[发明专利]采用烟气再循环多次径向分级具有预燃室的旋流燃烧装置

说明书

采用烟气再循环多次径向分级具有预燃室的旋流燃烧装置，它涉及一种旋流燃烧装置，具体涉及一种采用烟气再循环多次径向分级具有预燃室的旋流燃烧装置。本发明为了解决目前工业煤粉锅炉低负荷稳燃性能不好、NOx排放量高、飞灰可燃物含量高和结渣严重的问题。本发明包括煤粉燃烧系统和烟气再循环系统，所述煤粉燃烧系统包括旋流煤粉燃烧器、预燃室和多个分离风喷口，所述烟气再循环系统包括再循环烟气管道阀门、再循环烟气管道、再循环烟气支管道和再循环风机，旋流煤粉燃烧器通过预燃室设置在锅炉上，旋流煤粉燃烧器包括一次风管、旋流内二次风管、旋流外二次风管、二次风空气管道阀门和分离风管道阀门，旋流内二次风管的一端插装在在一次风管的一端内，旋流外二次风管的一端插装在在旋流内二次风管的另一端内。本发明属于工业锅炉设备领域。

技术领域

本发明涉及一种旋流燃烧装置，具体涉及一种采用烟气再循环多次径向分级具有预燃室的旋流燃烧装置，属于工业锅炉设备领域。

背景技术

我国燃煤工业锅炉总数接近60万台，年消耗煤炭近6.4亿吨。相比链条炉，工业煤粉锅炉采用的室燃燃烧方式，磨好的煤粉颗粒被空气携带进入炉膛燃烧，具有较高的锅炉热效率。

针对工业煤粉锅炉的研究，以德国为主的发达国家在过去的30多年中形成了Dr.Schoppe、HM、Pillard及Saacke等不同的技术流派。其中的扎克CONOx-UCC燃烧器采用分段送风多级燃烧技术，通过在直流环形一次风内、外分别布置一层旋流二次风，在预燃室四周环形布置多个直流三次风喷口。

我国也开发出了相应的技术，例如发明专利《采用预燃室及双层射流分离二次风的中心给粉旋流煤粉燃烧装置》(专利申请号为CN201710860414.5、专利公开号为CN107559818A，下称“文件一”)将一次风管和内、外二次风管通入预燃室，三次风管通入炉膛，没有混入再循环烟气。发明专利《一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOx控制系统》(专利申请号为CN201621292096.4、专利公开号为CN206449681U，下称“文件二”)采用垂直空气分级的方法，在燃烧器上方布置分离风。实用新型专利《中小型工业锅炉用高效低NOx煤粉燃烧器》(专利申请号为CN201020152578.6、专利公开号为CN201680364U，下称“文件三”)在预燃室外依次套设二次风通道和三次风通道，预燃室前端的一次风管风量仅为总风量的10～15％。

现有中小型工业煤粉锅炉受到炉膛尺寸及燃烧方式的限制存在低负荷稳燃性能不好、NOx排放量大、飞灰可燃物含量高和结渣严重等问题，如果不能很好的解决上述问题，工业煤粉锅炉难以满足国家日益严格的污染物治理和排放标准，本发明旨在解决上述问题。

发明内容

本发明为解决目前工业煤粉锅炉低负荷稳燃性能不好、NOx排放量高、飞灰可燃物含量高和结渣严重的问题，进而提出采用烟气再循环多次径向分级具有预燃室的旋流燃烧装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括煤粉燃烧系统和烟气再循环系统，所述煤粉燃烧系统包括旋流煤粉燃烧器、预燃室和多个分离风喷口，所述烟气再循环系统包括再循环烟气管道阀门、再循环烟气管道、再循环烟气支管道和再循环风机，旋流煤粉燃烧器通过预燃室设置在锅炉上，旋流煤粉燃烧器包括一次风管、旋流内二次风管、旋流外二次风管、二次风空气管道阀门和分离风管道阀门，旋流内二次风管的一端插装在在一次风管的一端内，旋流外二次风管的一端插装在在旋流内二次风管的另一端内，旋流内二次风管内安装有第一旋流叶片，旋流外二次风管内安装有第二旋流叶片；多个分离风喷口分两层布置在预燃室的外围，两层分离风喷口交错布置，分离风喷口的中心线与旋流燃烧器各级风管轴线之间的夹角为，再循环烟气管道通过再循环烟气支管道与旋流内二次风管、旋流外二次风管、分离风喷口的入口连接，再循环烟气支管道上均布设置有再循环烟气管道阀门，再循环风机与再循环烟气管道的一端连接。

进一步的，一次风管、旋流内二次风管、旋流外二次风管同轴设置，且一次风管的轴线、旋流内二次风管的轴线、旋流外二次风管的轴线均与预燃室的壁面垂直。