專利名稱：低NOx液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低N0x液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器，適用于2-35噸蒸汽、熱水鍋爐，爐窯、鍛造、煉鋼，路橋拌和站及冷骨料加熱等各種工業(yè)生產(chǎn)對熱能需求的燃燒裝置，屬于煤粉燃燒器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
層燃鍋爐是目前工業(yè)鍋爐廣泛應(yīng)用的爐型，由受壓部件、鏈條爐排等主要部件組成，燃料煤在爐排上層狀燃燒，燃燒時(shí)與空氣的混合不充分，造成燃燒不徹底、燃燼率低、"損失大，排煙含N0x、 S02、粉塵濃度高，污染環(huán)境。為解決這些問題，申請人曾于2007年02月12日申請的名稱為"低氮氧化物軸向渦流粉煤燃燒器"實(shí)用新型專利，公開號為CN201014436， 2007年6月11日申請的名稱為"低NOx多管軸向渦流粉煤燃燒器"的發(fā)明專利，申請?zhí)枮?00710110815. 5，這兩種燃燒器的缺點(diǎn)是
1，由于是一次風(fēng)的燃燒方式，煤粉燃燒還不夠充分；2，由于燃燒器的燃燒溫度很高，從而影響燃燒器的使用壽命。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種燃燒充分，提高使用壽命的低NOx液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種低NOx液態(tài)排渣雙旋流
煤粉燃燒器，由可調(diào)式噴燃裝置和筒狀燃燒室組成
所述的可調(diào)式噴燃裝置包括后端蓋，后端蓋通過后端蓋鉸鏈鉸接于筒狀燃燒室后端，后端蓋一側(cè)設(shè)有后端蓋鎖緊操縱盤，后端蓋中心設(shè)有一個(gè)一次風(fēng)/煤粉噴射管道，錐體調(diào)整操縱盤設(shè)于煤粉噴射管道端部， 一次風(fēng)/煤粉噴射管道上端設(shè)有一個(gè)燃料管， 一次風(fēng)/煤粉噴射管道前端與筒狀燃燒室連接， 一次風(fēng)/煤粉噴射管道內(nèi)設(shè)置一個(gè)噴嘴調(diào)節(jié)螺桿，噴嘴調(diào)整螺桿外設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿外套，噴嘴調(diào)節(jié)螺桿前端固定一個(gè)錐體， 一次風(fēng)/煤粉噴射管道前端頭與擴(kuò)散器連接，錐體與擴(kuò)散器構(gòu)成一個(gè)可調(diào)試噴嘴，后端蓋上設(shè)有一個(gè)發(fā)火裝置和燃油或燃?xì)恻c(diǎn)火器，觀火門和觀火門鎖緊操縱盤設(shè)于后端蓋上，火焰檢測傳感器固定在觀火門的中部。
所述的筒狀燃燒室包括燃燒室殼體，燃燒室殼體外設(shè)有由二次風(fēng)室外殼組成的二次風(fēng)室，和吊耳，在二次風(fēng)室徑向設(shè)有至少4列矩形環(huán)狀風(fēng)道，在每一列矩形環(huán)狀風(fēng)道內(nèi)設(shè)有至少5個(gè)二次風(fēng)徑向?qū)Я鞴?，在二次風(fēng)室外殼進(jìn)口管設(shè)有各段風(fēng)門調(diào)節(jié)板和風(fēng)門操縱機(jī)構(gòu)，二次進(jìn)風(fēng)口端設(shè)有二次風(fēng)總進(jìn)口法蘭，其特征在于，所述的燃燒室殼體為絕熱層；在燃燒室殼體和二次風(fēng)室之間設(shè)有冷卻水道或二次風(fēng)換熱翅片，在冷卻水道的上下端分別設(shè)有冷卻出水管和冷卻進(jìn)水管；在調(diào)節(jié)螺桿外套頂端設(shè)有一次風(fēng)軸向旋流發(fā)生器。
所述的一次風(fēng)軸向旋流發(fā)生器由至少3根擾流板組成，至少3根擾流板均勻設(shè)于調(diào)節(jié)螺桿外套和一次風(fēng)/煤粉噴射管道外殼之間。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有燃燒器的區(qū)別在于
1.本實(shí)用新型使煤粉/空氣混合氣體在燃燒器內(nèi)分區(qū)段、貧氧燃燒，從而產(chǎn)生還原反應(yīng)，使氮氧化物還原
