專利名稱：一種電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備，屬于電站鍋爐無煙煤 粉燃燒設(shè)備的創(chuàng)新技術(shù)。
技術(shù)背景
隨著燃油價格的不斷上漲，燃煤價格也在急劇上升，特別是優(yōu)質(zhì) 煙煤，價格更是高得離譜。同時，政府的環(huán)保力度也在不斷加大，對 燃煙煤電站鍋爐改造的要求越來越緊迫。無煙煤粉具有含硫量低、揮 發(fā)分低、熱值高、污染物排放量少的優(yōu)點?？蓮V泛用于電站鍋爐。但 是無煙煤粉存在的缺點是揮發(fā)分低，極難著火，難燃盡，現(xiàn)有普通鍋 爐大多釆用直流式煤粉燃燒器，其特性如下1.不旋轉(zhuǎn)，射流擴展 角小，卷吸能力小，單只燃燒器的著火性能差，爐膛充滿度差；2.射
流衰減慢，射程遠，后期混合好，有利于煤粉燃盡；3.采用四角布 置，相互配合時，相互點燃，著火好，混合強烈；由于直流燃燒器出 口回流區(qū)很小，著火條件很差，燃燒低揮發(fā)分的無煙煤很困難。雖然 釆用鈍體燃燒技術(shù)后可以摻燒一部分無煙煤，但是想完全以無煙煤為 燃料還是難上加難。若要徹底改燒無煙煤，必須對燃燒器的著火特性 進行改進。改善無煙煤著火特性的技術(shù)有很多，應(yīng)用最成功的是釆用 旋流燃燒技術(shù)。
釆用旋流燃燒技術(shù)的旋流式燃燒器由圓形噴口組成，燃燒器中裝有各種型式的旋流發(fā)生器(簡稱旋流器)。煤粉氣流或熱空氣通過旋 流器時，發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從噴口射出后即形成旋轉(zhuǎn)射流。利用旋轉(zhuǎn)射流， 能形成有利于著火的高溫煙氣回流區(qū)，并使氣流強烈混合。
射出噴口后在氣流中心形成回流區(qū)，這個回流區(qū)叫內(nèi)回流區(qū)。內(nèi) 回流區(qū)卷吸爐內(nèi)的高溫煙氣來加熱煤粉氣流，當煤粉氣流擁有了 一定 熱量并達到著火溫度后就開始著火，火焰從內(nèi)回流區(qū)的內(nèi)邊緣向外傳 播。與此同時，在旋轉(zhuǎn)氣流的外圍也形成回流區(qū)，這個回流區(qū)叫外回 流區(qū)。外回流區(qū)也卷吸高溫煙氣來加熱空氣和煤粉氣流。由于二次風 也形成旋轉(zhuǎn)氣流，二次風與一次風的混合比較強烈，使燃燒過程連續(xù) 進行，不斷發(fā)展，直至燃盡。與直流射流相比，旋轉(zhuǎn)氣流同時具有向 前運動的軸向速度和沿圓周運動的切向速度，這就使氣流在流動方向 上，沿軸向與切向的擾動能力增強，因而氣流衰減速度比較快，射程 短。在旋流火焰中，在火焰根部卷吸高溫煙氣，形成大范圍回流區(qū)， 這種火焰可卷吸火焰自身燃燒放出的熱量，具有極強的自穩(wěn)定著火能 力，因回流量大，非常適合燃燒難燃的無煙煤。
雖然旋流燃燒器的著火性能極好，完全可以滿足無煙煤的著火要 求。但是其氣流衰減速度比較快，射程短，后期混合不好，導(dǎo)致鍋爐 效率降低
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種不僅確保無煙 煤粉能快速著火，且確保無煙煤粉能充分燃盡的電站鍋爐無煙煤粉燃 燒設(shè)備。本實用新型將旋流燃燒器和直流燃燒器相結(jié)合，能使無煙煤粉直接燃盡，能有效提高鍋爐效率。
本實用新型的技術(shù)方案是本實用新型的電站鍋爐無煙煤粉燃燒 設(shè)備包括有鍋爐爐膛，其中鍋爐爐膛的后部安裝有旋風燃燒簡，旋風 燃燒簡的上方設(shè)有將無煙煤粉高速旋轉(zhuǎn)噴入旋風燃燒簡的燃燒室內(nèi) 的噴槍，旋風燃燒簡的頂部設(shè)有送入無煙煤粉燃燒所需空氣的一次切 向送風口。
