[发明专利]一种煤粉解耦燃烧器及其解耦燃烧方法

权利要求书

1.一种煤粉解耦燃烧器，所述解耦燃烧器包括沿气流方向依次连接的一次风管(12)、惯性分离器(11)、气流导管和喷口，其特征在于，

所述气流导管分成浓侧气流导管(7)和淡侧气流导管(8)两个，其中，淡侧气流导管(8)与三级喷口(1)连通，浓侧气流导管(7)与一级喷口(3)相连；浓侧气流导管(7)上与一级喷口(3)之间的管路上引出与之连通的二级喷口导管(6)，该二级喷口导管(6)与二级喷口(2)连通；

所述一级喷口(3)呈渐扩喷口，并且在一级喷口(3)的前端内部上下两侧相对设置一对集粉稳焰器(4)，所述集粉稳焰器(4)沿气流方向的横截面的面积逐渐变大，所形成的气流通道横截面的面积沿气流方向逐渐变小，通过改变集粉稳焰器(4)的横截面形状以改变气流横截面形状和增加气流的周界。

2.根据权利要求1所述的煤粉解耦燃烧器，其特征在于，所述惯性分离器(11)与气流导管连接处设有可绕分流导板转轴(10)转动的分流导板(9)。

3.根据权利要求1所述的煤粉解耦燃烧器，其特征在于，所述集粉稳焰器(4)的横截面为三角形、梯形或波浪形。

4.一种基于权利要求1所述煤粉解耦燃烧器的煤粉解耦燃烧方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)一次风风粉混合物由一次风管(12)进入惯性分离器(11)，50～90％的煤粉随30％～60％的空气流动到惯性分离器(11)的外侧，进入浓侧气流导管(7)，得到较浓煤粉气流，剩余部分煤粉随空气流动到惯性分离器(11)的内侧，进入淡侧气流导管(8)，通过三级喷口(1)进入炉膛，实现风粉混合物第一级的浓淡分离；

2)进入浓侧气流导管(7)的煤粉气流在进入一级喷口(3)时，集粉稳焰器(4)流通截面积逐渐减小，受挤压作用，该气流中40％～90％的空气携带该气流中10～50％的煤粉进入与之连通的二级喷口导管(6)内，经二级喷口(2)进入炉膛，该气流中其余空气和煤粉形成高速、超浓煤粉气流，进入一级喷口(3)，实现风粉混合物第二级的浓淡分离；

3)进入一级喷口(3)流经集粉稳焰器(4)后的高速、超浓煤粉气流，在集粉稳焰器(4)的后端形成回流区，在超浓煤粉气流的双侧形成对炉膛高温烟气的射流卷吸，使超浓煤粉气流在强还原性气氛下发生燃烧放热反应，实现煤粉的快速热解气化，以降低NO_x的生成；

4)步骤3)中的超浓粉气流燃烧热解气化后进入炉膛内，与二级喷口(2)、三级喷口(1)喷出的淡粉气流依次混合，在燃烧热和高温回流热烟气的作用下，快速进行剩余煤粉的热解气化，使煤中挥发份充分析出并在还原性气氛下燃烧，以降低NO_x的生成；

5)上述未燃烧完全的气流混合物在炉膛与二次风混合燃尽，实现解耦燃烧。

5.根据权利要求4所述的煤粉解耦燃烧方法，其特征在于，

所述步骤1)中进入浓侧气流导管(7)的高速、超浓煤粉的空气质量与煤粉质量的比值为0.6～1.8；

所述步骤2)中进入一级喷口(3)的高速、超浓煤粉的空气质量与煤粉质量的比值为0.3～1.2。