C0+N0—C02+N2H2+N0— N2+H20CHi+NO—HCN+0
HCN+NO—K+…(過量空氣系數(shù)ci〈1)NO+C— N2+C0
從上述反應(yīng)式的生成物可以看出，N0x的生成被抑制，達(dá)到潔凈燃燒，獲得N0x減排的效果；
2. 本實(shí)用新型增加一次風(fēng)軸向旋流發(fā)生器，采用軸徑向雙旋流份區(qū)段控制燃燒，實(shí)現(xiàn)一次風(fēng)粉煤混合物與二次風(fēng)粉煤混合比例調(diào)節(jié)燃燒，使150 300目的小顆粒煤粉可與熱空氣混合充分、燃燒速度快，燃燼率高達(dá)99.5%;液態(tài)捕渣率高于85%以上，降低排煙中的粉塵濃度(其液態(tài)灰渣含Si02 6(W 、含A1A25%均是鉀基硅酸鈉和硅酸鋁、硅膠產(chǎn)品的生產(chǎn)原料)，減少煙塵排放量；
3. 本實(shí)用新型在燃燒室殼體和二次風(fēng)室之間設(shè)有冷卻水道或二次風(fēng)換熱翅片，而且將燃燒室殼體做為絕熱層，這樣使燃燒室殼體外的二次風(fēng)室不受燃燒室高溫的影響，提高本發(fā)明的使用壽命。
4.目前，全國使用的2-35噸蒸汽、熱水鍋爐成千上萬，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案來改造這些鍋爐，將會產(chǎn)生巨大的減排社會效益，又會獲得驚人的節(jié)能經(jīng)濟(jì)成果。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是燃燒充分，節(jié)能減排效果顯著，使用壽命延長。

圖1為實(shí)施例1 一種水冷式低N0x液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為一種水冷式低N0x液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器A-A示意圖；圖3為一種水冷式低N0x液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器B-B示意圖；圖4為一次風(fēng)軸流發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖5為實(shí)施例2 —種風(fēng)冷式低N0x液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為一種風(fēng)冷式低NOx液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器A-A示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1
以10噸鏈條爐排蒸汽鍋爐燃燒器為例，如圖l、 2、 3所示，為一種水冷式低NOx液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖，所述的一種水冷式低NOx液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器，由可調(diào)式噴燃裝置5和燃燒室30組成
所述的可調(diào)式噴燃裝置5由后端蓋2、錐體6、調(diào)節(jié)螺桿外套7、噴嘴調(diào)節(jié)螺桿8、擴(kuò)散器9、 一次風(fēng)軸流發(fā)生器IO、錐體調(diào)整操縱盤ll、燃料管12、發(fā)火裝置13、點(diǎn)火器M、觀火門15、觀火門鎖緊操縱盤16、后端蓋鉸鏈23和后端蓋鎖緊操縱盤24、 一次風(fēng)/煤粉噴射管道25和火焰檢測傳感器28構(gòu)成。
所述的燃燒室30為筒狀燃燒室，由冷卻水道l、 二次風(fēng)室外殼3、吊耳4、矩形環(huán)狀風(fēng)道17、風(fēng)門操縱機(jī)構(gòu)18、 二次風(fēng)室19、燃燒室殼體20、支架21、底座22、冷卻出水管26、 二次風(fēng)進(jìn)口法蘭27、冷卻進(jìn)水管29、風(fēng)門調(diào)節(jié)板31和二次風(fēng)徑向?qū)Я鞴?2組成。
