[发明专利]煤粉火焰预热燃烧装置

说明书

技术领域

本发明属于热能与动力工程技术领域的燃烧装置，具体涉及一种煤粉预热燃烧装置。

背景技术

我国是以煤炭为主要能源的国家，煤粉燃烧装置是火电生产的主要设备。提高煤粉燃烧的稳定性，同时降低NO_x的排放，是煤粉燃烧装置研究的重点。因而浓淡燃烧、空气分级、燃料分级等新技术被开发出来和广泛应用于煤粉燃烧装置中。

煤的主要可燃成分可分为挥发分和固定碳，挥发分是煤在受热分解析出的挥发性物质。煤粉燃烧主要产生的是燃料型NO_x，一般来说这部分燃料型NO_x主要来源于挥发分中的氮。采用高温预热煤粉，可使大量含氮化物的挥发份析出，若能创造还原气氛，氮氧化物可被还原成N₂，会显著降低NO_x的生成。此外，煤粉被高温预热后，着火稳定性也会得到显著提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高煤粉燃烧稳定性、降低NO_x排放的煤粉预热燃烧装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括下端连接有预热前一次风管、上端连接有预热后一次风管的煤粉预热室，在预热前一次风管上安装有与其相连通的给粉机，预热后一次风管的出口经煤粉燃烧器与炉膛相连通，所述的煤粉燃烧器还与煤粉燃烧器二次风管相连通，所述的煤粉预热室的预热室进口段的四周设置有与预热燃烧器相连通的预热燃烧器连接管，预热燃烧器上还连接有预热燃烧器燃料进口和预热燃烧器助燃风进口。

所述的煤粉预热室竖直布置，预热前一次风管由底部通入煤粉预热室内，且预热前一次风管与煤粉预热室采用法兰连接，预热后一次风管由煤粉预热室的顶部流出，预热后一次风管与煤粉预热室的顶部采用法兰连接，且在预热后一次风管的外侧包扎有外绝热材料。

所述的煤粉预热室为采用分段结构，包括预热室进口段、一组以上相同结构的预热室中间段和预热室尾段构成，各段之间采用法兰连接，预热室进口段的底板为可拆装的法兰结构，预热室尾段为锥形结构，出口方向截面不断缩小。

所述的预热室中间段的四周设置有与预热燃烧器相连通的预热燃烧器连接管。

所述的预热燃烧器采用四角切圆方式布置于煤粉预热室的四周，其切向夹角a的取值范围为25～45°。

所述的预热燃烧器为高速燃烧器，以燃气或轻油为燃料。

所述的预热燃烧器连接管为耐热金属管。

所述的煤粉预热室采用多层内绝热结构，自内向外依次为重质耐火材料层、轻质耐火材料层、绝热纤维材料层和支撑钢板层。

本发明采用明火加热煤粉的方式，实现了煤粉在还原气氛下的高温预热，使预热析出的含氮挥发分还原为N₂，不仅能够提高着火稳定性，而且会有效降低煤粉燃烧时NO_x的排放。合理组织预热室内流场结构，使煤粉能够充分热解，并使部分挥发分参与燃烧为预热室提供热量，减少预热燃料消耗量。。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明煤粉预热室4的结构示意图；

图3是煤粉预热室的A-A剖视图；

图4是煤粉预热室和预热燃烧器剖面-流场图；

图5是煤粉预热室多层内绝热结构示意图。

图中标记：1-预热前一次风管，2-给粉机，3-预热燃烧器，4-煤粉预热室，5-预热后一次风管，6-煤粉燃烧器，7-煤粉燃烧器二次风，8-炉膛，9-预热室进口段，10-预热燃烧器连接管，11-第一预热室中间段a，12-第二预热室中间段b，13-预热室尾段，14-预热燃烧器燃料进口，15-预热燃烧器助燃风进口，16-预热室内绝热材料，17-重质耐材层，18-轻质耐材层，19-绝热纤维材料层，20-支撑钢板层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。