[发明专利]一种中心带直段套筒的中心给粉旋流燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧器，具体涉及一种中心带直段套筒的中心给粉旋流燃烧器。

背景技术

煤炭是我国的主要化石燃料，在电力工业及其他行业动力装置中煤粉燃烧方式占据了较大的比例。氮氧化物是产生酸雨和光化学污染的前驱物，而电力工业中的煤燃烧是产生NO_x的主要来源。随着污染物减排需求的日益增长，各国都制定了严格的标准来限制大型燃烧设备产生的NO_x排放。中国环保部最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》要求：现有锅炉2014年7月1日起，新建锅炉2012年1月1日起，除W火焰锅炉和循环流化床锅炉外，其余锅炉NO_x排放限值为100mg/Nm³(at6%O₂)。

为了达到稳定燃烧和减少氮氧化物(NO_x)生成的目的，燃煤锅炉的煤粉燃烧器一般会采用煤粉浓缩装置，使煤粉在燃烧器内部和喷口附近形成特定的浓淡分离效果。

中国专利号为03211642.X、公开日为2004年2月11日的实用新型专利公开了一种中心给粉旋流煤粉燃烧器，该专利在一次风管内沿中心线设有若干级锥台形分离环，煤粉被集中到一次风管中心区域，形成浓淡燃烧，如图2所示；该专利虽然可实现对一次风的浓淡分离，降低NO_x，但是该专利在应用中还存在如下不足：一、锥台形分离环离燃烧器喷口较近时，燃烧器喷口可以达到设计的煤粉浓度，但喷口处的高温火焰容易使锥台形分离环5表面的陶瓷炸裂，导致锥台形分离环磨损和烧损。二、为避免锥台形分离环离燃烧器喷口太近造成的陶瓷炸裂现象，简单的增加锥台形分离环与燃烧器出口之间的距离会使浓、淡煤粉气流在经过较长的距离时产生脉动和掺混，使浓淡分级的效果降低。三、煤粉气流由锥台形分离环5的大直径端进入、小直径端流出，出口端气流流通面积减小，导致气流不断向小直径端聚集，使锥台形分离环内浓煤粉气流的中心风速升高，同理，锥台形分离环5与一次风管内壁之间的气流流通面积沿气流流动方向逐渐增大，使淡煤粉气流的流速逐渐降低，导致锥台形分离环5出口处浓煤粉气流的中心风速远高于周围风速，由于中心正对着燃烧器出口回流区，中心高的风速会阻碍燃烧器出口形成稳定合理的中心回流区，导致火焰稳定性差。

发明内容

本发明的目的是为解决现有中心给粉旋流燃烧器因锥台形分离环离燃烧器喷口较近，使锥台形分离环表面的耐磨陶瓷炸裂，导致锥台形分离环磨损和烧损的问题，而提供一种中心带直段套筒的中心给粉旋流燃烧器。

本发明的中心带直段套筒的中心给粉旋流燃烧器包括燃烧器壳体、一次风管、二次风管、输粉管道和多个锥台形分离环，在燃烧器壳体的中心处设置有一次风管，二次风管设置在一次风管与燃烧器壳体之间，二次风管将一次风管与燃烧器壳体之间隔为内二次风管和外二次风管，一次风管的一端是燃烧器喷口，一次风管的另一端与输粉管道相连通，在一次风管内沿同一锥度方向依次设置多个锥台形分离环，所述中心给粉旋流燃烧器还包括直段套筒，直段套筒设置在一次风管内，且直段套筒位于锥台形分离环与燃烧器喷口之间。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、由于本发明在锥台形分离环与燃烧器喷口之间设置了直段套筒，直段套筒使得锥台形分离环远离了燃烧器喷口，且直段套筒采用耐热钢材料，因此，直段套筒不会被燃烧器喷口处的高温烧损。直段套筒防止了锥台形分离环上的耐磨陶瓷因燃烧器喷口处的高温火焰引起陶瓷炸裂现象，避免了锥台形分离环的磨损和烧损。

二、锥台形分离环位置可以离燃烧器喷口较远，不影响浓淡分配比例的稳定。直段套筒能够有效的将经锥台形分离环分离的浓淡煤粉气流有效的分隔开（直段套筒内部为浓煤粉气流，直段套筒外壁与一次风管内壁之间的区域为淡煤粉气流），有利于保持煤粉气流浓相区的适度延伸和稳定浓、淡气流的分配比例，使燃烧器出口可以达到设计的煤粉浓度，利于抑制燃料型NO_x的形成。

三、加入直段套筒结构后，浓、淡煤粉气流在直段套筒内、外会经过较长的距离，此时由于气流内部的扩散和脉动作用，使燃烧器出口处浓、淡煤粉气流的速度大小分布更加均匀，有利于在燃烧器出口形成稳定的组织煤粉着火和稳燃的回流区，利于火焰的稳定。

附图说明

图1是本发明的中心带直段套筒的中心给粉旋流燃烧器的整体结构主剖视图（图中标记13为燃煤锅炉）；

图2是现有的中心带直段套筒的中心给粉旋流燃烧器的整体结构主剖视图。

具体实施方式