專利名稱：新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電站鍋爐燃燒設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)是能源消耗大國(guó)，在全國(guó)能源的總消耗中，煤炭占75%以上，石油占17%。而電站鍋爐作為最主要的熱能轉(zhuǎn)化設(shè)備煤渣粉，其中煤炭用量占總煤炭量的60%以上。隨著燃油價(jià)格的不斷上漲，燃煤價(jià)格也在急劇上升，特別是煙煤，價(jià)格更是居高不下。與此同時(shí)，大量熱值很高的電站鍋爐飛灰卻被白白丟棄，十分可惜。因此，對(duì)燃煙煤電 站鍋爐飛灰殘余熱值進(jìn)行回收的要求越來(lái)越緊迫。將飛灰和煙煤粉混合磨制成煤渣粉作為電站鍋爐的燃料可以有效地解決這一問(wèn)題。但是煤渣粉存在的缺點(diǎn)是揮發(fā)分低，極難著火，難燃盡，現(xiàn)有普通鍋爐大多采用直流式煤粉燃燒器，其特性如下1.不旋轉(zhuǎn)，射流擴(kuò)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(yuǎn)，后期混合好，有利于煤粉燃盡；3.采用四角布置，相互配合時(shí)，相互點(diǎn)燃，著火好，混合強(qiáng)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)分的煤渣粉很困難。雖然采用鈍體燃燒技術(shù)后可以摻燒一部分無(wú)煙煤，但是想完全以煤渣粉為燃料還是難上加難。若要徹底改燒煤渣粉，必須對(duì)燃燒器的著火特性進(jìn)行改進(jìn)。改善煤渣粉著火特性的技術(shù)有很多，應(yīng)用最成功的是采用旋流燃燒技術(shù)。采用旋流燃燒技術(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(jiǎn)稱旋流器)。煤粉氣流或熱空氣通過(guò)旋流器時(shí)，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?zé)煔饣亓鲄^(qū)，并使氣流強(qiáng)烈混合。射出噴口后在氣流中心形成回流區(qū)，這個(gè)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?zé)煔鈦?lái)加熱煤粉氣流，當(dāng)煤粉氣流擁有了一定熱量并達(dá)到著火溫度后就開(kāi)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(shí)，在旋轉(zhuǎn)氣流的外圍也形成回流區(qū)，這個(gè)回流區(qū)叫外回流區(qū)。外回流區(qū)也卷吸高溫?zé)煔鈦?lái)加熱空氣和煤粉氣流。由于二次風(fēng)也形成旋轉(zhuǎn)氣流，二次風(fēng)與一次風(fēng)的混合比較強(qiáng)烈，使燃燒過(guò)程連續(xù)進(jìn)行，不斷發(fā)展，直至燃盡。與直流射流相比，旋轉(zhuǎn)氣流同時(shí)具有向前運(yùn)動(dòng)的軸向速度和沿圓周運(yùn)動(dòng)的切向速度，這就使氣流在流動(dòng)方向上，沿軸向與切向的擾動(dòng)能力增強(qiáng)，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?zé)煔猓纬纱蠓秶亓鲄^(qū)，這種火焰可卷吸火焰自身燃燒放出的熱量，具有極強(qiáng)的自穩(wěn)定著火能力，因回流量大，非常適合燃燒難燃的煤渣粉。雖然旋流燃燒器的著火性能極好，完全可以滿足煤渣粉的著火要求。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。因此，還需尋求一種新的解決方法。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種不僅確保煤渣粉能快速著火，且確保煤渣粉能充分燃盡的新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置。通過(guò)將旋流燃燒器和直流燃燒器相結(jié)合，能使煤渣粉直接燃盡，能有效提高鍋爐效率。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置，包括有鍋爐爐膛和與所述鍋爐爐膛連接的旋風(fēng)燃燒筒，所述旋風(fēng)燃燒筒安裝于鍋爐爐膛的前部和后部，所述旋風(fēng)燃燒筒的上方設(shè)有將煤渣粉高速旋轉(zhuǎn)噴入旋風(fēng)燃燒筒的燃燒室內(nèi)的噴槍，所述旋風(fēng)燃燒筒的頂部設(shè)有送入煤渣粉著火所需空氣的一次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 ；所述鍋爐爐膛的前后部安裝有兩個(gè)所述旋風(fēng)燃燒筒。所述旋風(fēng)燃燒筒與鍋爐爐膛連接的孔道內(nèi)設(shè)置有煙塵檔片，有效的擋住部分大顆粒的煙塵進(jìn)入鍋爐爐膛內(nèi)。