[发明专利]一种煤粉燃烧器及锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤粉燃烧技术，尤其涉及一种内燃式煤粉燃烧器及锅炉。

背景技术

长期以来，火力发电机组锅炉的启停及低负荷稳燃，消耗了大量的燃料油。据中电联统计数据显示，2009年至2015年间，我国电力装机容量平均每年约增长0.67万kW。超临界参数机组建设的快速增长，调试、启停及稳燃用油也将会骤增。为响应“国务院关于进一步加强节油节电工作的通知”，目前，多数火力发电机组锅炉均已采用等离子无油、小油枪等微油点火技术，节约了大量燃油。但是采用这些技术且运行良好锅炉机组的燃料通常是挥发分含量较高的烟煤或贫煤，即使是这些运行良好的锅炉机组，亦存在冷炉点火启动过程中煤粉的燃尽率偏低的问题，不仅降低了锅炉运行的经济性，同时也给锅炉的运行带来了安全隐患。而对于挥发分含量较低的煤质，等离子或小油枪往往无法有效点燃煤粉，导致节油效果不明显，甚至造成某些等离子无油、小油枪等微油点火装置闲置不用。

本申请人先申请的申请号为200910175071.4，发明名称为“一种煤粉燃烧器及具有该煤粉燃烧器的锅炉”的专利申请中，提供了一种煤粉燃烧器。请参考图1，该图为该发明申请提供的煤粉燃烧器的结构图。该煤粉燃烧器包括热源200和内燃室100，内燃室100具有进口101和出口102。煤粉在该燃烧器内的充分燃烧，会使得燃烧器内的温度高，容易引起燃烧器内结渣。特别是当燃烧器内的速度场偏斜，周向煤粉浓度分布不均匀时，燃烧器内的结渣几乎是必然的结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效避免燃烧器内燃室结渣的内燃式煤粉燃烧器和锅炉。

为了实现上述目的，本发明提供一种煤粉燃烧器，包括热源和内燃室，所述热源位于内燃室内，所述内燃室具有进口，长筒形主燃烧室和出口；所述热源能够点燃通过内燃室的煤粉，并使煤粉在内燃室内燃烧；

所述内燃室内安装有旋流叶片。

优选地，所述内燃室包括与所述主燃烧室前端相接的减速进口段，所述减速进口段的截面积小于主燃烧室的截面积。

优选地，所述旋流叶片安装在减速进口段，且至少有2个叶片。

优选地，所有旋流叶片分布在所述内燃室的同一断面，且相邻两个旋流叶片之间的相位差相等。

优选地，所述旋流叶片的迎风面为陶瓷质材料制成。

优选地，所述旋流叶片包括与气流方向平行的第一平面、与第一平面呈第一预定角度的第二平面，所述第一平面和第二平面之间通过曲面连接；

所述曲面与所述第一平面和第二平面均相切。

优选地，所述第一平面的长度10至50mm。

优选地，第一预定角度具体为10°至80°。

优选地，所述旋流叶片为与气流方向呈第二预定角度的第三平面。

优选地，所述内燃室还包括与所述主燃烧室后端相接的加速出口段；所述加速出口段的截面积小于主燃烧室的截面积。

优选地，所述内燃室还包括与加速出口段后端相接的出口调整段，出口调整段前端和后端的截面积相等。

本发明还提供一种锅炉，包括炉膛，还包括前文所述任一种煤粉燃烧器；所述煤粉燃烧器内燃室的出口与所述炉膛相通，使着火的煤粉进入炉膛内继续燃烧。

本发明实施例所述煤粉燃烧器，由于在内燃室内安装有旋流叶片，可使燃烧器内的风粉混合物在内燃室内发生旋转，从而产生三种现象：一是旋转产生的离心力使得煤粉沿内燃室径向产生粒径离析，即在内燃室越靠近壁面附近的煤粉越粗、浓度越大，越靠近内燃室中心的煤粉越细；二是在离心力的作用下，越靠近内燃室壁面风速越高，越靠近内燃室中心的风速越低。；三是一次风的旋转可促进内燃室内的速度场重新分布，有效消除速度场偏斜，改善煤粉浓度沿内燃室周向分布不均的现象。

前两种现象产生的综合效果是：内燃室中心的煤粉粒径小，风速低，煤粉更容易被点燃，进一步提高了煤粉燃烧器的燃烧稳定性。特别是当一次风速较高时，所述效果将非常明显，从而提高了燃烧器对于风速的适应性；而壁面附近煤粉粒径粗，风速高，不易着火，从而对内燃室壁面形成保护，因此可有效地防止燃烧器内结渣。

第三种现象所获得的效果是：消除内燃室内速度场的偏斜，可进一步消除燃烧器内结渣的隐患；煤粉浓度沿内燃室周向分布不均现象的改善可使炉内的流场特性更加合理，从而进一步提高煤粉的燃烬率。

因此，本发明实施例所述煤粉燃烧器相对现有技术具体以下几点有益效果：

一、本发明实施例所述煤粉燃烧器可有效避免燃烧器内燃室的内壁结渣；