專利名稱：一種低NO_X濃淡煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煤粉鍋爐的燃燒器，具體涉及一種低NOx濃淡煤粉燃燒器。
背景技術(shù)：
在煤粉燃燒過(guò)程中，生成了大量氮氧化物氣體(簡(jiǎn)稱N0X)，NOx隨煙氣排放到大氣會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重地污染，降低NOx排放量可從兩方面進(jìn)行，一是控制燃燒過(guò)程中的生成量，可采用低NOx燃燒技術(shù)實(shí)現(xiàn)；二是對(duì)煙氣進(jìn)行脫氮處理。由于后者價(jià)格昂貴，現(xiàn)在我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的是低NOx燃燒技術(shù)。NOx的生成機(jī)理有三種熱力型N0X、燃料型NOx和快速型N0X，其中，燃料型NOx是指燃料中的氮受熱分解和氧化生成N0X，進(jìn)一步說(shuō)，主要指揮發(fā)分中的氮化合物生成的N0X，其生成量占NOx總生成量的60%-80%，這部分NOx在燃燒器出口處的火焰中心生成。要控制該區(qū)域中NOx的生成量，就應(yīng)控制燃燒著火初期的過(guò)量空氣系數(shù)，使燃料形成富燃料區(qū)，讓煤粉在開始著火階段處于缺氧狀態(tài)，以抑制揮發(fā)分中氮化合物的氧化，實(shí)際生成的NOx數(shù)量就可明顯減少。一種煤粉燃燒技術(shù)是采用濃淡煤粉燃燒器，在一次風(fēng)煤粉通道中設(shè)置了煤粉濃縮器，將煤粉氣流分離成濃粉流和淡粉流兩股氣流，這樣就可在一次風(fēng)總量不變的前提下提高濃粉流中的煤粉濃度，使?jié)夥哿髦械娜剂显谶^(guò)量空氣系數(shù)小于I的條件下燃燒，淡粉流中燃料則在過(guò)量空氣系數(shù)大于或接近于I的條件下燃燒，兩股氣流合起來(lái)使燃燒器出口的總過(guò)量空氣系數(shù)仍保持在合理的范圍之內(nèi)，濃粉流可以加快火焰?zhèn)鞑ニ俣?，將煤粉盡快著火，在濃粉流著火后，為淡粉流提供了著火熱源，后者也隨之著火，整個(gè)火炬的燃燒穩(wěn)定性增強(qiáng)，從而擴(kuò)大了鍋爐不投油助燃的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍和煤種適應(yīng)性。濃淡煤粉燃燒器中的實(shí)現(xiàn)煤粉濃淡分離的方法主要為管道彎頭濃縮器、旋風(fēng)分離器和百葉窗式濃縮器。


圖1示出了現(xiàn)有的一種百葉窗水平濃淡燃燒器(此圖為水平剖切后的俯視圖)，一次風(fēng)管31內(nèi)設(shè)置的百葉窗式濃縮器包括多個(gè)豎向延伸的平板式葉片，以一次風(fēng)粉氣流的流向?yàn)閰⒖挤较?，從上游到下游，葉片分別為起始葉片32、若干中間葉片33和終了葉片34,起始葉片和中間葉片的傾斜方向一致且與參考方向的夾角為銳角，起始葉片和中間葉片的整體排列為順次沿其傾斜方向排列，終了葉片和起始葉片的傾斜方向相反。一次風(fēng)粉氣流流過(guò)濃縮器后，實(shí)現(xiàn)煤粉水平濃淡分離，一次風(fēng)粉氣流經(jīng)過(guò)中間葉片和終了葉片轉(zhuǎn)折處的最小過(guò)流斷面后速度降低，壓力下降，噴嘴出口處的壓力較周圍環(huán)境的壓力低，增強(qiáng)了高溫?zé)煔獾幕亓髯饔?，形成回流區(qū)，卷吸高溫?zé)煔?，提高煤粉氣流著火的穩(wěn)定性。這種百葉窗水平濃淡燃燒器實(shí)現(xiàn)煤粉水平濃淡分離，一次風(fēng)粉氣流流經(jīng)起始葉片后，由于在起始葉片尾部形成較大的旋渦區(qū)，消耗大量的主流能量，產(chǎn)生較大的流動(dòng)局部損失。