[实用新型]一种扩展中小型工业煤粉锅炉适用煤种的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧装置，特别是涉及一种扩展中小型工业煤粉锅炉适用煤种的装置。

背景技术

我国现有工业锅炉58万台左右，并以每年近7000多台的速度增长，年用煤量约6亿吨，总能耗和污染排放均位居全国第二。我国的燃煤工业锅炉中，20吨以下的中小型占大部分。中小型工业煤粉锅炉因其燃烧空间小、水冷度高等特点，只能燃用低灰、高挥发份、高热值的优质烟煤和褐煤，严重制约着中小型工业煤粉锅炉技术的推广应用，而由于低NOx燃烧技术控制NOx生成的反应条件与保证煤粉充分燃尽的技术条件相互矛盾，使得中小型工业煤粉锅炉NOx排放量的控制成为了不易克服的难题，因此，在各地的燃煤工业锅炉改造时，选用燃气锅炉有比较强的倾向性，由于燃气价格相对较高，资源分布不广泛，尤其是远离大中城市及产生燃气工业企业的区域，选用燃气锅炉不但运行费用高，甚至是不可行的。

实用新型内容

为解决中小型工业煤粉锅炉煤种适应能力差及烟气NOx含量偏高的问题，本实用新型提供了一种在旋流状态下煤粉与液化石油气混烧的扩展中小型工业煤粉锅炉适用煤种的装置。

本实用新型的一种扩展中小型工业煤粉锅炉适用煤种的装置，包括旋流燃烧器，在旋流燃烧器的喷口处由内向外依次布置有中心输送管、中心风通道、一次风粉通道、二次风管，所述二次风管包括内二次风通道和外二次风通道且内二次风通道位于外二次风通道的内侧，所述中心输送管输出的中心风、一次风粉通道输出的一次风和外二次风道输出的外二次风均为直流式，所述内二次风通道输出的内二次风为强旋流，所述外二次风通道内的布置有外环喷嘴，所述中心输送管出口端设置有具有双层双向燃气喷嘴，所述燃气喷嘴包括设置在内层与中心轴线方向一致的且向前喷射的前向喷口、以及设置在外层与中心轴线成45~60度角的，且以环形方式喷射的外向喷口。

所述中心输送管的风速为10~15m/s、一次风粉通道的风速为15~20m/s、内二次风通道的风速为20~28m/s、外二次风通道的风速为25~35m/s。

所述中心输送管输出的中心风量为燃烧器总风量的2~3%，一次风粉通道输出的一次风量为燃烧器总风量的8~20%，二次风管为燃烧器总风量的67~90%。

所述内二次风通道、外二次风道输出的风各自二次风管总风量的比例为：55~65%和45~35%。

 一种扩展中小型工业煤粉锅炉适用煤种的方法，采用分级送风的旋流燃烧方式，通过如下步骤来实现：

 (1) 在旋流燃烧器前端的中心区域引入第一级液化石油气，形成中心火炬，所述第一级石油液化气由燃气喷嘴的外向喷口提供，改善煤粉的着火和燃烧条件，稳定煤粉火焰，同时控制一次燃烧区气氛，抑制NOx的生成；

(2) 第二级石油液化气由燃气喷嘴的前向喷口和外二次风通道内的布置有外环喷嘴共同提供，将第二级石油液化气以高速流股的方式穿过一次燃烧区，送入以碳素燃烧为主的一次燃烧区尾部和二次燃烧区的中间区域，在该区域形成较强的还原性气氛，利用第二级石油液化气受热裂解及低氧燃烧生成的CHi、HCN、NHi、CO基团，扩展高温烟气的还原区域，还原一次燃烧区内生成的NOx；

 (3) 在第二级石油液化气还原一次燃烧区内生成的NOx作用后，随着燃烧器外二次风的继续混入，未燃烧完全的第二级石油液化气燃烧产物及煤粉继续燃烧，实现煤粉的充分燃尽。

所述燃烧器喷口的中心风速为10~15m/s、一次风速为15~20m/s、内二次风速为20~28m/s、外二次风速为25~35m/s。

所述中心输送管的风速为10~15m/s、一次风粉通道的风速为15~20m/s、内二次风通道的风速为20~28m/s、外二次风通道的风速为25~35m/s。

所述内二次风通道、外二次风道输出的风各自二次风管总风量的比例为：55~65%和45~35%。

第一级与第二级石油液化气均采取扩散燃烧方式。

第一级石油液化气的流速为15~20m/s，第二级石油液化气高速流股流速为35~45m/s。

与现有技术相比本实用新型的有益效果。

1、在旋流燃烧器前端的一次燃烧区，引入第一级石油液化气，在燃烧器出口的中心区域形成石油液化气的火炬，改善煤粉的点火及燃烧条件，提高煤粉火焰的稳定性；将第二级石油液化气以高速流股方式送入一次燃烧区尾部和二次燃烧区的中间部位，形成一定容积的还原区，还原一次燃烧区中生成的NOx。