后端蓋2通過后端蓋鉸鏈23鉸接于筒狀燃燒室30后端，后端蓋2 —側(cè)安裝后端蓋鎖緊操縱盤24，后端蓋2中心設(shè)有一個(gè)一次風(fēng)/煤粉噴射管道25， 一次風(fēng)/煤粉噴射管道25直徑為219毫米、長為650毫米，錐體調(diào)整操縱盤ll設(shè)于 煤粉噴射管道25端部，煤粉噴射管道25上端設(shè)有一個(gè)燃料管12， 一次風(fēng)/煤粉 噴射管道25前端與筒狀燃燒室30連接， 一次風(fēng)/煤粉噴射管道25內(nèi)設(shè)置一個(gè)噴 嘴調(diào)節(jié)螺桿8，噴嘴調(diào)整螺桿8外設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿外套7，噴嘴調(diào)節(jié)螺桿8前后端 分別與一次風(fēng)/煤粉噴射管道25內(nèi)的螺桿支架和噴射管道封頭螺紋連接，調(diào)節(jié)螺 桿外套7前端設(shè)有由3根擾流板35組成的一次風(fēng)軸向旋流發(fā)生器10，在燃料一 次風(fēng)壓的作用下螺旋式通過錐體6進(jìn)入燃燒室30，并與二次風(fēng)旋轉(zhuǎn)方向一致形 成雙旋流方式，噴嘴調(diào)節(jié)螺桿8前端固定一個(gè)錐體6， 一次風(fēng)/煤粉噴射管道25 前端頭與擴(kuò)散器9連接，錐體6與擴(kuò)散器9構(gòu)成一個(gè)可調(diào)試噴嘴，噴嘴調(diào)節(jié)螺桿 8可改變錐體6與擴(kuò)散器9之間的相對位置，從而改變混合氣體的最佳點(diǎn)火點(diǎn)及 火焰長度，后端蓋2上設(shè)有一個(gè)發(fā)火裝置13和燃油或燃?xì)恻c(diǎn)火器14，觀火門15 和觀火門鎖緊操縱盤16安裝在后端蓋2上，火焰檢測傳感器28固定在觀火門 15的中部，燃料入口通過法蘭盤與來自磨煤機(jī)的燃料出口相連接，利用磨煤機(jī) 風(fēng)壓將煤粉送入一次風(fēng)/噴射管道25并進(jìn)入燃燒室30,后端蓋20上的觀火門尺 寸為80X 150毫米并裝有火焰檢測傳感器28，也可通過該門進(jìn)行人工手動點(diǎn)火。 筒狀燃燒室30內(nèi)徑1400毫米、長2000毫米、內(nèi)筒為厚8毫米的鋼板巻制 焊接，燃燒室殼體20絕熱層由不定形耐火材料或不定形高溫澆注料制成，在燃 燒室殼體20和二次風(fēng)室19之間設(shè)有冷卻水道1，環(huán)形冷卻水道1外筒由厚8毫 米的鋼板巻制，冷卻水道l的內(nèi)膽上焊有錨鉤，燃燒室殼體20絕熱層澆注在內(nèi) 膽上，與燃燒室殼體20組焊連接，環(huán)形冷卻水道1寬100毫米，冷卻水道1的 上下端分別設(shè)有冷卻出水管26和冷卻進(jìn)水管29， 二次風(fēng)室19用4列矩形環(huán)狀 風(fēng)道17由厚4毫米的鋼板巻制二次風(fēng)室外殼3，與冷卻水道1外筒同軸向排列 組焊連接，二次風(fēng)室19的風(fēng)道寬150毫米，每列矩形環(huán)狀風(fēng)道17內(nèi)設(shè)5個(gè)徑向 二次風(fēng)徑向?qū)Я鞴?2， 二次風(fēng)徑向?qū)Я鞴?2徑向呈12度，與筒內(nèi)切向呈56度 角布置，二次風(fēng)徑向?qū)Я鞴?2的直徑為63毫米，環(huán)形套內(nèi)的20根二次風(fēng)徑向 導(dǎo)流管32使矩形環(huán)帶與筒體內(nèi)切向貫通，二次風(fēng)徑向?qū)Я鞴?2切向貫穿冷卻水 道1和燃燒室殼體20絕熱層組焊到冷卻水道1外筒上，可調(diào)二次風(fēng)室19的矩形 環(huán)狀風(fēng)道下口 n形狀同軸向組合焊接到冷卻水道1外筒表面，并使二次風(fēng)穿過冷卻水道1和燃燒室殼體20絕熱層切向進(jìn)入燃燒室30內(nèi)腔。在二次風(fēng)室外殼3 進(jìn)口管設(shè)有各段風(fēng)門調(diào)節(jié)板31和風(fēng)門操縱機(jī)構(gòu)18，可實(shí)現(xiàn)分區(qū)段控制，二次進(jìn) 風(fēng)口端設(shè)有二次風(fēng)總進(jìn)口法蘭27，燃料管12與一次風(fēng)/煤粉噴射管道25呈軸向 38度角焊接， 一次風(fēng)/煤粉噴射管道25出口端設(shè)有一次風(fēng)軸流發(fā)生器10，如圖 4所示，為一次風(fēng)軸流發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖， 一次風(fēng)軸向旋流發(fā)生器10由3根擾 流板35組成，噴嘴調(diào)節(jié)螺桿8同軸芯設(shè)于調(diào)節(jié)螺桿外套7內(nèi)并設(shè)于一次風(fēng)/煤粉 噴射管道25外殼中心，與一次風(fēng)/煤粉噴射管道25同軸，3根擾流板35均勻設(shè) 于調(diào)節(jié)螺桿外套7和一次風(fēng)/煤粉噴射管道25外殼之間。
