[实用新型]低NOx固液态排渣双旋流煤粉燃烧设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低NOx固液态排渣双旋流煤粉燃烧设备，适用于2-35吨蒸汽、热水锅炉，炉窑、锻造、化工、纺织、造纸、炼钢，路桥拌和站及冷骨料加热等各种工业生产对热能需求的燃烧装置，属于煤粉燃烧器技术领域。 

背景技术

层燃锅炉是目前工业锅炉广泛应用的炉型，由受压部件、链条炉排等主要部件组成，燃料煤在炉排上层状燃烧，燃烧时与空气的混合不充分，造成燃烧不彻底、燃烬率低、q₄损失大，浪费燃煤，排烟含NOx、SO₂、粉尘浓度高，污染环境。为解决这些问题，申请人曾于2007年02月12日申请了名称为《低氮氧化物轴向涡流粉煤燃烧器》实用新型专利(公开号为CN201014436)。又于2007年6月11日申请了名称为《低NOx多管轴向涡流粉煤燃烧器》的实用新型专利(申请号为200710110815.5)，但这两种燃烧器任然存在下述缺点：1，由于是一次风的燃烧方式，煤粉燃烧还不够充分；2，由于燃烧器的燃烧温度很高，从而影响燃烧器的使用寿命。 

为了解决上述问题，申请人于2008年7月28日申请了名称为《低NOx液态排渣双旋流煤粉燃烧器》的实用新型专利(公开号为CN201293314Y)。虽然该煤粉燃烧器采用了两次风的燃烧方式，但是经过实践发现存在下列缺陷：1、由于工业锅炉在运行过程中负荷变化频繁且波动幅度大，该专利产品在应用中对负荷变化的适应性不好；2、排渣不顺畅，容易在排渣口爬渣长期间运行导致渣口堵塞甚至停炉。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能满足工业锅炉负荷变化的要求，排渣顺畅即能固态排渣又能液态排渣，保证长期安全稳定运行的煤粉燃烧装置。 

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种低NOx固液态排渣双旋流煤粉燃烧设备，包括燃烧室总成，在燃烧室总成的前端设有喷火口，燃烧室总成的后端与二次风室相连，燃烧室总成的一次风/煤粉喷嘴设于二次风室内，其特征在于，在燃烧室总成外包裹有工作衬，在工作衬外包裹有冷却水套件，在一次风/煤粉喷嘴上设有旋流叶栅，一次风/煤粉喂入装置与一次风/煤粉喷嘴相连。 

进一步，所述工作衬包括不定性耐火材料层，在不定性耐火材料层内设有柱形导热金 属锚固件。 

所述冷却水套件包括冷却水内套及冷却水外套，在冷却水外套上设有冷却水出水管及冷却水进水管。 

所述一次风/煤粉喂入装置包括一次风/煤粉管法兰，一次风/煤粉管法兰依次连接一次风/煤粉均流器及一次风/煤粉管，在一次风/煤粉管上设有一次风/煤粉喷头，在一次风/煤粉喷头外围有一圈一次风/煤粉旋流叶片。 

所述旋流叶栅由6-12片旋流叶片组成。 

在所述一次风/煤粉喷头外围有3-12片所述一次风/煤粉旋流叶片。 

所述旋流叶片的长度L1为80-120mm，高度H1为30-50mm，厚度为1-5mm。 

所述一次风/煤粉旋流叶片的长度L2为300-400mm，高度H2为90-110mm，厚度D1为4-8mm，倾角α为6°～45°。 

在所述喷火口的底部设有排渣口，排渣口连接燃烧室总成，在排渣口内设有捕渣屏。 

所述喷火口与燃烧室总成的直径比例为35％～85％。 

本实用新型使煤粉/空气混合气体在燃烧器内分区段、贫氧燃烧，从而产生还原反应，使氮氧化物还原： 

CO+NO→CO₂+N₂

H₂+NO→N₂+H₂O 

CH_i+NO→HCN+O 

HCN+NO→N₂+…(过量空气系数α＜1) 

NO+C→N₂+CO 

从上述反应式的生成物可以看出，NOx的生成被抑制，达到洁净燃烧，获得NOx减排的效果； 

本实用新型增加一次风/均流器，采用同轴向双旋流份区段控制燃烧，使150～300目的小颗粒煤粉可与热空气混合充分、燃烧速度快，燃烬率高达99.5％；液态捕渣率高于85％以上，降低排烟中的粉尘浓度(其液态灰渣含SiO₂ 60％、含Al₂O₃ 25％均是钾基硅酸钠和硅酸铝、硅胶产品的生产原料)，减少烟尘排放量； 

本实用新型在燃烧室筒体设有冷却水套，而且将燃烧室筒体内壁的工作衬做为绝热层，提高本实用新型的使用寿命。