介绍
[0002]随着全球经济的快速发展，各行各业对能源的需求量逐年增加。能源的大量消耗导致传统化石能源面临短缺危机。此外，大量化石燃料的利用也造成了一系列环境问题，包括SOx、NOx、细颗粒物等污染物导致的空气质量恶化，以及日益加剧的全球变暖现象。因此，能源与环境的问题受到了世界范围的普遍重视。自2015年巴黎气候大会以来，各国都纷纷出台了相关政策来促进碳减排，清洁的可再生能源成为了各国发展的主力，且在能源消耗量中占比大幅增长。近年来，我国提出了“双碳”目标，意味着我国的能源结构正在持续向更高比例的使用绿色能源转型，高效清洁地利用传统化石能源，并积极开发可再生的清洁能源是我国当前重要的发展方向。
[0003]煤炭是世界上分布最广泛，储量最丰富的化石能源之一。随着各国对环境问题的重视，煤炭的消费比重在逐年稳步下降。中国统计年鉴2021数据显示，我国煤炭占能源消费总量的比重从2016年的62.2％降到了2021年的56％。全国各地也将能源的利用着眼于可再生能源上，生物质能作为清洁能源具有分布广泛、储量大和燃尽率高等优点。因此近年来，世界各国开始了煤与生物质综合利用的尝试。将原有的装置适当改造，用生物质来取代部分煤。这不仅可以有效缓解对化石能源的依赖，而且可以利用现有的燃煤装置，既经济高效，同时也可以减少温室气体和污染物排放。
[0004]目前，生物质与煤的共利用只在欧美等国家有较为成熟的案例，我国仍处于起步阶段，还有很多技术难关需要攻克。煤与生物质掺混燃烧是目前各国短期乃至很长一段时间生物质高效利用的焦点。然而，生物质和煤种的燃烧特性差异大、在炉膛内分布不均，是制约生物质大量高效利用的关键因素。现有的针对生物质和煤共利用的旋流燃烧器(一种适用于生物质与煤粉直混的新型旋流燃烧器)，在生物质管道的外周由内向外依次套设有同心设置的一次风通道、二次风通道、三次风通道和四次风通道，所述一次风通道、二次风通道、三次风通道和四次风通道的喷口端与生物质管道的喷口端同向设置，在一次风通道的喷口端内壁上安装有向圆心方向凸起的稳燃齿，一次风通道的另一端为与煤粉输送管道相连的供煤端，四次风通道的喷口端为锥形喷口，所述二次风通道、三次风通道和四次风通道的另一端均与风箱连通，所述风箱安装在一次风通道的外周，机械结构与煤粉旋流燃烧器类似，但是其生物质和煤粉的预混效率低，导致混合燃料特性不稳定，着火及稳定燃烧性能较差。同时针对生物质的预调质与气固分离技术难以利用到旋流燃烧器上，导致生物质利用率较低，且辅助燃料的投入率仍然较高。
技术实现思路
[0005]为了解决上述现有技术的不足，本专利技术提供一种实现生物质与煤粉预混的旋流燃
烧装置。该燃烧装置混合生物质与煤粉均匀性好，能够确保喷入炉膛的混合粉末分布均匀、燃烧特性稳定。同时，可以实现生物质的预调质，使生物质粉末、煤粉和生物质气同时混合喷出旋流燃烧器。
[0006]为实现以上的技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：
[0007]一种实现生物质与煤粉预混的旋流燃烧装置，包括换热器、旋风分离器、生物质粉末储仓、预混装置和旋流燃烧器，换热器的一侧出口与旋风分离器的一侧进口连接，旋风分离器的另一侧出口与旋流燃烧器的生物质气风管连接，旋风分离器的下侧出口与生物质粉末储仓的上侧进口连接，生物质粉末储仓的下侧出口与生物质粉末燃料风管的进口连接，预混装置的进口连接有煤粉风管、一次风管和所述生物质粉末燃料风管，预混装置的出口与旋流燃烧器的混合燃料风管连接。
[0008]进一步地，生物质粉末燃料风管、煤粉风管、一次风管均与预混装置同轴布置。
[0009]进一步地，所述生物质粉末燃料风管和煤粉风管内部设有挡板，用以调节混合燃料的掺混比。
[0010]进一步地，所述预混装置包括筒体、位于筒体内的内旋流管，内旋流管的一端设有外旋流叶片，煤粉/生物质粉末在内旋流管中进行一次混合，在外旋流叶片中完成二次混合后形成混合燃料喷出预混装置出口。
[0011]进一步地，所述内旋流管上设有内旋流翅片，内旋流翅片上侧开有内开孔。
[0012]进一步地，所述旋流燃烧器中心设置辅助燃料供给管，在辅助燃料供给管外侧同轴依次设置生物质气风管、混合燃料风管、内二次风管和外二次风管；所述内二次风管向炉内供给二次风，外二次风管向混合燃料流的外侧供给二次风。
[0013]进一步地，所述内二次风管和外二次风管的喷嘴处均设有扩幅环，在喷出燃料周围可形成回流区，强化燃料与空气混合。
[0014]进一步地，所述外二次风管内部设有旋流叶片，用以向混合燃料流的外侧供给二次风旋流。
[0015]进一步地，辅助燃料供给管为油枪。
[0016]进一步地，所述旋流燃烧器中设置有引燃器和火焰检测器.
