一种设有三级配风燃烧系统的锅炉技术方案

本实用新型专利技术涉及一种包括煤粉在内的旋流粉体三级配风燃烧系统。它包括旋流燃烧器、炉膛和三次风管。旋流燃烧器布置在炉膛端部，旋流燃烧器包括一次风管和二次风通道。二次风通道的入口端与二次风管连接。三次风管的入口端与二次风管或二次风通道连接，或单独接入风机，三次风管的出口端与炉膛连接。本实用新型专利技术可以广泛应用于燃用包括煤粉在内的粉体燃料的中小型工业锅炉和工业窑炉。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种燃用包括煤粉在内的粉体燃料且设有旋流粉体三级配风燃烧系统的中小型工业锅炉和工业窑炉。
技术介绍
我国燃煤工业锅炉以层燃锅炉居多，并且效率低下，平均运行效率约60% 65%， 而采用悬浮燃烧方式的煤粉锅炉则有较高的锅炉效率。以往的煤粉锅炉都是一些大型电站锅炉，很少用于工业锅炉领域。随着煤粉加工、储运等技术的发展，以及煤粉燃烧技术在中小型工业锅炉的成功应用，使得中小型煤粉锅炉得以迅速发展。目前中小型煤粉工业锅炉的燃烧器通常采用旋流煤粉燃烧器，它具有空气分级供给、旋转进风、稳燃及火焰燃烧位置可调的特点，其燃烧系统的工作方式通常为煤粉由旋流燃烧器的一次风管喷入炉内，空气由燃烧器的二次风管(如中心管、内二次风管和外二次风管)喷入，比如专利“一种煤粉燃烧装置”(申请号200520002172.9 )。但现有的中小型煤粉锅炉存在飞灰可燃物含量高、煤种适应差、炉膛清灰困难等问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于燃用包括煤粉在内的粉体燃料且设有旋流粉体三级配风燃烧系统的中小型工业锅炉和工业窑炉，以解决现有的中小型煤粉锅炉存在飞灰可燃物含量高、煤种适应差、炉膛清灰困难的问题。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种设有三级配风燃烧系统的锅炉，其包括燃烧系统，所述的燃烧系统包括旋流粉体燃烧器、炉膛和三级配风燃烧系统；所述的旋流燃烧器布置在炉膛的端部，在燃烧器和炉膛之间设有混流通道；所述的旋流粉体燃烧器包括一次风通道和二次风通道，一次风通道和二次风通道的出口有一段混流通道。三级配风燃烧系统包括一次风管、二次风管和三次风管，一次风管、二次风管分别与旋流粉体燃烧器的一次风通道和二次风通道连接，所述的三次风管的出口端与炉膛连接，三次风管的入口端与二次风管连接，或单独接入风机送入空气或再循环烟气。本技术所述的三级配风燃烧系统由一次风、二次风和三次风构成三级配风， 粉体燃料由一次风通过一次风管送入，二次风经二次风管进入二次风通道达到旋流状态， 一次风粉混合物与旋流二次风在混流通道混合后着火燃烧，着火气流喷入炉膛后与三次风混合，达到充分燃烧。三次风管可以是一根或多根管子。粉体主要指包括煤粉、生物质粉在内的固态粉体燃料。生物质粉包括木屑、壳粉、 秸秆粉料。本技术采用三级配风燃烧系统，对于燃用煤粉具有以下有益效果1、由于总的配风一定，三次风占有一定的比率，这样通过燃烧器后参与煤粉燃烧的风量减少，煤粉浓度适当提高。在回流区内煤粉浓度的提高，有利于煤粉着火温度下降和着火提前，从而可以缩短着火时间，降低着火热，提高火焰稳定性。2、煤粉气流和旋流二次风在浓煤粉气流着火后与三次风混合，形成分级燃烧。这样煤粉着火初期，属于低氧燃烧，能够有效地抑制NOX的生成。着火后期，三次风沿射程方向混入助燃，进一步提供煤粉燃烧至燃烬所需的氧量，达到充分燃烧。3、对于卧式锅炉，旋流燃烧的煤粉气流进入炉膛燃烧后，会有部分粉煤灰在流动的过程中沉积在炉膛底部。由于三次风管出口在炉膛端部的下侧，前置后吹，可使炉膛底部积灰在三次风的扰动作用下再次加入旋流，从而达到清灰功能。4、三次风的扰动作用有利于改善烟气在炉内的流动工况，强化了燃烧射流的后期混合，有利于煤粉的着火燃烬。同时使下移或沉降的未燃烬的煤粉在扰动的作用下再次加入旋流，延长可燃气体和飞灰在炉内停留的时间，减少锅炉的固体不完全燃烧损失和气体不完全燃烧损失。5、由于降低了着火热，有利于煤粉的点燃、稳定燃烧，强化了燃烧后期空气和燃烧的煤粉颗粒之间的混合，延长了煤粉在炉内的停留时间，从而降低了锅炉对煤质的要求，提高了煤种的适应性。