強化分級低NOx煤粉燃燒器的制造方法
【專利摘要】一種強化分級低NOx煤粉燃燒器，包括一次風通道、直流內(nèi)二次風道和旋流內(nèi)二次風道，通過在一次風通道內(nèi)設置的煤粉均流器和煤粉分離器將煤粉在噴口處分離為內(nèi)濃外淡結(jié)構(gòu)噴入爐膛；內(nèi)二次風分為直流風入口和旋流風入口，在風道內(nèi)混合后噴入爐膛，通過拉桿控制直流風的風量，從而可以控制內(nèi)二次風的旋流強度。一二次風出口處均設置一定角度的噴口擴錐結(jié)構(gòu)，有效控制二次風與煤粉的適時混合，同時使噴口水冷壁長期處于氧化氣氛中，有效防止燃燒器區(qū)域水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕發(fā)生，該發(fā)明具有強的著火穩(wěn)燃性能，同時調(diào)節(jié)性能好，煤種適應性強，并具有低氮氧化物排放特點。
【專利說明】 強化分級低NOx煤粉燃燒器
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及電站鍋爐【技術(shù)領域】，特別是一種適用于燃煤鍋爐的強化分級低NOx煤粉燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家對電站鍋爐氮氧化物排放控制的日益嚴格，一種全爐膛空氣分級配套低NOx燃燒器的燃燒系統(tǒng)技術(shù)得到了廣泛應用，并形成了各種流派的低NOx旋流和直流燃燒器技術(shù)。
[0003]就對沖墻式鍋爐而言，為使氮氧化物在爐內(nèi)得到有效還原，全爐膛分級燃燒低NOx排放技術(shù)采用把供應給爐內(nèi)煤粉燃盡所需要的全部空氣(氧量)分為兩部分，一部分空氣從下爐膛主燃燒器噴口噴入爐膛，滿足煤粉早期燃燒所需氧量；而另一部分空氣從爐膛上部空氣噴口(燃盡風口)送人爐膛，使主燃區(qū)的空氣化學當量比小于I。
[0004]然而，在應用上述技術(shù)以滿足國家污染物減排要求的同時，特別是應用于原傳統(tǒng)燃燒器的改造時，目前普遍存在相互矛盾的問題:1、采用分級燃燒的低NOx燃燒器后，往往會帶來燃燒延遲，從而帶來飛灰可燃物偏高。2、若采用強化前期煤粉著火和不采用分級燃燒解決飛灰可燃物偏高，又帶來NOx偏高。這二者很難平衡，而實際改造中，往往需要在NOx和飛灰可燃物偏高方面得到一個恰當?shù)钠胶恻c，即在飛灰可燃物可接受的程度上，盡量降低NOx的排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是針對已有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)節(jié)方便、適應性強、使用效果好的強化分級低NOx煤粉燃燒器。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明的強化分級低NOx煤粉燃燒器，包括一次風通道、設在一次風通道入口內(nèi)的煤粉均流器，所述一次風通道外圍套裝有直流內(nèi)二次風通道，直流內(nèi)二次風通道的外壁上設有匯于同一個通道后噴入爐膛的旋流內(nèi)二次風通道，所述的一次風通道出口處設有煤粉分離器，所述直流內(nèi)二次風通道上設有調(diào)節(jié)風門進風量的拉桿，直流內(nèi)二次風通道后部外圍套裝有旋流外二次風通道，旋流外二次風通道入口處設有可對外二次風旋流葉片進行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置；一次風通道出風口的擴口錐角α、內(nèi)二次風通道出風口套筒擴口錐角β、外二次風通道出風口的擴口錐角Y均為40-45°。
[0007]所述的煤粉分離器為一個圓柱形環(huán)狀通道管，通道管外壁上布有導風葉片，通道管由耐磨材料鑄造或由普通鋼材內(nèi)外鑲嵌耐磨材料構(gòu)成。
