Xc-lnb低氮煤粉旋流燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種XC-LNB低氮煤粉旋流燃燒器，解決了現(xiàn)有煤粉旋流燃燒器存在的燃燒延遲并帶來飛灰可燃物偏高、部件磨損嚴(yán)重、噴口結(jié)渣和高溫腐蝕的問題。技術(shù)方案包括一次風(fēng)通道及其噴口和位于一次風(fēng)通道外周的二次風(fēng)通道及其噴口，所述一次風(fēng)通道由彎管段和直管段組成，所述直管段的入口處具有縮徑段，所述直管段的出口處內(nèi)設(shè)有煤粉分離器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、燃燒效率高、一次風(fēng)通道內(nèi)阻力小、有效減輕腐蝕及磨損問題、設(shè)備使用壽命長、維護(hù)成本低。
【專利說明】XC-LNB低氮煤粉旋流燃燒器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種煤粉鍋爐用煤粉燃爐器，具體的說是一種XC-LNB低氮煤粉旋流燃燒器。

【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(yán)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(yīng)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(yīng)給爐內(nèi)煤粉燃盡所需要的全部空氣(氧量)分為2部分，和早期燃燒技術(shù)相同，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(fēng)口)送人爐膛，使主燃區(qū)的空氣化學(xué)當(dāng)量比小于1，形成了缺氧燃燒的還原性氣氛，同時在主燃區(qū)與上部風(fēng)口(燃盡風(fēng)口)之間形成還原性氣氛區(qū)域，使早期燃燒生成的氮氧化物得到充分還原。同時，現(xiàn)大多旋流燃燒器本身也都采用煤粉濃淡分離和空氣分級送風(fēng)形式，控制風(fēng)粉在燃燒器內(nèi)部的混合時機(jī)，形成燃燒器噴口區(qū)域的還原性氣氛，達(dá)到燃燒器區(qū)域降低氮氧化物的目的。
[0004]然而，在應(yīng)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(yīng)用于原傳統(tǒng)燃燒器的改造時，目前普遍存在如下問題:1、部分空氣從燃盡風(fēng)口送入后，使主燃燒器區(qū)域的空氣減少，出現(xiàn)主燃燒器區(qū)域燃燒延遲并帶來飛灰可燃物偏高。2、為使一次風(fēng)/煤粉混合氣流產(chǎn)生有效的濃淡分離，燃燒器一次風(fēng)道內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，致使一次風(fēng)通道系統(tǒng)阻力大，通道內(nèi)部件磨損嚴(yán)重，電廠的運(yùn)行維護(hù)成本高；3、應(yīng)用全爐膛空氣分級技術(shù)，燃燒器區(qū)域內(nèi)空氣化學(xué)當(dāng)量比均小于1，由于處理不好燃燒器噴口區(qū)域的空氣動力場分布，使噴口附近水冷壁區(qū)域同時處于還原性氣氛，易使燃燒器噴口區(qū)域水冷壁產(chǎn)生結(jié)渣和高溫腐蝕。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、燃燒效率高、一次風(fēng)通道內(nèi)阻力小、有效減輕腐蝕及磨損問題、設(shè)備使用壽命長、維護(hù)成本低的XC-LNB低氮煤粉旋流燃燒器。
[0006]技術(shù)方案包括一次風(fēng)通道及其噴口和位于一次風(fēng)通道外周的二次風(fēng)通道及其噴口，所述一次風(fēng)通道由彎管段和直管段組成，所述直管段的入口處具有縮徑段，所述直管段的出口處內(nèi)設(shè)有煤粉分尚器。
[0007]所述二次風(fēng)通道及噴口包括位于內(nèi)層的內(nèi)二次風(fēng)通道及其噴口和位于外層的外二次風(fēng)通道及其噴口，所述內(nèi)二次風(fēng)通道的入口處設(shè)有軸向葉片及推拉式二次風(fēng)門，所述外二次風(fēng)通道的入口處設(shè)有切向葉片，所述切向葉片連接調(diào)節(jié)裝置。
[0008]所述外二次風(fēng)通道內(nèi)還設(shè)有燃燒器油槍導(dǎo)管、油火檢導(dǎo)管、和煤火檢導(dǎo)管。
[0009]所述縮徑段的縮口直徑與直管段的直徑比為0.6-0.75之間。
[0010]所述縮徑段的縮口與煤粉分離器的間距約為1.2 — 1.6倍的一次風(fēng)出口直徑。
[0011]所述一次風(fēng)通道的噴口及二次風(fēng)通道的噴口的擴(kuò)錐角的度角<35°。
[0012]通過在一次風(fēng)通道的入口處設(shè)計的縮徑段，在一次風(fēng)/煤粉氣流流過該處時，由于慣性的作用，煤粉氣流便形成了濃、淡的分布，在直管段出口處布置煤粉分離器，經(jīng)煤粉分離器后使不同濃度的煤粉氣流分別從一次風(fēng)通道的中心和四周由其噴口噴入由爐膛。技術(shù)人員可針對不同煤種的需要設(shè)計不同的粉煤分離器至縮徑段縮口的距離，以達(dá)到所需要的不同的煤粉濃縮比，優(yōu)選間距為1.2-1.6倍的一次風(fēng)出口直徑，通過控制縮徑段的縮口直徑與直管段的最大直徑的比值可以控制煤粉的濃談差。