附图说明图1为卧式布置的采用三次风的旋流粉体三级配风燃烧系统布置图。图2为有调节装置的旋流粉体三级配风燃烧系统布置图。图3为三次风由风机供风的旋流粉体三级配风燃烧系统布置图。图4为三次风由二次风通道供风的旋流粉体三级配风燃烧系统布置图。图5为立式布置的采用三次风管的旋流粉体三级配风燃烧系统布置图。图6为立式布置的采用三次风环向风道的旋流粉体三级配风燃烧系统布置图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细地描述。实施例一结合图1说明本实施方式，本方式所述三级配风燃烧系统由一次风、二次风和三次风构成三级配风，包括旋流粉体燃烧器1、炉膛2和三次风管3，炉膛卧式布置。 所述的旋流粉体燃烧器1布置在炉膛2的端部，在燃烧器1和炉膛2之间设有混流通道7。 所述的旋流粉体燃烧器包括一次风管5和二次风通道6，一次风管5和二次风通道6的出口有一段混流通道7。所述的二次风通道6的入口端与二次风管4连接。所述的三次风管3 的出口端与炉膛2连接，三次风管3的入口端与二次风管4连接。三次风管3可以是一根或多根管子。实施例二 结合图1和图2说明本实施方式，本方式所述的三级配风燃烧系统在燃烧器二次风通道6的进风口处安装有二次风调节装置8，所述的三次风管3的进风口处安装有三次风调节装置9。通过调整二次风调节装置8和三次风调节装置9可以控制进入燃烧器二次风和进入炉膛三次风的风量。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。实施例三结合图1和图3说明本实施方式，本方式所述的三级配风燃烧系统的三次风管3单独接入三次风机10，风机吸入的可以是空气也可以是再循环烟气。通过调整三次风调节装置9可以控制进入炉膛三次风的风量。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。实施例四结合图1和图4说明本实施方式，本方式所述的三级配风燃烧系统的三次风管3的入口端与二次风通道6连接。二次风管4和三次风管3的入口端可安装风量调节装置。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。实施例五结合图1和图5说明本实施方式，本方式所述的三级配风燃烧系统用于炉膛立式布置时，三次风管3可多根环向布置于燃烧器的周边。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。实施例六结合图1和图6说明本实施方式，本方式所述的三级配风燃烧系统用于炉膛立式布置时，在燃烧器外环设置三次风道11，三次风道入口接于三次风管3，出口与炉膛2连接，三次风通过燃烧器的外环三次风道11进入炉膛。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。权利要求1.一种设有三级配风燃烧系统的锅炉，其包括燃烧系统，所述的燃烧系统包括旋流粉体燃烧器、炉膛和三级配风燃烧系统；所述的旋流燃烧器布置在炉膛的端部，在燃烧器和炉膛之间设有混流通道；所述的旋流粉体燃烧器包括一次风通道和二次风通道，一次风通道和二次风通道的出口有一段混流通道，其特征在于三级配风燃烧系统包括一次风管、二次风管和三次风管，一次风管、二次风管分别与旋流粉体燃烧器的一次风通道和二次风通道连接，所述的三次风管的出口端与炉膛连接，三次风管的入口端与二次风管连接，或单独接入风机送入空气或再循环烟气。2.根据权利要求1所述的旋流粉体三级配风燃烧系统，其特征在于所述燃烧系统在燃烧器二次风道的进风口处安装有二次风风门调节装置，所述的三次风管的进风口处安装三次风调节装置。3.根据权利要求1所述的旋流粉体三级配风燃烧系统，其特征在于三次风管直接连接风机。4.根据权利要求1所述的旋流粉体三级配风燃烧系统，其特征在于三次风管由二次风通道供风，二次风管和三次风管的入口端可安装风量调节装置。5.根据权利要求1所述的旋流粉体三级配风燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冀飞，施凯，李玉静，魏恺宁，
申请(专利权)人：瑞焓能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：