專利名稱:水煤漿及煤粉立式前置復(fù)合燃燒裝置的制作方法
本發(fā)明屬于燃燒裝置。
七十年代末美國瑞典等開始研究高濃度水煤漿，現(xiàn)已取得實(shí)驗(yàn)室研究的初步成功，目前正處于工業(yè)性試驗(yàn)階段。我國于81年4月由浙江大學(xué)首先開展水煤漿的基礎(chǔ)研究，并取得實(shí)驗(yàn)室研究和工業(yè)中間試驗(yàn)的成功。目前正開始工業(yè)性試驗(yàn)。水煤漿的應(yīng)用可代替原來燃油鍋爐的燃料油。但目前國內(nèi)外的燃油鍋爐容積熱負(fù)荷為200×103～400×103大卡/米3·時(shí)，一般煤粉爐約為120×103～170×103大卡/米3·時(shí)，因而普遍認(rèn)為燃油鍋爐改燒水煤漿后鍋爐出力將下降30%～50%左右。同時(shí)改燒水煤漿后爐底沉灰，特別是平底油爐的爐底沉灰無法解決。因此，如何解決不降低或少降低鍋爐出力和爐底出灰問題是水煤漿推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。此外，燃用劣質(zhì)煤的煤粉爐存在著火不穩(wěn)定，燃燒效率低，經(jīng)常要用油助燃，鍋爐出力下降等問題。本發(fā)明就是針對(duì)上述問題提出的。經(jīng)文獻(xiàn)資料檢索未發(fā)現(xiàn)類似的裝置。
附圖是水煤漿及煤粉立式前置復(fù)合燃燒裝置的示意圖。圖中〔1〕是立式預(yù)燃室，〔2〕是前置燃燒室，〔3〕是轉(zhuǎn)彎煙室，〔4〕是細(xì)灰沸騰爐或?qū)尤紶t，〔5〕是入爐旋流燃燒器，〔6〕是鍋爐本體，〔7〕是空氣加熱器，〔8〕是一次空氣入口，〔9〕是二次空氣入口，〔10〕是三次空氣入口，〔11〕是水煤漿及煤粉加料口，〔12〕是霧化介質(zhì)入口，〔13〕是冷卻水進(jìn)出口，〔14〕是煙氣出口，〔15〕是沸騰風(fēng)，〔16〕是反吹高速穩(wěn)燃射流。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于立式前置復(fù)合燃燒裝置具有立式預(yù)燃室，前置燃燒室，轉(zhuǎn)彎煙室，細(xì)灰沸騰爐或?qū)尤紶t，在預(yù)燃室出口處可設(shè)置反吹高速穩(wěn)燃射流。在本裝置內(nèi)可燃燼總煤漿量及煤粉量的20-50%。
采用本發(fā)明可以(1)增大爐膛的容積，并由于本裝置內(nèi)基本為絕熱爐壁，因而可實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度燃燒。在本裝置中可燒去煤漿及煤粉量的20-50%，在原鍋爐本體內(nèi)將燒去煤漿及煤粉量的50-80%。它取于原燃油爐及煤粉爐容積熱負(fù)荷，這樣就可保證燃料在容積較小的爐膛內(nèi)充分燃燼，達(dá)到提高鍋爐出力的目的。(2)采用立式預(yù)燃室和高速反吹射流或旋流燃燒器產(chǎn)生穩(wěn)定的強(qiáng)回流區(qū)及絕熱爐壁的輻射，保證了水煤漿及劣質(zhì)煤粉的穩(wěn)定著火和燃燒。目前國內(nèi)所用的煤粉預(yù)燃室都采用臥式，本裝置采用立式，預(yù)燃爐內(nèi)不易堆渣。(3)采用多段送風(fēng)一次風(fēng)量占10～20%使預(yù)燃室內(nèi)減少加熱空氣所耗熱量并處于貧氧燃燒。