[0008]所述的調(diào)節(jié)裝置包括沿旋流外二次風通道內(nèi)圓周切向布置的一組可旋轉(zhuǎn)的葉片、調(diào)節(jié)葉片擺動方向的曲軸和連接在曲軸上的主動連桿軸構(gòu)成。
[0009]有益效果:本發(fā)明可以調(diào)節(jié)NOx和飛灰可燃物的相互關系，相互達到較佳值。在飛灰可燃物偏高時，將開啟旋流內(nèi)二次風通道并增大旋流二次風風量，提高整個氣流的旋流強度，強化煤粉和空氣的混合，強化前期燃燒，使飛灰可燃物得到降低。當NOx排放偏高時，降低旋流內(nèi)二次風風量并加大直流二次風風量，使二次風和煤粉火焰的混合減弱，延遲燃燒。通過調(diào)整旋流內(nèi)二次風和直流內(nèi)二次風的風量，調(diào)整二次風和煤粉火焰的混合來調(diào)整燃燒，從而達到改造鍋爐較低的NOx和可接受的飛灰可燃物。本發(fā)明煤種適應性強。針對不同的煤種設計獨特的煤粉均流器、煤粉分離器。同時通過內(nèi)二次風調(diào)節(jié)桿和外二次風調(diào)節(jié)裝置，可調(diào)節(jié)內(nèi)外二次風的風量和/或旋流強度，控制燃燒器噴口中心高溫煙氣回流區(qū)和一二次風的混合時機，以適應不同煤種的著火和穩(wěn)燃要求。其結(jié)構(gòu)簡單，著火穩(wěn)燃性能好，同時調(diào)節(jié)性能好，煤種適應性強，并具有低氮氧化物排放特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明強化分級低NOx煤粉燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1 一一次風通道，2—直流內(nèi)二次風通道，3—旋流內(nèi)二次風通道，4一旋流外二次風通道，5—煤粉均流器，6—煤粉分離器，7—擴椎，8—拉桿，9一調(diào)節(jié)裝置。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的描述:
本發(fā)明的強化分級低NOx煤粉燃燒器，主要由一次風通道1、直流內(nèi)二次風通道2、旋流內(nèi)二次風通道3、旋流外二次風通道4、煤粉均流器5、煤粉分離器6構(gòu)成；在一次風通道I直管段內(nèi)入口一側(cè)設置煤粉均流器5、出口一側(cè)設置煤粉分離器6，一次風通道I外圍套裝有直流內(nèi)二次風通道2，直流內(nèi)二次風通道2的外壁上設有匯于同一個通道后噴入爐膛的旋流內(nèi)二次風通道3，所述的一次風通道I出口處設有煤粉分離器6，所述的煤粉分離器6為一個圓柱形環(huán)狀通道管，通道管外壁上布有導風葉片，通道管由耐磨材料鑄造或由普通鋼材內(nèi)外鑲嵌耐磨材料構(gòu)成，當煤粉氣流經(jīng)過煤粉均流器5導向后，濃相氣流進入煤粉分離器內(nèi)側(cè)，而淡相氣流從煤粉分離器外側(cè)流過。所述直流內(nèi)二次風通道2上設有調(diào)節(jié)風門進風量的拉桿8，直流內(nèi)二次風通道2后部外圍套裝有旋流外二次風通道4，旋流外二次風通道4入口處設有可對外二次風旋流葉片進行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置9 ;所述的調(diào)節(jié)裝置9包括沿旋流外二次風通道4內(nèi)圓周切向布置的一組可旋轉(zhuǎn)的葉片、調(diào)節(jié)葉片擺動方向的曲軸和連接在曲軸上的主動連桿軸構(gòu)成，當轉(zhuǎn)動主動連桿軸時，所有的葉片沿著同一方向以相同的角度旋轉(zhuǎn)，從而將進入該葉片的氣流導向形成旋轉(zhuǎn)氣流進入爐膛。所述一次風通道I出風口的擴口錐角α、內(nèi)二次風通道出風口套筒擴口錐角β、外二次風通道4出風口的擴口錐角Y均為40-45°。
