[实用新型]一种集粉浓缩的煤粉燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤粉燃烧设备领域，具体地，本实用新型涉及一种集粉浓缩的煤粉燃烧器。 

背景技术

煤粉浓缩和强化烟气回流加热是提升煤粉燃烧性能的技术核心，一次风煤粉浓缩后可以减小着火热，在强化的烟气回流加热下，更易于实现稳定燃烧，并对降低NO_x的排放有利。为此，人们开发出多种具有煤粉浓缩和强化烟气回流加热能力燃烧器。 

煤粉浓缩的方案大体可以分为喷口外置式和喷口内置式。外置式煤粉浓缩的方案包括弯头分离器、百叶窗分离器、撞击子分离器、丘体组合分离器和旋流分离器等。外置式主要优点是布置和设计灵活，维护方便。内置式主要包括在燃烧器喷口内设置钝体、船形体等。内置式主要优点是结构紧凑，适应性广，该类型喷口兼具有加强烟气回流加热的能力。 

传统该类型的燃烧器，其在煤粉浓缩时都采用全部煤粉气流强制进行很大的气流转向，依靠风粉的不同惯性来实现风粉分离，因而系统阻力较大。 

本申请人在申请号为201110033811.8的专利申请中提供了一种低氮氧化合物的煤粉解耦燃烧器及其燃烧方法，在该专利申请中通过设置一级变截面管和二级变截面管以及集粉稳焰器，并且在喷口外壳主体内通过和集粉稳焰器的上下左右的空间形成的上淡粉通道、下淡粉通道、左二级分流区和右二级分流区四个通道，配合所述的一级变截面管和二级变截面管从而实现煤粉的解耦燃烧，但是该装置中煤粉的解耦燃烧的实现必须通过一级变截面管和二级变截面管与四个通道相互配合，结构复杂，气流流动转向次数多，阻力相对较大，易发生磨损部位较多，维护也较困难，更适合于对性能要求很高的难燃煤种，对于易燃煤种的性价比则不高。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于为了克服上述问题，提供了一种集粉浓缩的煤粉燃烧器。 

为了实现上述目的，本实用新型提供的集粉浓缩的煤粉燃烧器包括喷口主体1以及气流入口管道5，所述气流入口管道5为等径结构，所述喷口主体1和气流入口 管道5之间设置变径导管4，所述喷口主体1内部紧贴其上壁面和下壁面分别设置上集粉稳焰器3和下集粉稳焰器2，所述上集粉稳焰器3为横截面由上至下逐渐缩小的阶梯状结构，对应地，所述下集粉稳焰器2为横截面由下至上逐渐缩小的阶梯状结构，所述变径导管4的通流截面积沿气流方向逐渐变大。 

作为上述方案的一种改进，沿气流方向，所述下集粉稳焰器2和上集粉稳焰器3的左右两侧与喷口主体1左右两侧之间均设有空间，在喷口主体1内部形成通过中部相连通的左右两个通道，通道左右两侧的煤粉浓度较淡。 

作为上述方案的还一种改进，所述下集粉稳焰器2和上集粉稳焰器3设置于喷口主体1的中心轴线上。 

基于本实用新型的集粉浓缩的煤粉燃烧器，使用该燃烧器进行解耦燃烧的方法包括以下步骤： 

1)煤粉气流经气流入口管道5进入变径导管4时，随着通流截面积的扩大，气流中外侧部分气体逐渐向外侧扩散，气流中的煤粉由于惯性作用大部分集中于气流的中部，使得中部气流的煤粉浓度提高；当所述煤粉气流进入喷口主体1内后，中部的气流受相对的上集粉稳焰器3和下集粉稳焰器2的挤压，使得中部的气流中两侧部分气体流向两侧压力较低的通道，该气流中的煤粉由于惯性作用大部分仍然集中于气流的中部，使得中部气流的煤粉浓度进一步提高；所述上集粉稳焰器3和下集粉稳焰器2之间通道的阶梯状结构，喷口中心阶梯高处气流受挤压更大，压力更高，在该通道内形成靠近喷口主体内中部的气流煤粉浓度更高、流速更快； 

2)高速煤粉气流经喷口主体1进入炉膛内时，在喷口主体1的前端形成热烟气回流区，卷吸炉膛内的高温烟气回流加热喷口主体1中部形成的浓煤粉气流，浓煤粉气流温度急速升高，煤粉在强还原性气氛下发生快速热解、气化，挥发分中氮生成的NO_x大部分可转化成稳定的N₂，其中，上集粉稳焰器3和下集粉稳焰器2之间通道的阶梯状结构，在中心处气流流速更快，同时，在上集粉稳焰器3和下集粉稳焰器2的中间后部有更大的回流空间，因而中间后部从炉膛回流的热烟气量更大，中部浓煤粉气流受加热的强度更高；