所述旋風(fēng)燃燒筒的燃燒室爐壁設(shè)有送入確保煤渣粉著火后能充分燃燒所需空氣的二次切向送風(fēng)口。 所述二次切向送風(fēng)口與一次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口不在旋風(fēng)燃燒筒同一水平面上。所述旋風(fēng)燃燒筒為圓筒狀旋風(fēng)燃燒筒。所述旋風(fēng)燃燒筒的底部設(shè)有承接煤渣粉燃燒后排出的液態(tài)灰渣的灰渣斗。上述旋風(fēng)燃燒筒采用水冷方式。上述旋風(fēng)燃燒筒與直流燃燒器的符合比例為60% 40%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是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(diǎn)，不僅能確保煤渣粉能快速著火，且確保煤渣粉能充分燃盡，從而能有效提高電站鍋爐效率。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能夠有效燃用低熱值低價(jià)格的煤渣粉，社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益都較顯著。

圖I為本實(shí)用新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置作進(jìn)一步描述。新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置，如圖I所示，包括有鍋爐爐膛I和與所述鍋爐爐膛I連接的旋風(fēng)燃燒筒2，所述旋風(fēng)燃燒筒2安裝于鍋爐爐膛I的后部，所述旋風(fēng)燃燒筒2的上方設(shè)有將煤渣粉高速旋轉(zhuǎn)噴入旋風(fēng)燃燒筒2的燃燒室內(nèi)的噴槍3，旋風(fēng)燃燒筒2的頂部設(shè)有送入煤渣粉燃燒所需空氣的一次切向送風(fēng)口 4。所述鍋爐爐膛I的前后部安裝有兩個(gè)所述旋風(fēng)燃燒筒2?？梢酝ㄟ^(guò)兩個(gè)旋風(fēng)燃燒筒2同時(shí)燃燒來(lái)提高鍋爐爐膛I的溫度，也可以低負(fù)荷時(shí)單獨(dú)運(yùn)行其中一個(gè)。為進(jìn)一步確保著火后的煤渣粉能充分燃燒，上述旋風(fēng)燃燒筒2的燃燒室爐壁設(shè)有送入確保煤渣粉著火后能充分燃燒所需空氣的二次切向送風(fēng)口 5。上述二次切向送風(fēng)口 5與一次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口4不在同一水平面上。所述旋風(fēng)燃燒筒2為圓筒狀旋風(fēng)燃燒筒。所述旋風(fēng)燃燒筒2與鍋爐爐膛I連接的孔道內(nèi)設(shè)置有煙塵檔片7，有效的擋住部分大顆粒的煙塵進(jìn)入鍋爐爐膛內(nèi)。此外，上述旋風(fēng)燃燒筒2的底部設(shè)有承接煤渣粉燃燒后排出的液態(tài)灰渣的灰渣斗6。所述旋風(fēng)燃燒筒2采用水冷方式。上述旋風(fēng)燃燒筒2與直流燃燒器的符合比例為60 40。本實(shí)用新型在工作過(guò)程中，煤渣粉由噴槍3高速旋轉(zhuǎn)噴入旋風(fēng)燃燒筒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。燃燒煤渣粉燃燒所需要的空氣，將其分成幾部分切向風(fēng)，即一次旋轉(zhuǎn)風(fēng)和二次切向風(fēng)等，一次旋轉(zhuǎn)風(fēng)從在噴槍3下游一定距離處的旋風(fēng)燃燒筒2的頂部所設(shè)的一次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 4旋轉(zhuǎn)進(jìn)入旋風(fēng)燃燒筒2的燃燒室，從一次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 4進(jìn)入的一次風(fēng)作高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的氣流將旋風(fēng)燃燒筒2的燃燒室內(nèi)的高溫?zé)煔饩砦叫L(fēng)燃燒筒2的燃燒室的前端，保證了旋風(fēng)燃燒筒2的燃燒室前端能夠維持足夠高的溫度，使得煤渣粉得以快速加熱，穩(wěn)定著火燃燒；著火后的煤渣粉充分燃燒所需要的另一部分空氣(即二次切向風(fēng)等)通過(guò)旋風(fēng)燃燒筒2爐壁設(shè)有的二次切向送風(fēng)口 5送入旋風(fēng)燃燒筒2的燃燒室，高速旋轉(zhuǎn)的氣流使旋風(fēng)燃燒筒2燃燒室內(nèi)形成強(qiáng)烈的旋渦運(yùn)動(dòng)和復(fù)雜的軸向流動(dòng)，燃燒過(guò)程更為熾烈，煤渣粉燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入燃燼室進(jìn)一步燃盡后，進(jìn)入鍋爐爐膛1，煤渣粉在旋風(fēng)燃燒筒2的燃燒室及鍋爐爐膛I內(nèi)停留 時(shí)間達(dá)10秒以上，確保煤渣粉的燃燼率在99%以上。