可調(diào)式噴燃裝置5和燃燒室30各為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)體，兩者通過可拆卸的活動 鉸鏈連接成一個(gè)整體，在這樣一個(gè)整體里完成煤粉燃料的輸送和與空氣的混合、 著火、強(qiáng)化燃燒、NOx的還原、燃燼、液態(tài)成渣、低NOx排放全部過程，潔凈的 高溫?zé)煔馑偷藉仩t爐膛被吸收利用。
本實(shí)用新型實(shí)例之一對鍋爐進(jìn)行改造，安裝低N0x液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃 燒器，改造鍋爐為江蘇南通鍋爐廠生產(chǎn)的SZL10-1.25-AII鏈條爐排鍋爐，鍋爐 05年出廠投入運(yùn)^M吏用，鍋爐測試熱效率70.2%、燃煤燃燼率76%、 N0x排放 900mg/m3、 S02排放1200mg/m3、林格曼〉1級，每小時(shí)燃用標(biāo)煤1.8噸，從點(diǎn)爐 到達(dá)到使用工況需2小時(shí)以上，爐膛溫度83(TC左右，并伴有黑煙排出。改造后 每小時(shí)燃用標(biāo)煤850 1100kg，從點(diǎn)爐到達(dá)到使用工況需35分鐘左右，爐膛溫 度達(dá)86(TC 96(TC，只有含水蒸汽的白色煙氣排出，節(jié)煤率為35%、燃燼率為 99%以上、熱效率91% 、 N0x排放29mg/m3、 S02排放224mg/m3、林格曼0. 5級。 實(shí)施例2
以10噸鏈條爐排蒸汽鍋爐燃燒器為例，如圖5、 6所示，為一種風(fēng)冷式低 N0x液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖，所述的一種風(fēng)冷式低N0x液態(tài)排渣 雙旋流煤粉燃燒器，由可調(diào)式噴燃裝置5和燃燒室30組成可調(diào)式噴燃裝置5 與實(shí)施例1相同，燃燒室30的唯一區(qū)別是在燃燒室殼體20和二次風(fēng)室19之間 設(shè)有二次風(fēng)換熱翅片33，其它部分均與實(shí)施例1相同。
本實(shí)用新型實(shí)例之二對鍋爐進(jìn)行改造，安裝風(fēng)冷式低N0x液態(tài)排渣雙旋流 煤粉燃燒器，改造鍋爐為江蘇南通鍋爐廠生產(chǎn)的SZL10-1. 25-AII鏈條爐排鍋爐，
8鍋爐05年出廠投入運(yùn)行使用，鍋爐測試熱效率70. 2%、燃煤燃燼率76%、 NOx排 放900mg/m3 、 S。2排放1200mg/m3、林格曼〉1級，每小時(shí)燃用標(biāo)煤1. 8噸，從 點(diǎn)爐到達(dá)到使用工況需2小時(shí)以上，爐膛溫度83(TC左右，并伴有黑煙排出。改 造后每小時(shí)燃用標(biāo)煤850 1100kg，從點(diǎn)爐到達(dá)到使用工況需35分鐘左右，爐 膛溫度達(dá)86(TC 96(TC，只有含水蒸汽的白色煙氣排出，節(jié)煤率為35%、燃燼率 為99%以上、熱效率91% 、 N0x排放29mg/m3、 S02排放224mg/ra3、林格曼0. 5級。
