[发明专利]一种风冷式煤粉低氮燃烧器及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧装置及其使用方法，特别是关于一种适合中小型煤粉工业锅炉使用的风冷式煤粉低氮燃烧器及其使用方法。

背景技术

目前，国家环保部门对锅炉的污染物排放要求日益严格，即将公布的《锅炉大气污染排放标准》修订版中增加了NOx的排放指标，要求新建燃煤锅炉的NOx排放限值小于300mg/m³。专利200910087161.8介绍了一种适合中小型工业煤粉锅炉使用的煤粉燃烧器。经第三方实测，该燃烧器的NOx排放浓度大于300mg/m³。为满足国家最新的环保要求，需对该燃烧器的结构进行优化改进，进一步降低其NOx的排放指标。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种适合中小型工业煤粉锅炉使用的风冷式煤粉低氮燃烧器及其使用方法，该燃烧器可以广泛应用于各种中小型工业煤粉锅炉中。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种风冷式煤粉低氮燃烧器，其特征在于，该燃烧器包括：一一端密闭另一端敞口的筒体，一位于所述筒体外侧的点火仓，一设置在所述筒体内的预燃室，一贯穿所述点火仓和筒体的中心进入所述预燃室的一次风粉管，一设置在所述一次风粉管出口端的末端的回流帽，一设置在所述筒体底部的二次风管，以及一设置在所述筒体顶部的混合三次风管；其中，所述预燃室的截面呈口小肚大的梭形，且所述预燃室与筒体之间留有环形间隙；在靠近所述预燃室进口端的所述环形间隙内径向设置一环形挡板，所述环形挡板将所述环形间隙分隔成两个独立的密闭腔室，其中靠近所述预燃室进口端的腔室形成风箱，而另一不规则的腔室形成空冷夹套；所述回流帽与一次风粉管出口端留有间隙；所述二次风管连通所述风箱；所述混合三次风管连通所述空冷夹套。

在所述风箱内周向设置若干旋流叶片，所述旋流叶片的外形为通过模具冲压而成的不规则曲面。

在所述点火仓的面板上设置一具有齿轮传动装置的调节手柄，所述齿轮传动装置连接所述旋流叶片。

在所述点火仓的面板上设置一点火器、一脉冲阀、一火焰检测器以及两个用于观察燃烧状况的观测孔。

一种风冷式煤粉低氮燃烧器的使用方法，该使用方法耦合了空气分级低氮燃烧和烟气再循环技术，其包括以下步骤：1）将所述风冷式煤粉低氮燃烧器的所述筒体敞口端与锅炉的炉膛对接；2）在锅炉水、风系统启动后，开启所述点火器，将液化气或者燃油点燃；3）打开给料装置进行煤粉供应，将一次风和煤粉导入所述一次风粉管，一次风和煤粉经过所述回流帽反射进入所述预燃室，煤粉被已经燃烧的液化气或者燃油点燃；4）开启与所述二次风管连通的鼓风机将二次风导入所述风箱，二次风经过所述旋流叶片后进入所述预燃室，并使进入所述预燃室的一、二次风量为总助燃风量的50%-80%，使煤粉先在缺氧条件下燃烧，以在还原性气氛中降低NOx生成速率；5）同时开启与所述混合三次风管连通的鼓风机将三次风导入所述空冷夹套先作为所述预燃室的冷却介质参与换热，然后从所述筒体敞口端加速喷出，与所述预燃室燃烧产生的烟气在锅炉的炉膛内混合，以提供完全燃烧所需要的剩余风量，最终在过量空气系数大于1的条件下完成全部燃烧过程；6）燃烧稳定后从锅炉尾部与引风机之间的烟道抽取5%-40%的锅炉尾部烟气，利用回流风机将其导入与所述混合三次风管连通的烟气回流管，使锅炉尾部烟气与三次风混合后经所述混合三次风管进入所述空冷夹套参与换热和燃烧。