[0013]所述二次風(fēng)通道包括位于內(nèi)層的內(nèi)二次風(fēng)通道和位于外層的外二次風(fēng)通道，內(nèi)二次風(fēng)通道入口處設(shè)有軸向葉片，并可通過入口處的推拉式二次風(fēng)門對內(nèi)二次風(fēng)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)；外二次風(fēng)道入口處設(shè)有切向葉片，可通過與切向葉片連接的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行外二次風(fēng)的旋流強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。通過推拉式二次風(fēng)門對二次風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)裝置對切向葉片角度的調(diào)節(jié)，可在燃燒器中心得到合理的高溫?zé)煔饣亓鲄^(qū)，并控制一、二次風(fēng)的適時混合，使中心高濃度煤粉在高溫?zé)煔饣亓鲄^(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(dá)到煤粉高效燃盡的目的。
[0014]所述一次風(fēng)通道的噴口以及二次風(fēng)通道的噴口的擴(kuò)錐角< 35°，通過控制合理的角度，使一、二次風(fēng)的混合延遲，并使燃燒器噴口區(qū)域形成風(fēng)包粉的流場結(jié)構(gòu)，達(dá)到著火初期一次風(fēng)內(nèi)部形成缺氧氣氛，使初期的氮氧化物得到充分還原，同時利用外擴(kuò)結(jié)構(gòu)形成的風(fēng)墻達(dá)到隔離煤粉顆粒和噴口水冷壁區(qū)域管屏的目的，從而可有效緩解燃燒器區(qū)域水冷壁結(jié)焦和聞溫腐蝕。
[0015]本實(shí)用新型燃燒器具有高效和低氮氧化物排放的特點(diǎn)，一次風(fēng)通道內(nèi)阻力低、同時現(xiàn)有低氮燃燒器存在的磨損嚴(yán)重，噴口結(jié)渣和高溫腐蝕的問題，并具有很好的煤種適應(yīng)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1的A向視圖。
[0018]其中，1- 一次風(fēng)通道、1.1-縮徑段、1.2-煤粉分離器、1.3-直管段、1.4_彎管段、2-內(nèi)二次風(fēng)通道、2.1-軸向葉片、2.2-推拉式二次風(fēng)門、3-外二次風(fēng)通道、3.1-切向葉片、
3.2-調(diào)節(jié)裝置、4- 一次風(fēng)噴口、5-燃燒器油槍導(dǎo)管、6-油火檢導(dǎo)管、7-煤火檢導(dǎo)管、8-二次風(fēng)噴口、8.1-內(nèi)二次風(fēng)噴口、8.2-外二次風(fēng)噴口。

【具體實(shí)施方式】
[0019]參見圖1及圖2，本發(fā)明燃燒器包括一次風(fēng)通道I及一次風(fēng)噴口 4，以及設(shè)于一次風(fēng)通道I外周的二次風(fēng)通道2及二次風(fēng)噴口 8，所述二次風(fēng)通道及二次風(fēng)噴口 2由位于內(nèi)層的內(nèi)二次風(fēng)通道2及內(nèi)二次風(fēng)噴口 8.1，和位于外層的外二次風(fēng)通道3及外二次風(fēng)噴口 8.2組成，所述內(nèi)二次風(fēng)通道2的入口處設(shè)有軸向葉片2.1及推拉式二次風(fēng)門2.2，所述外二次風(fēng)通道3的入口處設(shè)有連接調(diào)節(jié)裝置3.2的切向葉片3.1。所述一次風(fēng)通道I由后段的彎管段1.4和前段的直管段1.3組成，所述直管段1.3的入口處具有縮徑段1.1，所述縮徑段1.1的縮口直徑M與直管段的直徑L比為0.6-0.75之間，所述直管段1.3的出口處內(nèi)設(shè)有煤粉分離器1.2，所述縮徑段1.1的縮口距離煤粉分離器1.2的間距優(yōu)選1.2-1.6倍的一次風(fēng)出口直徑，所述燃燒器油槍導(dǎo)管5、油火檢導(dǎo)管6、煤火檢導(dǎo)管7均位于外二次風(fēng)通道3內(nèi)，經(jīng)二次風(fēng)通道實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火及火焰檢測。所述一次風(fēng)噴口 4以及二次風(fēng)噴口 8 (包括內(nèi)二風(fēng)噴口 8.1及外二次風(fēng)噴口 8.2)的擴(kuò)錐角b均< 35°，通過控制合理的角度，使一、二次風(fēng)的混合延遲，并使燃燒器的噴口區(qū)域形成風(fēng)包粉的流場結(jié)構(gòu)，達(dá)到著火初期一次風(fēng)內(nèi)部形成缺氧氣氛，使初期的氮氧化物得到充分還原，同時利用外擴(kuò)結(jié)構(gòu)形成的風(fēng)墻達(dá)到隔離煤粉顆粒和噴口水冷壁區(qū)域管屏的目的，從而可有效緩解燃燒器區(qū)域水冷壁結(jié)焦和高溫腐蝕。
