[发明专利]带复合稳燃器的直流煤粉燃烧器

说明书

本发明系煤粉燃烧设备上的一种燃烧装置，特别是涉及一种直流煤粉燃烧设备上的一种燃烧装置。

现有技术中，采用直流煤粉燃烧技术的煤粉锅炉，大多采用四角布置、切向燃烧的直流煤粉燃烧器，一次风喷口一般为矩形。这类直流煤粉燃烧器，在锅炉点火启动时要用大量的燃料油点火；在降低负荷运行时，为了保持锅炉稳定燃烧，也要投油助燃。为了解决这一问题，中国专利85109436，即《带火焰稳定器的煤粉燃烧器》，在节省锅炉点火用油和低负荷稳燃用油以及保持火焰稳定等方面都取得了较好的效果。它是在直流煤粉燃烧器的煤粉气流喷口内加装一只火焰稳定船，由于该火焰稳定船特殊的结构形状，可在一次风喷口的出口附近形成缩腰形射流，并在一次风射流两侧的缩腰部形成具有高浓度煤粉、高温和合适氧浓度的区域，通常称为“三高区”这是一个局部的有利于着火燃烧的区域，煤粉气流射入炉内时首先在此区域开始着火燃烧，因而可保持火焰稳定，节省大量的点火用油和助燃用油。但在气流绕流船体形成的回流区内，煤粉很少，温度较低，因而不能着火，回流燃烧的优点并没有很好地开发出来。

针对上述情况，本发明的目的是为直流煤粉燃烧设备提供一种具有如下功能的煤粉燃烧器，该燃烧器能使燃烧器出口处形成高浓度的煤粉气流，并使所形成的高浓度的煤粉气流直接射入高温回流区内，以利于着火燃烧，保持火焰稳定，更多地节约点火用油和低负荷助燃用油，进一步提高对负荷的变化及煤质变化的适应能力。

本发明的目的和任务是通过以下技术方案实现的：它包括一次风喷口渐扩段和安装在其内的火焰稳定装置，该装置由稳燃器和分流器组成，稳燃器安装在喷口的中心轴线上，其中心部位带有点火油枪，其特征是该稳燃器呈U形(槽)体，该U形体的两个边为上下放置，其长度与喷口宽度相同；在U形体侧壁与喷口壁面之间的通道内各装有一个能将煤粉气流分成浓、淡两股的分流器，该分流器采用平板或V形板。由于U型体稳燃器的惯性分离作用以及分流器的分流作用，可将由一次风管来的煤粉气流分为浓、淡各两股气流。利用淡的煤粉气流的引射作用，在喷口外形成回流区，并使高浓度的煤粉气流直接射入回流区内。这样在燃烧器的出口附近的回流区内，由于有很高浓度的煤粉气流，因而有利于着火燃烧，保持火焰稳定，从而达到上述目的。

本发明与现有技术相比，其优点在于能使燃烧器出口附近形成的回流区内具有较高的煤粉浓度，因而可充分发挥回流燃烧的优点，使煤粉气流着火提前，提高燃烧区温度，保持炉内燃烧稳定，进一步提高低负荷运行能力，适应煤种多变，大量节省锅炉点火及助燃用油。同时可通过合理地组织浓、淡两股煤粉气流的射入位置和方向，在一次风喷口外形成分段燃烧工况，即形成缺氧燃烧的一次燃烧区和氧充足的二次燃烧区，从而大大降低NOX的排放。除此之外，本发明还具有结构简单、安装方便等特点，适合于已建锅炉的改装。

附图1为带复合稳燃烧器的直流煤粉燃烧器的结构原理示意图。

附图2为附图1的侧视图。

下面结合附图详细说明本发明的工作情况及具体实施。

由一次风管来的煤粉气流，经渐扩段1后，分上、下两股绕流U形体稳燃器2，由于惯性离心分离作用，一次风煤粉气流中的煤粉颗粒在靠近U形体的壁面附近集聚，形成一层高浓度的煤粉气在分流器[3]的作用下，原煤粉气流被分成浓、淡各两股，浓的两股气流分别进入由U形体壁面和分流器组成的通道内。分流器可采用平板或V形板。为使气流进一步分离和浓缩，V形板内侧可采用百叶窗式，这样，当浓的煤粉气流进入通道后，在行进中又有一部分气体被百叶窗分离出去，因而此股高浓度的煤粉气流进一步被浓缩了，最终以一定角度射入炉内。同时淡的两股煤粉气流经过V形分离器外侧和喷口壁面形成的通道流出。由于在分流器上装有导流板[4]，被百叶窗分离出来的气流经导流板导引后，在出口处即与此股淡的煤粉气流汇合，然后射入炉膛。上、下两股淡的煤粉气流占一次风空气量的绝大部分，在绕流稳燃器后在喷口外将形成一个回流区，而上面所述的两股浓的煤粉气流直接射入此回流区内。离开喷口一定距离后，这两股高浓度的煤粉气流汇合为一股，此后不久又迅速与上、下两股淡的煤粉气流重新混合。在燃烧器的出口由于有很高浓度的煤粉气流，很容易着火燃烧。而一旦煤粉着火燃烧所放出的热量将会大大提高回流区的温度，反过来回流热烟气又会进一步加热新喷入的煤粉，使之着火燃烧。由于在燃烧器出口的回流区内即有很高浓度的煤粉气流又有回流来的热烟气，可使煤粉气流着火提前，顺利燃烧并保持火焰稳定。在两股高浓度煤粉气流刚刚喷入炉内的区域，氧的比率相对较低，在此后不久上、下两股淡的煤粉气流和二次风扩散过来，供给充足的氧，使煤粉气流迅速燃烧。通过合理的组织浓、淡煤粉气流的射入位置和方向，在一次风喷口外形成分段燃烧工况，即形成缺氧燃烧的一次燃烧区和氧气较充足的二次燃烧区。这种分段燃烧过程将会大大减少锅炉NOx的排放。另外在一次风喷口的背火侧设有一个高速风喷口[5]，其内部设置一个备用的蒸汽喷口[6]，其目的是为了在燃烧劣质煤时可开启侧面的高速风或蒸汽，以加强喷口出口处的回流强度，增大吸卷燃烧产生的热烟气量。在燃用易结渣煤种时，侧边风还具有防止结渣的功能。