一种煤粉燃烧器及煤粉锅炉制造技术

本实用新型专利技术公开一种煤粉燃烧器及煤粉锅炉。公开的煤粉燃烧器包括前后相连的煤粉浓缩段和主体段，所述煤粉浓缩段具有煤粉浓缩装置，所述煤粉浓缩段内形成浓相煤粉通流部和淡相煤粉通流部；所述煤粉燃烧器还包括点火热源；所述主体段内具有沿煤粉流动方向延伸的隔板，所述隔板将主体段内的空间至少分成浓相煤粉通道和淡相煤粉通道；所述浓相煤粉通流部的后端和淡相煤粉通流部的后端分别与所述浓相煤粉通道的前端与淡相煤粉通道的前端相对应；所述点火热源位于浓相煤粉通流部或浓相煤粉通道中。这样，在利用本实用新型专利技术提供的煤粉燃烧器时，煤粉中大部分氮可以形成N2；进而可以减小煤粉在锅炉中继续燃烧所产生的燃料型NOx，减少煤粉锅炉NOx的排放量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种煤粉燃烧技术，特别涉及一种煤粉燃烧器，还涉及到包括该 煤粉燃烧器的煤粉锅炉。
技术介绍
在当前环境保护问题日益严峻的形势下，如何减少煤粉锅炉运行过程中氮氧化物 (NOx)的排放量是要解决的重要课题之一。煤粉锅炉运转过程中排放的NOx，一般是指NO和NO2 ；其中绝大部分是N0，在火焰 带的下游或排放后，一部分的NO会转化为N02。煤粉燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)可 分为热力型、快速型和燃料型；其中，燃料型NOx指煤粉中的氮在燃烧过程中经过一系列的 氧化-还原反应而生成的NOx，它是煤粉燃烧过程中NOx的主要来源，约占总的NOx排放量 的80% 90%。因此，减少NOx的排放量的关键是减少燃料型NOx的排放量；而减少燃料 型NOx排放量的主要方式是使煤粉在低氧浓度区域燃烧，使煤粉中的氮形成队，以减少NOx 排放量。为此，现有技术中已经公开了一些技术方案。如日本三菱公司(MHI)的PM(pollution minimum)浓淡直流燃烧器。该PM浓淡 直流燃烧器利用弯头的导流作用形成煤粉浓缩装置，将煤粉气流分为浓相煤粉气流和淡相 煤粉气流两股，并使浓相煤粉气流在富燃料的环境中燃烧，形成挥发分燃烧区，使煤粉进行 还原性反应，以控制NOx的生成量。PM浓淡直流燃烧器出口设有钝体，以在该燃烧器的出口 附近形成高温烟气的回流；该结构的作用在于一是通过高温烟气使煤粉气流提前着火， 二是延迟一次风(风粉混合物)与二次风的混合，延长煤粉在挥发分燃烧区的停留时间，即 延长还原反应时间，使更多的燃料型NOx被还原成队；这样就在该燃烧器的出口附近形成 局部空气分级燃烧，以抑制NOx的生成。另一种为国内哈尔滨工业大学的水平浓淡直流燃烧器。该水平浓淡直流燃烧器是 利用在燃烧器内部设置的叶栅分离结构(百叶窗形结构)形成的煤粉浓缩装置，在燃烧器 出口的水平方向将煤粉气流分为浓相煤粉气流和淡相煤粉气流两股，使浓相煤粉气流进行 富燃料燃烧，进行还原性反应，以控制NOx的生成。一次风(风粉混合物)气流的浓相煤粉 气流在迎火面，煤粉提前着火，淡相煤粉气流位于背火面，延迟一次风(风粉混合物)与二 次风的混合，使燃烧产物在富燃料的挥发分燃烧区内停留时间延长，即延长还原反应时间， 使更多的燃料型NOx被还原成N2,以抑制NOx的生成。上述降低NOx排放的技术方案中，煤粉都是在燃烧器的出口附近，以外燃烧的方 式下进行燃烧；这种方式由于无法保持燃烧过程中的富燃料环境，再加上二次风对一次风 的影响，限制了空气分级燃烧降低NOx排放的作用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的第一个目的在于，提供一种煤粉燃烧器，以更 有效地减少煤粉锅炉NOx的排放量。本技术的第二个目的在于提供一种包括上述煤粉燃烧器的煤粉锅炉。为了实现上述第一个目的，本技术提供的煤粉燃烧器包括前后相连的煤粉浓 缩段和主体段，所述煤粉浓缩段具有煤粉浓缩装置，所述煤粉浓缩段内形成浓相煤粉通流 部和淡相煤粉通流部；煤粉燃烧器还包括点火热源；所述主体段内中具有沿煤粉流动方向 延伸的隔板，所述隔板将所述主体段内的空间至少分成浓相煤粉通道和淡相煤粉通道；所 述浓相煤粉通流部的后端和淡相煤粉通流部的后端分别与所述浓相煤粉通道的前端与淡 相煤粉通道的前端相对应；所述点火热源位于浓相煤粉通流部或浓相煤粉通道中。可选的，所述煤粉燃烧器还包括快速引燃装置，所述快速引燃装置包括前端通流 截面等于后端通流截面的直筒或前端通流截面大于后端通流截面的锥筒；所述点火热源位 于所述锥筒或直筒中。