上述旋風燃燒簡的燃燒室爐壁設(shè)有送入確保無煙煤粉著火后能 充分燃燒所需空氣的二次切向送風口。
上述二次切向送風口與 一次切向送風口不在同 一水平面上。 上述旋風燃燒簡為圓簡狀旋風燃燒筒。
上述旋風燃燒簡的底部設(shè)有承接無煙煤粉燃燒后排出的液態(tài)灰 渣的灰渣斗。
上述旋風燃燒簡釆用水冷方式。上述旋風燃燒簡與直流燃燒器的
符合比例為70%: 30°/。。
本實用新型由于釆用將旋流燃燒器和直流燃燒器相結(jié)合的結(jié)構(gòu)， 故綜合了旋流燃燒器和直流燃燒器的優(yōu)點，不僅確保無煙煤粉能快速 著火，且確保無煙煤粉能充分燃盡，從而能有效提高鍋爐效率。本實 用新型設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，是一種能使無煙煤粉直接燃 盡的電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備，其社會效益及經(jīng)濟效益都較顯著。


圖1為本實用新型電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例本實用新型電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所 示，包括有鍋爐爐膛1,其中鍋爐爐膛1的后部安裝有旋風燃燒簡2,
旋風燃燒簡2的上方設(shè)有將無煙煤粉高速旋轉(zhuǎn)噴入旋風燃燒簡2的燃 燒室內(nèi)的噴槍3，旋風燃燒簡2的頂部設(shè)有送入無煙煤粉燃燒所需空 氣的一次切向送風口 4。
為進一步確保著火后的無煙煤粉能充分燃燒，上述旋風燃燒簡2 的燃燒室爐壁設(shè)有送入確保無煙煤粉著火后能充分燃燒所需空氣的 二次切向送風口 5。上述二次切向送風口 5與一次切向送風口 4不在 同一水平面上。
本實施例中，上述旋風燃燒簡2為圓簡狀旋風燃燒簡。
此外，上述旋風燃燒簡2的底部設(shè)有承接無煙煤粉燃燒后排出
的液態(tài)灰渣的灰渣斗6。
上述旋風燃燒簡2釆用水冷方式。上述旋風燃燒簡2與直流
燃燒器的符合比例為70%: 30%。
本實用新型在工作過程中，無煙煤粉由噴槍3高速旋轉(zhuǎn)噴入旋風
燃燒簡2的燃燒室，燃燒室的燃燒空間為高速旋轉(zhuǎn)的火球，燃燒速度
是普通鍋爐的幾十倍。燃燒無煙煤粉燃燒所需要的空氣，將其分成幾
部分切向風，即一次切向風和二次切向風等， 一次切向風從在噴槍3
下游一定距離處的旋風燃燒簡2的頂部所設(shè)的 一次切向送風口 4切向
進入旋風燃燒簡2的燃燒室，從一次切向送風口 4進入的一次切向風
作高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的氣流將旋風燃燒簡2的燃燒室內(nèi)的高溫煙氣
卷吸到旋風燃燒簡2的燃燒室的前端，保證了旋風燃燒簡2的燃燒室
前端能夠維持足夠高的溫度，使得無煙煤粉得以快速加熱，穩(wěn)定著火燃燒；著火后的無煙煤粉充分燃燒所需要的另一部分空氣(即二次切 向風等)通過旋風燃燒簡2爐壁設(shè)有的二次切向送風口 5送入旋風燃
燒簡2的燃燒室，高速旋轉(zhuǎn)的氣流使旋風燃燒簡2燃燒室內(nèi)形成強烈 的旋渦運動和復(fù)雜的軸向流動，燃燒過程更為熾烈，無煙煤粉燃燒產(chǎn) 生的高溫煙氣進入燃燼室進一步燃盡后，進入鍋爐爐膛l,無煙煤粉 在旋風燃燒筒2的燃燒室及鍋爐爐膛1內(nèi)停留時間達10秒以上，確 保無煙煤粉的燃燼率在99%以上。由于無煙煤粉在旋風燃燒簡2的燃 燒室內(nèi)燃燒強烈，溫度高，可以實現(xiàn)液態(tài)排渣，液態(tài)灰渣排入灰渣斗 6,使無煙煤粉灰分及其它有害成份在旋風燃燒簡2的燃燒室即可被 排除，不會進入鍋爐的鍋爐爐膛l內(nèi)，因此不會影響鍋爐出力；同時， 旋風燃燒簡2釆用水冷方式，相當于增大鍋爐蒸發(fā)受熱面，有可能使