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低NOx濃淡煤粉燃燒器，它能實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)粉氣流濃縮加速，通過(guò)對(duì)高溫?zé)煔獾木砦饔?，改善煤粉的著火條件，降低NOx的生成量。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為[0011]一種低N0X&淡煤粉燃燒器，包括一次風(fēng)管，該一次風(fēng)管內(nèi)設(shè)置將一次風(fēng)管分為上風(fēng)室和下風(fēng)室的水平隔板，上風(fēng)室和下風(fēng)室內(nèi)均設(shè)置一組百葉窗式濃縮器，位于下風(fēng)室的百葉窗式濃縮器包括多個(gè)水平方向延伸的葉片，以一次風(fēng)粉氣流的流向?yàn)閰⒖挤较?，從上游到下游，葉片分別為起始葉片、若干中間葉片和終了葉片，中間葉片呈平板式，起始葉片迎風(fēng)面和中間葉片的傾斜方向一致均斜向上朝向下游，起始葉片還具有斜向下朝向下游傾斜的背風(fēng)面，終了葉片傾斜向下朝向下游；位于上風(fēng)室的百葉窗式濃縮器同樣包括起始葉片、若干中間葉片和終了葉片，它們和下風(fēng)室的百葉窗式濃縮器相應(yīng)葉片以水平隔板為對(duì)稱面對(duì)稱設(shè)置。上述低NOx濃淡煤粉燃燒器，所述起始葉片為固定在下風(fēng)室底板或上風(fēng)室頂板上的實(shí)心凸棱。上述低NOx濃淡煤粉燃燒器，所述中間葉片為3個(gè)，按照參考方向，分別為第一級(jí)中間葉片、第二級(jí)中間葉片和第三級(jí)中間葉片，第一級(jí)中間葉片和第二級(jí)中間葉片上具有沿水平方向延伸的狹長(zhǎng)型窄縫。上述低NOx濃淡煤粉燃燒器，所述第一級(jí)中間葉片和第二級(jí)中間葉片上的窄縫為一條，和中間葉片水平延伸長(zhǎng)度相當(dāng)。上述低NOx濃淡煤粉燃燒器，所述窄縫寬度為15_20mm。上述低NOx濃淡煤粉燃燒器，所述終了葉片的下游邊朝下游的水平方向延伸形成水平板。上述低NOx濃淡煤粉燃燒器，該燃燒器的噴口還設(shè)置周界風(fēng)。上述低N0X&淡煤粉燃燒器，所述位于噴口上下側(cè)的周界風(fēng)寬度為14mm，左右側(cè)的周界風(fēng)寬度為12mm。上風(fēng)室和下風(fēng)室內(nèi)均設(shè)置一組百葉窗式濃縮器，每組百葉窗式濃縮器包括多個(gè)水平方向延伸的葉片，實(shí)現(xiàn)在垂直方向上對(duì)風(fēng)粉氣流的濃縮加速。起始葉片還具有斜向下朝向下游傾斜的背風(fēng)面，由于背風(fēng)面的存在，一次風(fēng)粉氣流流經(jīng)起始葉片后，過(guò)流斷面漸變，和現(xiàn)有的突擴(kuò)斷面相比，形成的旋渦區(qū)大大減小，局部流動(dòng)損失降低。本實(shí)用新型相當(dāng)于將兩個(gè)單濃淡煤粉燃燒器上下疊置，且兩單濃淡煤粉燃燒器的濃粉氣流在噴口處匯合，相對(duì)提高了濃粉流中的煤粉濃度，降低NOx生成量，兩單濃淡煤粉燃燒器對(duì)高溫?zé)煔獾木砦饔迷趪娍谔幆B加，對(duì)高溫?zé)煔獾木砦饔酶鼜?qiáng)，煤粉燃燒穩(wěn)定性增強(qiáng)。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有百葉窗水平濃淡燃燒器水平剖切后的俯視圖。圖2為本實(shí)用新型垂直剖切后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1 一次風(fēng)管，2起始葉片，3中間葉片，4終了葉片，5周界風(fēng)，6水平隔板，7上風(fēng)室，8下風(fēng)室，21迎風(fēng)面，22背風(fēng)面，42水平板，31 一次風(fēng)管，32起始葉片，33中間葉片，34終了葉片。
