[实用新型]燃用高温荒煤气的直流燃烧器

说明书

燃用高温荒煤气的直流燃烧器，属于高效洁净煤燃烧技术领域。本实用新型解决了针对现有技术中低NOx燃烧器并不适用于荒煤气的高效低NOx直流燃烧及现有技术中由于不存在一种高效低NOx荒煤气直流燃烧器，使其无法为分段耦合煤粉燃烧技术配置荒煤气直流燃烧器的问题。本实用新型包括中心管、荒煤气进气管道、浓荒煤气管道、一级配风管道、淡荒煤气管道、向火侧壁板、多孔浓缩栅、分裂栅、钝体、荒煤气扩散环、水冷盘管冷却系统和多重扩散火焰发生器；基于荒煤气水平浓淡分级、多重扩散火焰、钝体涡外边界层内着火稳燃、富燃料燃烧、水冷和空冷综合冷却技术，实现荒煤气燃烧；本实用新型适用于广泛煤种的分段耦合煤粉燃烧。

技术领域

本实用新型属于高效洁净煤燃烧技术领域。

背景技术

现阶段，中国是世界上能源消费大国，随GDP的不断增长，中国能源需求的增长仍然是世界上少数几个增长最快的国家之一。中国一次能源构成中，仍然以煤炭为主但优质煤不较少，且综合利用效率低。煤燃烧构成了主要环境污染源，现中国一次能源构成中，煤炭比例仍达60％以上，预计到2030年，中国煤炭占一次能源消费总量的比重仍超过50％，消费量将达45亿吨左右。中国发电及供热平均综合利用效率仅为40％左右，比发达国家低10个百分点；燃煤排放的NOx占75％。中国已探明的可开采煤炭储量中，劣质煤达50﹪左右，仅无烟煤和贫煤的比例就接近30﹪，而褐煤提质或低温热解生产的大量焦炭也亟需新型燃烧、气化技术以清洁、高效地利用；火电占中国发电总量70％以上，煤炭提供了火电燃料的80％，其中，绝大部分火电厂燃用劣质煤；此外，中国动力用煤的煤质不稳定，常常达不到设计用煤标准。中国火电近期目标：平均供电标准煤耗降到315克/千瓦时，SO2排放浓度控制在50mg/Nm³，NOx排放浓度控制在100mg/Nm³，这也是我国新型燃煤技术研发的内在动力。

尽管国内外研发了各种各样的燃煤技术，表现在难燃的低挥发分无烟煤、贫煤、焦炭等燃料燃烧上，由于在同一个设备上同时实现高效洁净的理化条件往往相互制约，因此，研发同时实现着火稳燃、高效、低NOx、防结渣及高温腐蚀、负荷响应快、低负荷性能优良的煤燃烧技术依然面临挑战。

针对难燃的低挥发分无烟煤、贫煤、焦炭等燃料燃烧，现有技术提供了一种分段耦合煤粉燃烧装置及方法，基于煤燃烧热化学转化不同阶段利用不同的设备针对性地实施热解、燃烧、破碎、气化、脱硫、颗粒分选、碳转化、燃尽的理论设计，并利用炉内新结构实施各阶段质量、动量、能量有效耦合的结构设计，将优选的双涡快速流化床的低温热解段和煤粉炉的高温碳转化段结合起来，通过各段的独立控制，打破同一设备中实施高效洁净煤燃烧理化条件的相互制约，发挥各段优势并克服各段劣势，从而能够同时实现煤、特别是难燃的劣质煤的着火稳燃、高效、低NOx、防结渣及高温腐蚀、负荷响应快、低负荷性能优良的煤粉燃烧，并拓展了燃烧设备的煤种适应性。但是分段耦合煤粉燃烧技术中，必须为高温碳转化段实施碳转化、燃尽的煤粉炉配置高性能荒煤气直流/旋流燃烧器以有效耦合燃烧低温段双涡快速流化床产生的荒煤气，才能现实地实施一种分段耦合煤粉燃烧，实现广泛煤种的高效洁净煤粉燃烧。