[0017]与现有的技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0018]1)本专利技术的换热器和旋风分离器可实现生物质的预调质与气固分离，提高生物质利用率。
[0019]2)本专利技术的预混装置采用双旋流结构，能够充分预混煤粉和生物质粉末，确保了喷入炉膛的混合粉末分布均匀、燃烧特性稳定。
[0020]3)本专利技术的预混装置前端风管处设有挡板，可灵活调节煤粉和生物质粉末的掺混比。
[0021]4)本专利技术的旋流燃烧器采用生物质气风管代替中心风管，一方面实现了生物质的充分高效利用，另一方面促进了锅炉炉膛内更高效稳定的着火和燃烧。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图；
[0023]图1为本专利技术实施例平面结构示意的流程图；
[0024]图2为本专利技术实施例中的预混装置的拆解示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例中的预混装置的剖面视图；
[0026]附图标记说明：
[0027]1—换热器、2—旋风分离器、3—生物质粉末储仓、4—生物质粉末燃料风管、41—挡板、5—煤粉风管、51—挡板、6—一次风管、7—预混装置、71—筒体、72—一次风进口、73—煤粉/生物质粉末进口、74—内旋流管、75—内旋流翅片、76—内开孔、77—外旋流叶片、8—旋流燃烧器、81—辅助燃料供给管、82—生物质气风管、83—混合燃料风管、84—内二次风管、85—外二次风管、86—混合燃料喷嘴、87—内二次风喷嘴、88—内二次风扩幅环、89—外二次风喷嘴、810—外二次风扩幅环、811—外二次风旋流叶片、A—一级生物质粉末、B—高温烟气、C—生物质气、D—二级生物质粉末、E—煤粉、F—一次风、G—混合燃料、H—二次风。
具体实施方式
[0028]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实现生物质与煤粉预混的旋流燃烧装置，其特征在于：包括换热器、旋风分离器、生物质粉末储仓、预混装置和旋流燃烧器，换热器的一侧出口与旋风分离器的一侧进口连接，旋风分离器的另一侧出口与旋流燃烧器的生物质气风管连接，旋风分离器的下侧出口与生物质粉末储仓的上侧进口连接，生物质粉末储仓的下侧出口与生物质粉末燃料风管的进口连接，预混装置的进口连接有煤粉风管、一次风管和所述生物质粉末燃料风管，预混装置的出口与旋流燃烧器的混合燃料风管连接。2.根据权利要求1所述的一种实现生物质与煤粉预混的旋流燃烧装置，其特征在于：生物质粉末燃料风管、煤粉风管、一次风管均与预混装置同轴布置。3.根据权利要求1所述的一种实现生物质与煤粉预混的旋流燃烧装置，其特征在于：所述生物质粉末燃料风管和煤粉风管内部设有挡板，用以调节混合燃料的掺混比。4.根据权利要求1所述的一种实现生物质与煤粉预混的旋流燃烧装置，其特征在于：所述预混装置包括筒体、位于筒体内的内旋流管，内旋流管的一端设有外旋流叶片，煤粉/生物质粉末在内旋流管中进行一次混合，在外旋流叶片中完成二次混合后形成混合燃料喷出预混装置出...
【专利技术属性】
技术研发人员：余昭胜，黄梓淦，何涛，沈高，李静静，马晓茜，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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