可选的，所述煤粉燃烧器还包括渐缩段和沿煤粉流动方向延伸的渐缩隔板，所述 渐缩隔板将所述渐缩段内的空间分成渐缩浓相煤粉通道和渐缩淡相煤粉通道，所述渐缩浓 相煤粉通道的前端的通流截面大于其后端的通流截面；所述渐缩浓相煤粉通道的前端和渐 缩淡相煤粉通道的前端分别与所述浓相煤粉通道的后端与淡相煤粉通道的后端相通。可选的，所述煤粉燃烧器还包括稳定段和沿煤粉流动方向延伸的稳定段隔板，所 述稳定段隔板将所述稳定段内的空间分成稳定段浓相煤粉通道和稳定段淡相煤粉通道，所 述稳定段浓相煤粉通道的前端的通流截面等于其后端的通流截面；所述稳定段浓相煤粉通 道的前端和稳定段淡相煤粉通道的前端分别与所述渐缩浓相煤粉通道的后端与渐缩淡相 煤粉通道的后端相通。可选的，所述煤粉浓缩装置包括弯头、外筒和位于外筒内的内筒，所述外筒的前端 和后端分别与所述弯头后端和主体段的前端相接；所述内筒包括前端的通流截面小于后端 的通流截面的锥筒段；所述锥筒段后端与浓相煤粉通道的前端相连，前端与所述弯头后端 偏向外弧的部分相通。可选的，所述煤粉浓缩装置还包括前端的通流截面大于后端的通流截面的缩孔 段；所述缩孔段的后端与所述内筒的前端相接，所述缩孔段的前端与所述弯头的后端的偏 向外弧的部分相对。可选的，所述内筒还包括串连弯管，所述串连弯管包括两个相连的、折弯方向相反 的弯管；所述串连弯管的前端与所述弯头的后端的偏向外弧的部分相对，后端与所述锥筒 段的前端相接。可选的，所述串连弯管内布置有导流板；在煤粉气流的流动方向，导流板的走向与 串连弯管的中心线平行。可选的，所述浓相煤粉通道内还设置有扰流件；在煤粉气流流动方向上，所述扰流 件的通流截面是可变的。可选的，所述浓相煤粉通道的内壁面还设置有由陶瓷材料制成的耐火内衬。可选的，在所述浓相煤粉通道的内壁面上设置有气孔，所述气孔与预定的气源相 连。可选的，所述隔板形成筒状结构；所述隔板内腔形成浓相煤粉通道，所述隔板外壁 面与主体段内壁面之间形成淡相煤粉通道。为了实现上述第二个目的，本技术提供的煤粉锅炉包括炉膛和上述任一种煤粉燃烧器，所述煤粉燃烧器安装在炉膛上。与现有技术相比，本技术提供的煤粉燃烧器包括煤粉浓缩段和主体段，所述 煤粉浓缩段内设置有煤粉浓缩装置，煤粉浓缩装置能够对一次风中的煤粉气流进行浓淡分 离，使煤粉气流形成浓相煤粉气流和淡相煤粉气流；浓相煤粉气流和淡相煤粉气流的通流 部分形成浓相煤粉通流部和淡相煤粉通流部；另外，主体段中的隔板将主体段内空间至少 分成浓相煤粉通道和淡相煤粉通道二个通道，且浓相煤粉通流部的后端和淡相煤粉通流部 的后端分别与所述浓相煤粉通道的前端与淡相煤粉通道的前端相对应；在浓相煤粉通流部 或浓相煤粉通道中还设置有点火热源。这样，一次风中的煤粉气流在通过煤粉浓缩段时，形 成浓相煤粉气流和淡相煤粉气流后，浓相煤粉气流通过浓相煤粉通流部进入浓相煤粉通道 中，并通过浓相煤粉通道流出煤粉燃烧器的出口到达锅炉炉膛中；在浓相煤粉气流通过点 火热源所在的位置时，点火热源将使浓相煤粉气流稳定燃烧；由于隔板使浓相煤粉气流和 淡相煤粉气流保持分离，这样就可以保证浓相煤粉气流在浓相煤粉通道中形成良好的还原 性气氛，使煤粉中的氮在燃烧过程中经过一系列的反应生成队。与现有技术提供的技术方 案相比，利用本技术提供的煤粉燃烧器时，一次风中大部分煤粉(形成浓相煤粉气流) 在到达煤粉燃烧器出口之前，就在煤粉燃烧器的浓相煤粉通道的还原性气氛下进行了较为 充分的反应，使煤粉中更多的氮形成N2 ；同时，由于隔板将浓相煤粉气流与淡相煤粉气流强 行隔离，可以避免淡相煤粉气流对浓相煤粉气流的还原本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种煤粉燃烧器，包括前后相连的煤粉浓缩段和主体段，所述煤粉浓缩段具有煤粉浓缩装置，所述煤粉浓缩段内形成浓相煤粉通流部和淡相煤粉通流部，其特征在于，还包括点火热源；所述主体段内中具有沿煤粉流动方向延伸的隔板，所述隔板将所述主体段内的空间至少分成浓相煤粉通道和淡相煤粉通道；所述浓相煤粉通流部的后端和淡相煤粉通流部的后端分别与所述浓相煤粉通道的前端与淡相煤粉通道的前端相对应；所述点火热源位于浓相煤粉通流部或浓相煤粉通道中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王雨蓬，唐宏，刘武成，张经武，张昀，伊磊，龚泽儒，祁宁，李平，李平，秦学堂，
申请(专利权)人：烟台龙源电力技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37