[发明专利]一种耦合旋流煤粉燃烧和增强型烟气再循环的高效低NOx链条炉

权利要求书

1.一种耦合旋流煤粉燃烧和增强型烟气再循环的高效低NO_x链条炉，所述链条炉由炉膛1、给煤机2、炉排3、灰渣斗4和尾部烟道5组成；所述炉膛1由前后墙和左右侧墙包裹而成，在所述前后墙下部设有构建束腰形炉膛结构的前炉拱10a和后炉拱10b；所述炉排3包裹的空间区域布置有呈“一”字排开的多个一次风室9，所述多个一次风室9的出口与所述炉排3相通，用以供给所述炉排3上煤层燃烧所需的一次风9'；所述前炉拱10a和后炉拱10b上于靠近束腰区域设置有沿炉宽方向呈“一”字排开的多个前拱二次风喷口11a和后拱二次风喷口11b，用以供给所述炉排3上部细微煤颗粒悬浮燃烧所需的二次风；所述尾部烟道5沿着烟气流程依次布置有省煤器6、空气预热器7和除尘器8，其特征在于：所述左右侧墙自下而上依次设置有呈对冲布置的低NO_x旋流煤粉燃烧器12和燃尽风喷口13；由烟气再循环风机14从所述除尘器8出口抽取的再循环烟气14'，大部经由所述一次风室9(与一次风9'掺混)分段送入炉内，少部分别经由所述前拱二次风喷口11a和后拱二次风喷口11b(与二次风掺混)以及所述旋流煤粉燃烧器12送入炉内，用以构建增强型烟气再循环低氮燃烧；所述旋流煤粉燃烧器12由里到外依次由中心管油枪15、一次风管16、烟气再循环管17、内二次风管18和外二次风管19呈套筒结构组成，来自小型风扇磨煤机的一次风煤粉气流经由所述一次风管16给入，所述内二次风管18和所述外二次风管19内均设有旋流叶片以通入可调旋流强度的分级燃烧内、外二次风，由夹于所述一次风管16和所述内二次风管18之间的所述烟气再循环管17通入再循环烟气14'以组织燃烧器烟气再循环；通过所述炉排3燃烧区的所述一次风9'分段送风、所述一次风一次风9与前后墙二次风及燃尽风之间的分级配风、以及所述旋流燃烧器12的内/外二次风分级，形成沿所述炉排3行进方向的层燃水平空气分级和沿烟气流程方向的悬浮煤粉燃烧立体空气分级，从而构建深度空气分级低氮燃烧条件，再耦合所述增强型烟气再循环低氮燃烧条件，使助燃空气接近按实际燃烧所需逐步供给，达到显著抑制NO_x生成效果；通过采用所述低NO_x旋流煤粉燃烧器12于侧墙对冲布置，提升悬浮燃烧区煤粉燃烧份额、烟温水平和热风利用率，达到减少排烟损失和提高飞灰燃尽的效果，通过控制所述炉排3层燃区烟风合理分配和减少其燃烧份额而提升炉渣燃尽率，达到显著提升锅炉热效率效果。

2.如权利要求1所述的一种耦合旋流煤粉燃烧和增强型烟气再循环的高效低NO_x链条炉，其特征在于：所述旋流煤粉燃烧器12可在由所述前炉拱10a和后炉拱10b围成的束腰区域以及束腰出口区域垂直于左右侧墙采用一至三层对冲布置，每层可采用一至三个燃烧器布置，但最上层燃烧器数量较中下层多些；所述旋流煤粉燃烧器12的燃烧份额可达0～30％；所述旋流煤粉燃烧器12按煤粉燃烧份额需求的投入优先级为“中下层燃烧器优先于上层燃烧器、每层中部燃烧器优先于两侧燃烧器”。

3.如权利要求2所述的一种耦合旋流煤粉燃烧和增强型烟气再循环的高效低NO_x链条炉，其特征在于：所述多个燃尽风喷口13在上炉膛与水平方向呈0～30°下倾角于左右侧墙呈对冲布置，所述多个燃尽风喷口13与所述旋流煤粉燃烧器12的上层燃烧器一一对应或者略多于其上层燃烧器数量，相应地，构建沿烟气流程方向的立体深度空气分级条件时，一次率、前后拱二次风率、燃烧器风率和燃尽风率分别在40～65％、5～10％、0～30％和0～20％范围内。

4.如权利要求3所述的一种耦合旋流煤粉燃烧和增强型烟气再循环的高效低NO_x链条炉，其特征在于：在通往所述一次风室9、前拱二次风喷口11a、后拱二次风喷口11b和旋流煤粉燃烧器12的烟气再循环管路上分别设置风门以调节再循环烟气14'在各烟气再循环区的分配，在所述多个一次风室9处设有风门以调节再循环烟气14'在多个一次风室9的分配并控制再循环烟气14'与一次风9'的掺混比；所述一次风室9给入的一次风9'、所述旋流煤粉燃烧器12给入的内/外二次风和所述燃尽风喷口13给入的燃尽风均出自于所述空气预热器7出口的热风，由各热风管路上的风门调节其配比。