專利名稱：預(yù)熱型濃淡直流煤粉燃燒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種化石燃料的燃燒方法和燃燒器，特別涉及一種在切圓燃燒煤粉鍋爐上的濃淡型煤粉直流燃燒器，屬于燃燒技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤粉氣流的著火穩(wěn)燃決定于燃燒反應(yīng)區(qū)的溫度、顆粒濃度、氧濃度和流場的湍動度。濃淡燃燒(或稱貧富粉燃燒)可以有效地提高燃燒反應(yīng)區(qū)的顆粒濃度，在理論和實踐上已被證明是一種提高攜粉氣流著火與穩(wěn)定燃燒性能、鍋爐低負荷斷油調(diào)峰能力、降低爐內(nèi)NOx生成、防止爐內(nèi)結(jié)渣以及提高燃料適應(yīng)性等的有效途徑。預(yù)熱燃燒可以有效地提高燃燒反應(yīng)區(qū)的溫度，在理論和實踐上已被證明是又一種提高攜粉氣流著火、穩(wěn)定燃燒性能、鍋爐低負荷斷油調(diào)峰能力、降低爐內(nèi)NOx生成、以及提高燃料適應(yīng)性等的有效途徑。我國科研人員曾發(fā)明了數(shù)種將濃淡燃燒技術(shù)與預(yù)熱燃燒技術(shù)相結(jié)合的燃燒器，從提高燃料顆粒濃度和燃燒溫度兩個方面改善了煤粉氣流著火和初始燃燒的條件，取得了相當?shù)某煽儭?br> 在已有的預(yù)熱型濃淡煤粉燃燒器中，預(yù)熱的方式主要有兩種，一種是帶有濃股一次風的預(yù)熱室(如專利96211946.6，預(yù)熱度可調(diào)的預(yù)熱型煤粉燃燒器，發(fā)明人賈臻、童玉清)，煤粉一次風在流經(jīng)預(yù)熱室之前先進行濃淡分離，分離所得濃股一次風送入預(yù)熱室，淡股布置在預(yù)熱室外，與濃股之間有隔板或有專門的噴口，燃燒器利用特殊流場組織(如偏置射流)將爐膛熱煙氣卷吸到預(yù)熱室中預(yù)熱濃股氣流，使之在射入燃燒室即爐膛時已具有較高的溫度；另一種是一次風預(yù)熱室(如專利94115573.0，富集型煤粉燃燒器，發(fā)明人徐秀清、曾瑞良)，雖然也對煤粉一次風在流經(jīng)預(yù)熱室之前先進行濃淡分離，淡股氣流基本不預(yù)熱，而它在預(yù)熱室內(nèi)出口附近形成一個回流區(qū)，卷吸爐膛熱煙氣，加熱濃股氣流。無論哪種方式，現(xiàn)有預(yù)熱型燃燒器預(yù)熱的對象只是濃淡分離后的濃股氣流，而淡股則基本保持原有的來流溫度直接射入爐膛。觀察和試驗表明，預(yù)熱型濃淡煤粉燃燒器雖然可以充分提高一次風濃股氣流在噴入爐膛前的溫度，使之在噴入爐膛后在離噴口很近的距離內(nèi)即著火燃燒，形成一個高溫的濃股一次風火炬，然而由于相鄰的淡股的溫度低，濃股火炬受到淡股射流的影響嚴重，使得火焰的溫度降低、穩(wěn)定性減弱，也影響煤粉顆粒的燃盡。
煤粉一次風的初始溫度取決鍋爐的制粉系統(tǒng)，我國燃用難燃燃料(包括劣質(zhì)煙煤、貧煤和無煙煤)煤粉鍋爐大部分采用的制粉系統(tǒng)為中儲式，熱風送粉，一次風粉的混合溫度較高，可以達到270℃左右，也有一些采用直吹式的制粉系統(tǒng)，一次風粉的混合溫度只有150℃左右。另外有些燃用難燃燃料鍋爐是從燃用高揮發(fā)分褐煤和煙煤改造而成，雖使用中儲式制粉系統(tǒng)，所得的一次風粉的混合溫度也較低。可以看出，所有這些燃用難燃煤種的煤粉鍋爐的最高一次風粉的溫度都不超過300℃，這一溫度也就是濃淡分離后淡股煤粉氣流的入爐溫度。顯然這一低溫下的淡股氣流與接近1000℃的高溫濃股氣流相混合將大大地減低火焰的穩(wěn)定性。淡股溫度越低，減低的幅度越大。