鍋爐出力進一步提高。
無煙煤粉在旋風燃燒簡2的燃燒室內(nèi)燃燒后的煙氣飄向鍋爐爐 膛1的上方，與鍋爐爐膛1的四角切圓形成的高溫火球強烈混合燃燒， 確保了后期燃盡。同時，旋風燃燒簡2噴入的高溫火焰又為直流燃燒 器的著火提供了穩(wěn)定的熱源。
權(quán)利要求1、一種電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備，包括有鍋爐爐膛(1)，其特征在于鍋爐爐膛(1)的后部安裝有旋風燃燒筒(2)，旋風燃燒筒(2)的上方設(shè)有將無煙煤粉高速旋轉(zhuǎn)噴入旋風燃燒筒(2)的燃燒室內(nèi)的噴槍(3)，旋風燃燒筒(2)的頂部設(shè)有送入無煙煤粉燃燒所需空氣的一次切向送風口(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備，其特征 在于上述旋風燃燒簡(2)的燃燒室爐壁設(shè)有送入確保無煙煤粉著火 后能充分燃燒所需空氣的二次切向送風口 (5)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備，其特征 在于上述二次切向送風口 (5)與一次切向送風口 (4)不在同一水平面上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備，其特征 在于上述旋風燃燒簡(2)為圓簡狀旋風燃燒簡。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè) 備，其特征在于上述旋風燃燒簡(2)的底部設(shè)有承接無煙煤粉燃燒后排出的液態(tài)灰渣的灰渣斗(6)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備，其特征在于上述旋風燃燒簡(2)釆用水冷方式。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備，其特征 在于上述旋風燃燒簡(2)與直流燃燒器的符合比例為70%: 30%。
專利摘要本實用新型是一種電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備，包括有鍋爐爐膛(1)，其中鍋爐爐膛(1)的后部安裝有旋風燃燒筒(2)，旋風燃燒筒(2)的上方設(shè)有將無煙煤粉高速旋轉(zhuǎn)噴入旋風燃燒筒(2)的燃燒室內(nèi)的噴槍(3)，旋風燃燒筒(2)的頂部設(shè)有送入無煙煤粉燃燒所需空氣的一次切向送風口(4)。上述旋風燃燒筒(2)的燃燒室爐壁設(shè)有送入確保無煙煤粉著火后能充分燃燒所需空氣的二次切向送風口(5)。本實用新型由于采用將旋流燃燒器和直流燃燒器相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，故綜合了旋流燃燒器和直流燃燒器的優(yōu)點，不僅確保無煙煤粉能快速著火，且確保無煙煤粉能充分燃盡，從而能有效提高鍋爐效率。本實用新型設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，是一種能使無煙煤粉直接燃盡的電站鍋爐無煙煤粉燃燒設(shè)備，其社會效益及經(jīng)濟效益都較顯著。
文檔編號F23D14/78GK201246737SQ20082005123
公開日2009年5月27日 申請日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日
發(fā)明者劉效洲 申請人:廣東工業(yè)大學