具體實(shí)施方式
如圖2所不,一種低NOx濃淡煤粉燃燒器,包括一次風(fēng)管I,該一次風(fēng)管內(nèi)設(shè)置將一次風(fēng)管分為上風(fēng)室7和下風(fēng)室8的水平隔板6，上風(fēng)室和下風(fēng)室內(nèi)均設(shè)置一組百葉窗式濃縮器，位于下風(fēng)室的百葉窗式濃縮器包括多個(gè)水平方向延伸的葉片，以一次風(fēng)粉氣流的流向?yàn)閰⒖挤较?，從上游到下游，葉片分別為起始葉片2、若干中間葉片3和終了葉片4，中間葉片呈平板式，起始葉片迎風(fēng)面21和中間葉片的傾斜方向一致均斜向上朝向下游，起始葉片還具有斜向下朝向下游傾斜的背風(fēng)面22，終了葉片傾斜向下朝向下游；位于上風(fēng)室的百葉窗式濃縮器包括和下風(fēng)室的百葉窗式濃縮器結(jié)構(gòu)相同的起始葉片、若干中間葉片和終了葉片，它們和下風(fēng)室的百葉窗式濃縮器相應(yīng)葉片以水平隔板為對(duì)稱面對(duì)稱設(shè)置。具體地，所述起始葉片為固定在下風(fēng)室底板或上風(fēng)室頂板上的實(shí)心凸棱。所述中間葉片為3個(gè)，按照參考方向，分別為第一級(jí)中間葉片、第二級(jí)中間葉片和第三級(jí)中間葉片，第一級(jí)中間葉片和第二級(jí)中間葉片上具有沿水平方向延伸的狹長(zhǎng)型窄縫。優(yōu)選地，所述第一級(jí)中間葉片和第二級(jí)中間葉片上的窄縫為一條，和中間葉片水平延伸長(zhǎng)度相當(dāng)。在第一級(jí)中間葉片和第二級(jí)中間葉片上開設(shè)狹長(zhǎng)型窄縫，相當(dāng)于把每個(gè)葉片分為沿流動(dòng)方向尺寸小的兩塊。在相同的雷諾系數(shù)Re的情況下，旋渦區(qū)的面積近似于和葉片沿流動(dòng)方向尺寸的平方成正比，這樣每個(gè)小葉片的旋渦區(qū)面積將是一個(gè)大葉片的1/4左右，兩個(gè)小葉片的旋渦區(qū)面積之和也僅是原來(lái)的一半左右，降低了風(fēng)粉流經(jīng)中間葉片的局部流動(dòng)阻力，減少了風(fēng)粉在中間葉片后的沉積，避免堵煤事故的發(fā)生。優(yōu)選地，所述窄縫寬度為15_20mm。所述終了葉片的下游邊朝下游的水平方向延伸形成水平板42。煤粉氣流在流經(jīng)終了葉片時(shí)，過(guò)流面積突然增大，煤粉氣流的速度降低，壓力下降，噴嘴出口處的壓力較周圍環(huán)境的壓力低，形成回流區(qū)，卷吸高溫?zé)煔?，提高煤粉的熱解效果。終了葉片的水平板對(duì)風(fēng)粉氣流的擴(kuò)散進(jìn)行一定的限制，以控制回流區(qū)的大小，使煤粉氣流中的過(guò)量空氣系數(shù)維持小于1，以抑制NOX生成。該燃燒器的噴口還設(shè)置周界風(fēng)5。優(yōu)選地，所述位于噴口上下側(cè)的周界風(fēng)寬度為14mm，左右側(cè)的周界風(fēng)寬度為12mm。
