[发明专利]一种环保节能型煤粉煤气燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保节能型煤粉煤气燃烧器。

背景技术

目前，高炉喷吹煤粉技术在钢铁冶金生产企业得到广泛的应用。作为一种自然能源，煤粉比其他燃料具有相对价格低廉的优势；同时，将煤粉作为直接燃料燃烧提供能量，相比较其转换为电能等再利用的效率高得多。

但是，在除了炼铁高炉之外需要直接提供热量的生产工序(如烧结机的点火作业等)上，煤粉的应用并不多；这是因为，在其他生产工序中，煤粉作为直接燃料存在燃烧不易控制、易产生NO_X等污染气体的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对煤粉作为燃料在除高炉外其他需要提供热量的生产工序中直接燃烧存在燃烧不易控制、易产生污染物等问题，提供一种能够实现煤粉洁净燃烧并可将煤粉和煤气等气体燃料互换的环保节能型煤粉煤气燃烧器。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种环保节能型煤粉煤气燃烧器，包括内套筒以及环套于内套筒外侧的外壳，内套筒与外壳的一端固定在燃烧器安装座上，内套筒与外壳的另一端设置端面封板a，在内套筒内形成预燃室，在内套筒与外壳之间的环形空腔内设置中间隔板，通过中间隔板将环形空腔分割为二次风室和三次风室；

燃烧器安装座中心设有燃烧器出口，预燃室通过燃烧器出口与燃烧器安装座外侧连通；在燃烧器安装座与三次风室相对应的位置设有三次风通道，三次风室通过三次风通道与外侧连通；

在外壳上设有二次风入口和三次风入口，二次风入口位于端面封板a与中间隔板之间，三次风入口位于中间隔板与燃烧器安装座之间，在内套筒上设有二次风通道，二次风通道位于端面封板a与中间隔板之间，二次风室通过二次风通道与内套筒内侧连通；

在端面封板a外侧设有煤粉旋流装置，煤粉旋流装置包括旋流壳体，旋流壳体的一端与端面封板a相连，旋流壳体的另一端设有端面封板b，旋流壳体上设有煤粉入口；

在旋流壳体和内套筒内套装有煤气管道，煤气管道与旋流壳体之间形成煤粉旋流环形腔，煤气管道与内套筒之间形成气粉混合旋流环形腔，煤粉旋流环形腔与气粉混合旋流环形腔之间设有环形节流口，煤气管道的出气端位于内套筒内侧的气粉混合旋流环形腔与预燃室交界面处。

进一步的，所述内套筒上还设有三次风通道二，三次风通道二位于中间隔板与燃烧器安装座之间。

进一步的，所述内套筒、外壳、旋流壳体均为圆筒状，所述煤气管道为圆管，并且内套筒、外壳、旋流壳体、煤气管道同轴心。

进一步的，所述二次风入口和三次风入口沿外壳内壁切线方向设置；所述二次风通道沿内套筒轴向设置一组或多组，每组二次风通道包括沿内套筒圆周方向均布的多个旋流通道，旋流通道沿煤气管道外壁切线方向设置；所述煤粉入口沿旋流壳体内壁切线方向设置。

进一步的，所述环形节流口包括设置在旋流壳体靠近端面封板a一端的锥形段a、设置在内套筒靠近端面封板a一端的锥形段b，锥形段a、锥形段b与煤气管道之间形成中间窄两侧宽的环形腔。

进一步的，所述煤气管道的出气端设有煤气旋流器。

进一步的，所述燃烧器出口与内套筒内径相匹配。

有益效果：

1)本发明设计利用价格低廉的煤粉燃料代替煤气，根据煤粉挥发分高低情况，可以实现全煤粉燃烧或煤粉煤气混合燃烧。按照等热量替换计算，每公斤煤粉可节约燃料成本约0.2元，若考虑替换出来的煤气用来发电等产生的效益将更可观。

2)通过调节一次、二次及三次助燃风的比例，控制助燃空气与煤粉的分步混合，抑制了煤粉燃烧过程中NOx的产生，控制煤粉中的灰分等难燃物存在形态，解决了煤粉燃烧的粉尘污染的问题。

3)该燃烧器亦可进行全煤气燃烧，相比较现有的煤气燃烧器，煤气燃烧更充分，在提供相同热量的情况下，可以节约20％左右的燃料，节能效果显著。

4)本发明可应用于如烧结点火炉、各种烟气发生炉以及炉窑等需要直接提供热量的设备或生产工艺中。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为煤粉入口的结构示意图；

图3为二次风入口的结构示意图；

图4为本发明实施例二的结构示意图；