實用新型內(nèi)容針對已有技術(shù)的狀況，本實用新型的目的是提出一種預(yù)熱淡股煤粉氣流的直流煤粉燃燒裝置，即通過提高與濃股氣流相混合時的淡股氣流的溫度，減低淡股氣流對濃股火焰的溫度沖擊，維持預(yù)熱型濃淡燃燒器在噴口出口附近建立起來的良好溫度場，增強濃股火焰和整個一次風火焰的穩(wěn)定性，從而提高鍋爐燃用難燃燃料時的著火穩(wěn)燃性能。
本實用新型的技術(shù)方案如下一種預(yù)熱型直流煤粉燃燒裝置，包括一次風管，與一次風管相連的濃淡分離器，設(shè)置在濃淡分離器后面的淡股氣流通道、濃股氣流通道以及燃燒室，在濃股氣流通道和燃燒室之間設(shè)有濃股氣流預(yù)熱室，其特征在于在所述的燃燒室和淡股氣流通道之間設(shè)有淡股氣流預(yù)熱室。
本實用新型與現(xiàn)有預(yù)熱型濃淡直流煤粉燃燒器相比，具有以下優(yōu)點及突出性效果①適當?shù)仡A(yù)熱淡股一次風氣流，降低淡股氣流對濃股火焰的溫度沖擊，維持濃淡燃燒器在噴口出口附近建立起來的良好溫度場，較大幅度地改善了一次風火焰的穩(wěn)定性，這對化石燃料尤其是揮發(fā)分低的化石燃料的著火、低負荷穩(wěn)燃和燃盡非常有利，可以減少助燃用油，降低飛灰和大渣的含碳量；②本實用新型也可以應(yīng)用于石油焦等其他低揮發(fā)分燃料。


圖1為本實用新型提供的預(yù)熱型直流煤粉燃燒裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理及具體實施做進一步的說明。
圖1為本實用新型提供的一種實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖，包括一次風管1，設(shè)置在一次風管后面的濃淡分離器2，淡股氣流通道3，淡股氣流預(yù)熱室4，濃股氣流通道5，濃股氣流預(yù)熱室6以及分別與濃淡股氣流預(yù)熱室相連的燃燒室7。
攜帶粉體燃料的一次風氣流在送入燃燒室前，經(jīng)濃淡分離器2將其分離成濃淡兩股氣流，兩股氣流分別流經(jīng)各自獨立的預(yù)熱室，使?jié)夤蓺饬骱偷蓺饬魍瑫r受到預(yù)熱，然后分別送入爐膛。
所使用的濃淡分離器沒有特別的要求，可以是工業(yè)上應(yīng)用成熟的彎管型、富集型等分離器。濃淡兩股氣流在進入燃燒室前，在預(yù)熱室可以設(shè)置偏心射流或頓體產(chǎn)生回流，卷吸爐內(nèi)的高溫煙氣，加熱煤粉和氣體，濃股預(yù)熱后濃股煤粉氣流的著火穩(wěn)燃性得到提高，淡股預(yù)熱后淡股對濃股火焰的穩(wěn)定性的影響降低。
權(quán)利要求1.一種預(yù)熱型直流煤粉燃燒裝置，包括一次風管(1)，與一次風管相連的濃淡分離器(2)，設(shè)置在濃淡分離器后面的淡股氣流通道(3)、濃股氣流通道(5)以及燃燒室(7)，在濃股氣流通道(5)和燃燒室之間設(shè)有濃股氣流預(yù)熱室(6)，其特征在于在所述的燃燒室和淡股氣流通道(3)之間設(shè)有淡股氣流預(yù)熱室(4)。
專利摘要預(yù)熱型直流煤粉燃燒裝置，涉及一種在切圓燃燒煤粉鍋爐上的燃燒器。本實用新型的技術(shù)特點是攜帶煤粉的一次風氣流經(jīng)濃淡分離后，濃淡兩股氣流分別由各自獨立的預(yù)熱室預(yù)熱，然后分別送入爐膛。本實用新型通過提高與濃股氣流相混合時的淡股氣流的溫度，減低了淡股氣流對濃股氣流的溫度沖擊，維持預(yù)熱型濃淡燃燒器在噴口出口附近建立起來的良好溫度場，增強了濃股火焰和整個一次風火焰的穩(wěn)定性，從而提高鍋爐燃用難燃燃料時的著火穩(wěn)燃性能。
文檔編號F23D1/00GK2929483SQ20062011902
公開日2007年8月1日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者張海, 呂俊復(fù), 楊海瑞, 劉青, 岳光溪 申請人:清華大學