權(quán)利要求1.一種低NOx液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器，由可調(diào)式噴燃裝置(5)和燃燒室(30)組成所述的可調(diào)式噴燃裝置(5)包括后端蓋(2)，后端蓋(2)通過后端蓋鉸鏈(23)鉸接于筒狀燃燒室(30)后端，后端蓋(2)一側(cè)設(shè)有后端蓋鎖緊操縱盤(24)，后端蓋(2)中心設(shè)有一個(gè)一次風(fēng)/煤粉噴射管道(25)，錐體調(diào)整操縱盤(11)設(shè)于一次風(fēng)/煤粉噴射管道(25)端部，一次風(fēng)/煤粉噴射管道(25)上端設(shè)有一個(gè)燃料管(12)，一次風(fēng)/煤粉噴射管道(25)前端與筒狀燃燒室連接，一次風(fēng)/煤粉噴射管道(25)內(nèi)設(shè)置一個(gè)噴嘴調(diào)節(jié)螺桿(8)，噴嘴調(diào)整螺桿(8)外設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿外套(7)，噴嘴調(diào)節(jié)螺桿(8)前端固定一個(gè)錐體(6)，一次風(fēng)/煤粉噴射管道(25)前端頭與擴(kuò)散器(9)連接，錐體(6)與擴(kuò)散器(9)構(gòu)成一個(gè)可調(diào)試噴嘴，后端蓋(2)上設(shè)有一個(gè)發(fā)火裝置(13)和燃油或燃?xì)恻c(diǎn)火器(14)，觀火門(15)和觀火門鎖緊操縱盤(16)設(shè)于后端蓋(2)上，火焰檢測傳感器(28)固定在觀火門(15)的中部；所述的燃燒室(30)包括燃燒室殼體(20)，燃燒室殼體(20)外設(shè)有由二次風(fēng)室外殼(3)組成的二次風(fēng)室(19)和吊耳(4)，在二次風(fēng)室(19)徑向設(shè)有至少4列矩形環(huán)狀風(fēng)道(17)，在每一列矩形環(huán)狀風(fēng)道(17)內(nèi)設(shè)有至少5個(gè)二次風(fēng)徑向?qū)Я鞴?32)，在二次風(fēng)室外殼(3)進(jìn)口管設(shè)有各段風(fēng)門調(diào)節(jié)板(31)和風(fēng)門操縱機(jī)構(gòu)(18)，二次進(jìn)風(fēng)口端設(shè)有二次風(fēng)總進(jìn)口法蘭(27)，其特征在于，所述的燃燒室殼體(20)為絕熱層；在燃燒室殼體(20)和二次風(fēng)室(19)之間設(shè)有冷卻水道(1)或二次風(fēng)換熱翅片(33)，在冷卻水道(1)的上下端分別設(shè)有冷卻出水管(26)和冷卻進(jìn)水管(29)；在調(diào)節(jié)螺桿外套(7)頂端設(shè)有一次風(fēng)軸向旋流發(fā)生器(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低N0x液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器，其特征在于，所 述的一次風(fēng)軸向旋流發(fā)生器(10)由至少3根擾流板(35)組成，至少3 根擾流板(35)均勻設(shè)于調(diào)節(jié)螺桿外套(7)和一次風(fēng)/煤粉噴射管道(25)外殼之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低N0x液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器，其特征在于， 所述的燃燒室殼體(20)絕熱層的材料為不定形耐火材料或不定形高溫澆注
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種低NOx液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒器，適用于2-35噸蒸汽、熱水鍋爐，爐窯、鍛造、煉鋼，路橋拌和站及冷骨料加熱等各種工業(yè)生產(chǎn)對熱能需求的燃燒裝置，包括可調(diào)式噴燃裝置和筒狀燃燒室組成，其特征在于，所述的燃燒室殼體為絕熱層；在燃燒室殼體和二次風(fēng)室之間設(shè)有冷卻水道或二次風(fēng)換熱翅片，在冷卻水道的上下端分別設(shè)有冷卻出水管和冷卻進(jìn)水管；在調(diào)節(jié)螺桿外套頂端設(shè)有一次風(fēng)軸流發(fā)生器。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是燃燒充分，提高使用壽命。
文檔編號F23D1/02GK201293314SQ20082015131
公開日2009年8月19日 申請日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者潘玉明, 鄭雯平 申請人:上海題橋紡織染紗有限公司