由于煤渣粉在旋風(fēng)燃燒筒2的燃燒室 內(nèi)燃燒強(qiáng)烈，溫度高，可以實(shí)現(xiàn)液態(tài)排渣，液態(tài)灰渣排入灰渣斗6，使煤渣粉灰分及其它有害成份在旋風(fēng)燃燒筒2的燃燒室即可被排除，不會(huì)進(jìn)入鍋爐的鍋爐爐膛I內(nèi)，因此不會(huì)影響鍋爐出力；同時(shí)，旋風(fēng)燃燒筒2采用水冷方式，相當(dāng)于增大鍋爐蒸發(fā)受熱面，有可能使鍋爐出力進(jìn)一步提聞。煤渣粉在旋風(fēng)燃燒筒2的燃燒室內(nèi)燃燒后的煙氣飄向鍋爐爐膛I的上方，與鍋爐爐膛I的四角切圓形成的高溫火球強(qiáng)烈混合燃燒，確保了后期燃盡。同時(shí)，旋風(fēng)燃燒筒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。盡管本實(shí)用新型是參照具體實(shí)施例來(lái)描述，但這種描述并不意味著對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成限制。參照本實(shí)用新型的描述，所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變化，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員都是可以預(yù)料的，這種的變化應(yīng)屬于所屬權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置，包括有鍋爐爐膛(I)和與所述鍋爐爐膛(I)連接的旋風(fēng)燃燒筒(2)，其特征在于，所述旋風(fēng)燃燒筒(2)在鍋爐爐膛(I)上設(shè)置有最少兩個(gè)；所述旋風(fēng)燃燒筒(2 )安裝于鍋爐爐膛(I)的后部或者前部，所述旋風(fēng)燃燒筒(2 )的上方設(shè)有將煤渣粉高速旋轉(zhuǎn)噴入旋風(fēng)燃燒筒(2)的燃燒室內(nèi)的噴槍(3)，所述旋風(fēng)燃燒筒(2)的頂部設(shè)有送入煤渣粉著火所需空氣的一次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置，其特征在于，所述旋風(fēng)燃燒筒(2)與鍋爐爐膛(I)連接的孔道內(nèi)設(shè)置有煙塵檔片(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置，其特征在于，所述旋風(fēng)燃燒筒(2)的燃燒室爐壁設(shè)有送入確保煤渣粉著火后能充分燃燒所需空氣的二次切向送風(fēng)口< 5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置，其特征在于，所述二次切向送風(fēng)口(5)與一次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口(4)處于旋風(fēng)燃燒筒(2)不同水平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置，其特征在于，所述旋風(fēng)燃燒筒(2 )為圓筒狀旋風(fēng)燃燒筒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置，其特征在于，所述旋風(fēng)燃燒筒(2)的底部設(shè)有承接煤渣粉燃燒后排出的液態(tài)灰渣的灰渣斗(6)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種新型電站鍋爐煤渣粉燃燒裝置，包括有電站鍋爐爐膛和與所述鍋爐爐膛連接的旋風(fēng)燃燒筒，所述旋風(fēng)燃燒筒安裝于鍋爐爐膛的前部和后部，所述旋風(fēng)燃燒筒的上方設(shè)有將煤渣粉高速旋轉(zhuǎn)噴入旋風(fēng)燃燒筒的燃燒室內(nèi)的噴槍，所述旋風(fēng)燃燒筒的頂部設(shè)有送入煤渣粉著火所需空氣的一次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口；所述旋風(fēng)燃燒筒的上部設(shè)有送入煤渣粉充分燃燒所需空氣的二次切向送風(fēng)口。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可以有效燃用低熱值低價(jià)格的煤渣粉，社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益都較顯著。
文檔編號(hào)F23C5/08GK202709086SQ20122023242
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者劉效洲 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)