[发明专利]用来便于改变用于粉煤燃烧器的煤管尺寸的系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及粉煤燃烧器，并且更具体地涉及用来便于改变用于粉煤燃烧器的煤管尺寸的系统和方法。

背景技术

粉煤燃烧器被用在烧煤的发电设备以及其他发电设备的公用和工业锅炉(boiler furnace)内的燃烧和传热过程中。在典型的炉中，原煤被碾碎成小块，运输到供煤斗(coal feed hopper)中并被粉碎成非常细的粉末，使得其与一次风(primary air)混合并被吹过炉的煤管，其中细煤被引向煤燃烧器，一次风和煤的混合物在引至炉之后即在此被点燃。一次风和煤混合物的随后燃烧加热炉，从而产生用于发电和其他装置目的的蒸汽。

从粉煤中提取尽可能多的能量同时最大程度地减少环境污染有时需要仔细控制燃料输送和燃烧过程。当没有仔细控制火焰或者当火焰变得不稳定时，在燃烧器处会产生额外的氮氧化物(NOx)，当在燃烧器端引入的空气/煤混合物的速度太高时情况就经常如此。但是，空气/煤混合物的速度在煤输送管内必须足够高，使得煤微粒不会从空气中掉出并且不会聚集在煤输送管处或者以其它方式阻塞煤输送管。这两个相反的要求(煤输送管中高的空气/煤混合物速度以及在燃烧器端低的空气/煤混合物速度)向锅炉和维修工程师提出了困难的挑战，尤其是当炉输出和/或空气/煤混合物速度的要求改变时。

许多现有的粉煤燃烧器被设计为具有针对一定空气/燃料注入和速率进行微调的煤管几何形状。随着实施新的工业污染限制、工艺改进等，现有的粉煤燃烧器可能不适合维持或者另外达到一定的上游和下游空气/煤混合物速度要求，而且可能需要安装新的煤燃烧器部件(诸如不同尺寸的煤输送管)以便稳定燃烧器火焰并消除煤掉落。这种安装可能是耗时而昂贵的。

因此，对于方便改变用于粉煤燃烧器的煤管尺寸的系统、方法和装置存在需要。

当注入速度或者其他系统参数改变时，对于现有的煤管进行修改或者翻新以满足新的要求的系统、方法和装置存在进一步的需要。

对用来改善粉煤燃烧器运行的系统、方法和装置存在进一步的需要。

发明内容

本发明的实施例可包括用来便于改变用于粉煤燃烧器的煤管尺寸的系统和方法。还可提供用于改善粉煤燃烧器的运行的系统、装置和方法的其他实施例。本发明的一些实施例可将煤管的现有部分与新增加的套筒、衬里和/或过渡斜面(transition ramp)结合在一起使用，从而满足该煤管内以及燃烧器处的目标空气/煤混合物的速度，而无需替换整个煤管组件。

在一个实施例中，一种用于改善粉煤燃烧器的运行的方法可包括具有内部直径和外部直径的至少一个煤管。此外，该方法可包括：在该煤管的内部，在内部直径和外部直径之间安装至少一个套筒或者至少一个衬里，其中在该煤管的上游部分中一次风和粉煤混合物的速度增加。该方法还可包括：减小该至少一个套筒或者至少一个衬里，其中在该煤管的下游部分中一次风和粉煤混合物的速度降低。

在一个实施例中，一种用于改善粉煤燃烧器运行的装置可包括具有内部直径和外部直径的至少一个煤管。该方法可包括：在该煤管的内部在内部直径和外部直径之间，安装至少一个套筒或者至少一个衬里，其中在该煤管的上游部分中一次风和粉煤混合物的速度增大。该方法还可包括：减小该至少一个套筒或者至少一个衬里，其中在该煤管的下游部分中降低一次风和粉煤混合物的速度。

在一个实施例中，可提供一种燃烧系统。该燃烧系统可包括至少一个燃烧器启动器、至少一个芯管，其中该至少一个燃烧器启动器安装在至少一个芯管内。该系统可包括具有内部直径和外部直径的至少一个煤管。该系统还可包括位于该煤管的内部直径和外部直径之间的至少一个套筒或者至少一个衬里，其中在该煤管的上游部分中一次风和粉煤混合物的速度增加，而其中在该煤管的下游部分中该一次风和粉煤混合物的速度减小。

由下面结合附图的具体实施方式，本发明的其他实施例以及实施例的方面将变得显而易见。

附图说明

这样已经以一般的用语描述了本发明，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：

图1描绘了传统粉煤燃烧器的一个示例。

图2显示了根据本发明一个实施例的示范性粉煤燃烧器的端视图。

图3显示了根据本发明一个实施例的示范性粉煤燃烧器的端视图。

图4显示了根据本发明一个实施例的示范性粉煤燃烧器的侧视图。

图5显示了根据本发明一个实施例的示范性粉煤燃烧器的端视图。

图6示出了根据本发明的一个实施例的显示在图2中的该示范性粉煤燃烧器的套筒的实施例。