權(quán)利要求1.一種低NOx濃淡煤粉燃燒器，包括一次風(fēng)管，其特征在于該一次風(fēng)管內(nèi)設(shè)置將一次風(fēng)管分為上風(fēng)室和下風(fēng)室的水平隔板，上風(fēng)室和下風(fēng)室內(nèi)均設(shè)置一組百葉窗式濃縮器，位于下風(fēng)室的百葉窗式濃縮器包括多個(gè)水平方向延伸的葉片，以一次風(fēng)粉氣流的流向?yàn)閰⒖挤较颍瑥纳嫌蔚较掠?，葉片分別為起始葉片、若干中間葉片和終了葉片，中間葉片呈平板式，起始葉片迎風(fēng)面和中間葉片的傾斜方向一致均斜向上朝向下游，起始葉片還具有斜向下朝向下游傾斜的背風(fēng)面，終了葉片傾斜向下朝向下游；位于上風(fēng)室的百葉窗式濃縮器同樣包括起始葉片、若干中間葉片和終了葉片，它們和下風(fēng)室的百葉窗式濃縮器相應(yīng)葉片以水平隔板為對(duì)稱面對(duì)稱設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低NOx濃淡煤粉燃燒器，其特征在于所述起始葉片為固定在下風(fēng)室底板或上風(fēng)室頂板上的實(shí)心凸棱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低NOx濃淡煤粉燃燒器，其特征在于所述中間葉片為3個(gè)，按照參考方向，分別為第一級(jí)中間葉片、第二級(jí)中間葉片和第三級(jí)中間葉片，第一級(jí)中間葉片和第二級(jí)中間葉片上具有沿水平方向延伸的狹長(zhǎng)型窄縫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低NOx濃淡煤粉燃燒器，其特征在于所述第一級(jí)中間葉片和第二級(jí)中間葉片上的窄縫為一條，和中間葉片水平延伸長(zhǎng)度相當(dāng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的低NOx濃淡煤粉燃燒器，其特征在于所述窄縫寬度為15-20mmo
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低NOx濃淡煤粉燃燒器，其特征在于所述終了葉片的下游邊朝下游的水平方向延伸形成水平板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低NOx濃淡煤粉燃燒器，其特征在于該燃燒器的噴口還設(shè)置周界風(fēng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低NOx濃淡煤粉燃燒器，其特征在于所述位于噴口上下側(cè)的周界風(fēng)寬度為14_，左右側(cè)的周界風(fēng)寬度為12mm。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種低NOX濃淡煤粉燃燒器，包括一次風(fēng)管，該一次風(fēng)管內(nèi)設(shè)置將一次風(fēng)管分為上風(fēng)室和下風(fēng)室的水平隔板，上風(fēng)室和下風(fēng)室內(nèi)均設(shè)置一組百葉窗式濃縮器，位于下風(fēng)室的百葉窗式濃縮器包括多個(gè)水平方向延伸的葉片，以一次風(fēng)粉氣流的流向?yàn)閰⒖挤较?，從上游到下游，葉片分別為起始葉片、若干中間葉片和終了葉片，中間葉片呈平板式，起始葉片迎風(fēng)面和中間葉片的傾斜方向一致均斜向上朝向下游，起始葉片還具有斜向下朝向下游傾斜的背風(fēng)面，終了葉片傾斜向下朝向下游；位于上風(fēng)室的百葉窗式濃縮器同樣包括起始葉片、若干中間葉片和終了葉片，它們和下風(fēng)室的百葉窗式濃縮器相應(yīng)葉片以水平隔板為對(duì)稱面對(duì)稱設(shè)置。
文檔編號(hào)F23D1/00GK202902272SQ201220587788
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者王偉, 田鵬, 張洪言 申請(qǐng)人:濟(jì)南海普電力節(jié)能科技有限公司