[发明专利]一种基于提前热解的旋流煤粉燃烧器

说明书

本发明提供一种基于提前热解的旋流煤粉燃烧器，尤其适用于品质较低的燃煤燃烧，能够提高燃煤锅炉的燃烧稳定性同时提高低品质燃煤的燃烧效率，降低NO_x的生成。旋流燃烧器包括中心风管、一次风管、内二次风管和外二次风管；中心风管的出口端位于一次风管内，中心风管的出口端与一次风管的出口端之间形成中心风与一次风的预混区域，预混区域位于一次风管内并与炉膛的入口连接；内二次风管内部设有旋流器，外二次风管的入口端设有旋流器。

技术领域

本发明属于锅炉燃烧设备技术领域，具体涉及一种基于提前热解的旋流煤粉燃烧器，尤其适用于火电厂较低品质燃煤的使用。

背景技术

随着火电机组节能减排相关标准要求的日益提高，机组灵活性需求的增加，燃煤锅炉机组需要具有更好的低氮燃烧特性和低负荷稳燃能力。现阶段，对于提高低负荷稳燃能力主要是通过实时监测燃煤锅炉的燃烧情况进行一些燃烧调整，效果有限。如果通过补充燃油、天然气等高品质燃料进行稳燃，使用高品质燃料导致运行成本提高。采用优化设计的燃烧器，改善燃烧品质，通过采用各种燃烧技术手段控制燃烧过程中NO_x的生成，结构简单，经济有效，有助于燃煤机组掺烧热值较低的经济煤种，具有广阔的市场前景。

通常来讲，当煤粉与一次风气流进入炉膛通过辐射与传质传热获得足够的着火热量，并孕育一段时间后煤粉开始着火。当燃煤质量稳定，燃烧能够按照预设工况稳定进行。当燃煤品质较差，导致煤粉不易燃烧，此时会推迟着火点，如果着火太迟，一方面错过了初期混合比较强烈且有利于挥发分迅速燃烧的良机，使整个燃烧过程推迟，煤粉就可能因为在炉膛中来不及燃烧完全而造成很大的机械不完全燃烧损失。另一方面，煤粉着火点推迟还会使火焰中心上移，炉膛出口处容易结渣，导致过热器壁温升高，影响设备的使用寿命。

目前，在火电厂中使用的燃煤中，相当数量低于锅炉设计煤种的品质，由于低品质煤在燃烧时着火点的推迟，不仅导致燃烧不充分，热效率低，还对于锅炉设备的损害较大，因此，亟需对于低品质燃煤在锅炉中的燃烧设备进行有效技术改进。

发明内容

基于上述问题，本发明提供一种基于提前热解的旋流煤粉燃烧器，尤其适用于品质较低的燃煤燃烧。本发明提供的旋流煤粉燃烧器能够提高燃煤锅炉的燃烧稳定性同时提高低品质燃煤的燃烧效率，降低NO_x的生成。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于提前热解的旋流煤粉燃烧器，旋流燃烧器包括中心风管、一次风管、内二次风管和外二次风管；

中心风管的出口端位于一次风管内，中心风管的出口端与一次风管的出口端之间形成中心风与一次风的预混区域，预混区域位于一次风管内并与炉膛的入口连接；

内二次风管的出口端设有旋流器，外二次风管的入口端设有旋流器。

进一步地，中心风管的出口端距离一次风管的出口端的距离为一次风管长度的1/2-1/3。

进一步地，一次风的温度为60℃-90℃，中心风的温度为300℃-350℃。

进一步地，中心风管与一次风管套接部位，中心风管的外壁上设有第一导热翅片，一次风管的内壁上设有第一导热翅片，第一导热翅片用于引导中心风管内的中心风中的热量传递给一次风管内的一次风。

进一步地，第一导热翅片由耐磨钢制成，第一导热翅片分别与中心风管的外壁以及一次风管的内壁焊接，第一导热翅片的延伸方向与一次风管的延伸方向垂直。

进一步地，一次风管的外壁上设有第二导热翅片，第二导热翅片引导内二次风管内的内二次风中的热量传递给一次风管内的一次风。

进一步地，第二导热翅片由普通碳素钢制成，第二导热翅片与一次风管的管道外壁焊接，第二导热翅片的延伸方向与一次风管的延伸方向垂直。