[0020]所述調(diào)節(jié)裝置可以為手動或自動控制的拉桿及其傳動部件，用于帶動切向葉片沿切向轉(zhuǎn)動相應(yīng)角度，以實(shí)現(xiàn)對二次風(fēng)的旋流強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，上述調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)以及調(diào)節(jié)方式為本領(lǐng)域的常用技術(shù)手段，在此不作詳述。
[0021]工作原理:
[0022]一次風(fēng)(即煤粉氣流)由一次風(fēng)通道I進(jìn)入經(jīng)彎管段1.4進(jìn)入直管段1.3，在直管段1.3的入口處通過縮徑段1.1時，由于慣性的作用，煤粉氣流便形成了濃、淡的分布，靠近中心部分的煤粉氣流中煤粉濃度高，周邊的氣流中煤粉濃度低，然后穿過直管段1.3經(jīng)煤粉分離器1.2進(jìn)一步分離，使?jié)舛雀叩拿悍蹥饬骷杏梢淮物L(fēng)噴口 4的中心噴出，濃度低的煤粉氣流由一次風(fēng)噴口 4的周邊噴出，通過煤粉分離器1.2到縮徑段的縮口的距離，實(shí)現(xiàn)控制不同的煤粉濃縮比的目的。二次風(fēng)(不含煤粉的氣流)由二次風(fēng)通道進(jìn)入，部分經(jīng)內(nèi)層的內(nèi)二次風(fēng)通道2入口處的推拉式風(fēng)門2.2通過軸向葉片2.1最終進(jìn)入內(nèi)二次風(fēng)通道2，其余部分經(jīng)外層的外二次風(fēng)通道3入口處的切向葉片3.1進(jìn)入外二次風(fēng)通道3，并分別經(jīng)內(nèi)二次風(fēng)噴口 8.1和外二次風(fēng)噴口 8.2噴出，由于所有噴口均具有擴(kuò)錐角，因此可形成擴(kuò)散噴出的效果。通過控制推拉式風(fēng)門2.2的開度可以調(diào)節(jié)進(jìn)入軸向葉片2.1的二次風(fēng)的風(fēng)量，從而調(diào)節(jié)內(nèi)、外二次風(fēng)的比例、調(diào)節(jié)裝置3.2可調(diào)節(jié)切向葉片3.1的切向角度用于控制外二次風(fēng)的旋流強(qiáng)度，最終實(shí)現(xiàn)控制燃燒器噴口中心高溫?zé)煔饣亓鲄^(qū)和一二次風(fēng)的混合時機(jī)，在適應(yīng)不同煤種的著火和穩(wěn)燃要求的前提下，使中心高濃度煤粉在高溫?zé)煔饣亓鲄^(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(dá)到煤粉高效燃盡的目的，
[0023]燃燒器油槍導(dǎo)管5噴出的油料點(diǎn)火后迅速使煤粉在氧氣的作用燃燒著火，最終由低氮煤粉旋流燃燒器的噴口噴出高溫燃燒的火焰。
【權(quán)利要求】
1.一種XC-LNB低氮煤粉旋流燃燒器,包括一次風(fēng)通道及其噴口和位于一次風(fēng)通道外周的二次風(fēng)通道及其噴口，所述一次風(fēng)通道由彎管段和直管段組成，其特征在于，所述直管段的入口處具有縮徑段，所述直管段的出口處內(nèi)設(shè)有煤粉分離器。
2.如權(quán)利要求1所述的XC-LNB低氮煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述二次風(fēng)通道及噴口包括位于內(nèi)層的內(nèi)二次風(fēng)通道及其噴口和位于外層的外二次風(fēng)通道及其噴口，所述內(nèi)二次風(fēng)通道的入口處設(shè)有軸向葉片及推拉式二次風(fēng)門，所述外二次風(fēng)通道的入口處設(shè)有切向葉片，所述切向葉片連接調(diào)節(jié)裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的XC-LNB低氮煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述外二次風(fēng)通道內(nèi)還設(shè)有燃燒器油槍導(dǎo)管、油火檢導(dǎo)管、和煤火檢導(dǎo)管。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述XC-LNB低氮煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述縮徑段的縮口直徑與直管段的直徑比為0.6-0.75之間。
5.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述XC-LNB低氮煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述縮徑段的縮口與煤粉分離器的間距為1.2 — 1.6倍的一次風(fēng)出口直徑。
6.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述XC-LNB低氮煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述一次風(fēng)通道的噴口及二次風(fēng)通道的噴口的擴(kuò)錐角的度角< 35°。
【文檔編號】F23D1/02GK203927901SQ201420156136
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】符國運(yùn), 馮旭明, 孫昌棟, 趙翠玲, 鄧學(xué)志 申請人:武漢燃控科技熱能工程有限公司