[0013]工作原理:本發(fā)明一次風/煤粉氣流通過一次通風道I的彎頭進入，在一次風通道I直管段入口布置的煤粉均流器5的作用下，由于慣性作用使煤粉產(chǎn)生濃縮，在一次風管內(nèi)形成濃、淡的煤粉濃度分布結(jié)構(gòu)，并通過布置在一次通風管道I的直管段出口的煤粉分離器6使不同濃度的煤粉氣流分別從中心和四周噴入爐膛。通過直流二次風通道2和旋流內(nèi)二次風通道3后，經(jīng)共同通道混合后通過內(nèi)二次風噴口噴入爐膛。外二次風經(jīng)外二次風調(diào)風器后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)并經(jīng)外二次風通道噴入爐膛。通過將原單一的內(nèi)二次風通道分為雙通道，并分別設置為直流內(nèi)二次風和旋流風內(nèi)二次風通道，并匯集在內(nèi)二次風通道內(nèi)送入爐膛，混入煤粉氣流參與燃燒。在飛灰可燃物偏高時，通過開啟旋流內(nèi)二次風通道并增大旋流二次風風量，提高整個氣流的旋流強度，強化煤粉和空氣的混合，強化前期燃燒，使飛灰可燃物得到降低。當NOx排放偏高時，降低旋流內(nèi)二次風風量并加大直流二次風風量，使二次風和煤粉火焰的混合減弱，延遲燃燒。通過調(diào)整旋流內(nèi)二次風和直流內(nèi)二次風的風量，調(diào)整二次風和煤粉火焰的混合來調(diào)整燃燒，從而達到改造鍋爐較低的NOx和可接受的飛灰可燃物。內(nèi)、外二次風噴口均布置有調(diào)節(jié)拉桿，旋流內(nèi)二次風為切向葉片結(jié)構(gòu)，通過拉桿8可調(diào)節(jié)內(nèi)二次風的風量；旋流外二次風為切向葉片結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)裝置9，可以調(diào)節(jié)外二次風的旋流強度，從而可在燃燒器中心得到合理的高溫煙氣回流區(qū)，并控制一、二次風的適時混合，使中心高濃度煤粉在高溫煙氣回流區(qū)內(nèi)快速著火，燃燒，迅速消耗內(nèi)部氧量，使燃燒器在前期缺氧燃燒還原氮氧化物的同時達到煤粉高效燃盡的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種強化分級低NOx煤粉燃燒器，包括一次風通道(I)、設在一次風通道(I)入口內(nèi)的煤粉均流器(5)，所述一次風通道(I)外圍套裝有直流內(nèi)二次風通道(2)，直流內(nèi)二次風通道(2)的外壁上設有匯于同一個通道后噴入爐膛的旋流內(nèi)二次風通道(3)，其特征在于:所述的一次風通道(I)出口處設有煤粉分離器(6)，所述直流內(nèi)二次風通道(2)上設有調(diào)節(jié)風門進風量的拉桿(8)，直流內(nèi)二次風通道(2)后部外圍套裝有旋流外二次風通道(4)，旋流外二次風通道(4)入口處設有可對外二次風旋流葉片進行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置(9);一次風通道(I)出風口的擴口錐角α、內(nèi)二次風通道出風口套筒擴口錐角β、外二次風通道(4)出風口的擴口錐角Y均為40-45°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化分級低NOx煤粉燃燒器，其特征在于:所述的煤粉分離器(6)為一個圓柱形環(huán)狀通道管，通道管外壁上布有導風葉片，通道管由耐磨材料鑄造或由普通鋼材內(nèi)外鑲嵌耐磨材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化分級低NOx煤粉燃燒器，其特征在于:所述的調(diào)節(jié)裝置(9)包括沿旋流外二次風通道(4)內(nèi)圓周切向布置的一組可旋轉(zhuǎn)的葉片、調(diào)節(jié)葉片擺動方向的曲軸和連接在 曲軸上的主動連桿軸構(gòu)成。
【文檔編號】F23D1/02GK103759259SQ201410013039
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】程懷志, 高克迎 申請人:徐州燃控科技股份有限公司