[发明专利]一种超细煤粉异相还原低氮旋流燃烧器及改造方法

说明书

本发明公开了一种超细煤粉异相还原低氮旋流燃烧器及改造方法，属于火电厂发电设备。本发明的一种超细煤粉异相还原低氮旋流燃烧器及改造方法，其超细煤粉异相还原低氮旋流燃烧器主要由旋流燃烧器本体以及中心超细煤粉管等组成，具体安装方法为：焊接套管固定装置；焊接套管；燃烧器中心插入中心超细煤粉管；安装调节手轮并标记位置。本发明可通过手轮可直接调节中心超细煤粉管距离燃烧器出口的位置，深度控制旋流燃烧器燃烧煤粉时产生的NOx，从而为燃煤电厂实现超低排放提供一种低氮旋流燃烧器的改造方法。

技术领域

本发明涉及火电厂发电设备，尤其涉及用于煤粉锅炉的一种超细煤粉异相还原低氮旋流燃烧器及其改造方法。

背景技术

氮氧化物不仅会危害环境，导致光化学烟雾和酸雨等自然灾害，而且会对人类呼吸系统和免疫系统造成极大的损害。现阶段电厂燃煤煤粉锅炉普遍已经具备低NOx燃烧及排放控制技术，但是随着我国日益提高的环保要求，非常有必要在燃烧环节进行NOx的生成的进一步深度控制，以减轻烟气侧脱硝负担，并实现更低的NOx排放。

现有能控制燃煤电厂产生NOx的方式主要包括：沿炉膛高度的空气或燃料分级燃烧技术、烟气再循环技术、或是带有煤粉浓淡分离的双调风低NOx旋流燃烧器等。以上所述的使煤粉锅炉能够降低NOx排放的技术中，沿炉高方向的空气分级技术及各种类型的低NOx燃烧器已经普遍应用，达到了一定的控制效果，但没有技术上的突破无法实现进一步的NOx生成深度控制。烟气再循环技术在燃气锅炉控制NOx生成方面应用较多，但由于系统复杂，在煤粉锅炉上应用很少。沿炉高的燃烧分级技术需要将天然气作为二次燃料，但是天然气价格昂贵且数量稀少，并不适应于大部分燃煤电厂。

发明内容

1. 发明要解决的技术问题

本发明的目的是提出一种实用、高效、经济、能够适应煤种变化的超低氮氧化物生成旋流燃烧器及其改造方法。

本发明通过在旋流燃烧器中心风筒内沿轴向设置一根输送超细煤粉的中心管，向旋流中心喷入超细煤粉，在还原性气氛中，充分利用超细煤粉的异相还原能力，对NOx的生成起到抑制和还原作用实现燃烧环节对NOx生成的深度控制。

2.技术方案

本发明的一种超细煤粉异相还原低氮旋流燃烧器，包括旋流燃烧器本体，其特征在于沿燃烧器轴向中心风道内安装一根中心超细煤粉管向炉内输送超细煤粉，所述中心超细煤粉管可通过手轮调节中心超细煤粉管口与一次风道出口相对位置。

作为本发明更进一步的改进，所述中心超细煤粉管沿燃烧器轴向中心风道水平安装于套管内，输送超细煤粉，中心超细煤粉管所输送的超细煤粉占单个燃烧器总煤粉的10%~15%，由一次风输送，风煤比为0.75-0.95，且超细煤粉粒径控制在20微米及以下。

作为本发明更进一步的改进，所述超细煤粉异相还原低氮旋流燃烧器沿径向共分为4个通道，最中心为中心超细煤粉管，其外围依次为一次风煤粉气流通道、旋流内二次风通道、旋流外二次风通道。

作为本发明更进一步的改进，所述中心超细煤粉管的安装装置由靠近炉膛端的套管和焊接在一次风道内的套管固定装置组成。

作为本发明更进一步的改进，所述靠近炉膛端的套管长度为10-25cm，套管内径较中心超细煤粉管外径大0.5-1cm，迎风面及内壁面采用光滑耐磨材料，以便中心超细煤粉管口与一次风道出口位置的调节。

作为本发明更进一步的改进，所述焊接在一次风道内的套管固定装置为薄片状结构，采用耐磨材料。

作为本发明更进一步的改进，所述调节中心超细煤粉管口与一次风道出口相对位置的调节手轮在燃烧器外部，且在手轮处标记中心超细煤粉管与一次风道出口的初始位置，以便在运行时能够清楚的了解与调节中心超细煤粉管口相对一次风道出口的位置。

本发明的一种超细煤粉异相还原低氮旋流燃烧器的改造方法，包括如下步骤：