在預(yù)燃室出口即L/D＝1.2～1.5處送入二次風(fēng)。以后在沸騰爐或?qū)尤紶t內(nèi)和鍋爐本體入口處分段送風(fēng)。使NOX的排放量降低。(4)在轉(zhuǎn)彎煙室的下方設(shè)置細(xì)灰沸騰爐或?qū)尤紶t，在前置燃燒室后煙氣轉(zhuǎn)彎時(shí)，使粗煤粒分離。由于轉(zhuǎn)彎煙室截面擴(kuò)大也可沉降部份水煤漿和煤粉顆粒，粗煤粒在沸騰爐內(nèi)或?qū)尤紶t內(nèi)燃燼。要求除去40%左右的灰量。細(xì)灰可隨煙氣排走。
立式預(yù)燃室一次風(fēng)為直流或旋流型，一次風(fēng)量為總風(fēng)量的10～20%，風(fēng)速為10米/秒左右。預(yù)燃室的長度L與直徑D之比L/D＝1.2～1.5，視燃料種類的變化有所改變。爐膛截面熱負(fù)荷為6×106大卡/米3時(shí)以上，在煤漿主噴嘴和煤粉燃燒器旁邊裝有點(diǎn)火用小油量噴嘴。在預(yù)燃室出口300～500毫米處裝有高速反吹射流，其風(fēng)速為100～200米/秒。使高溫?zé)煔饣亓?，形成穩(wěn)定點(diǎn)火區(qū)。二次風(fēng)在預(yù)燃室出口處送入，采用旋轉(zhuǎn)氣流，其風(fēng)量為總風(fēng)量的40%左右，風(fēng)速為30-40米/秒。在試驗(yàn)爐內(nèi)預(yù)燃爐內(nèi)徑φ200mm，L/D＝1.4，一次風(fēng)量為10～20%風(fēng)速為8-10米/秒。采用山東八一煤漿和撫順煤煤漿，其濃度為63-70%均能順利著火和穩(wěn)定燃燒，爐內(nèi)溫度可達(dá)1480℃，爐壁無結(jié)渣運(yùn)行正常。
前置燃燒室爐體內(nèi)壁涂有高溫耐火層，在其外殼附近裝有水冷盤管，使外殼溫度不致太高。燃料基本上在絕熱的高溫爐膛內(nèi)高強(qiáng)度燃燒。其爐溫維持在1500℃左右。
燃燒煙氣進(jìn)入煙氣轉(zhuǎn)彎室后，在轉(zhuǎn)彎的過程中分離粗煤粒進(jìn)入沸騰爐或?qū)尤紶t，使粗煤粒進(jìn)一步燃燼。在爐內(nèi)灰分可定期排除。在其中可排除灰分的40%左右。未被分離的飛灰隨煙氣進(jìn)入鍋爐本體，大部份細(xì)灰可隨煙氣排出鍋爐。煙氣在進(jìn)入鍋爐本體的入口處裝有三次風(fēng)，以一定角度從割向送入，其風(fēng)量約占20～40%，風(fēng)速為30-40米/秒。其目的是使煙氣充分混合，并提供燃燼所需的全部空氣量，使所有煤漿或煤粉得到完全燃燼。
采用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)對(duì)原鍋爐本體改動(dòng)較少，使燃油鍋爐改燒水煤漿和煤粉爐改燒劣質(zhì)煤后能得到相近的鍋爐出力和得到較高的燃燒效率。(2)在本裝置內(nèi)可清除沉降灰的40%左右，可基本上解決鍋爐的出灰問題。(3)由于分段送風(fēng)使NOX的排放量低。(4)在預(yù)燃室內(nèi)能穩(wěn)定著火和燃燒。(5)可應(yīng)用較低溫度預(yù)熱空氣或用冷風(fēng)。(6)由于分離了40%左右的灰分，可減輕鍋爐尾部受熱面的磨損。(7)煤漿加入石灰乳燃燒可有較高的脫硫效率。(8)可以強(qiáng)化劣質(zhì)煤粉的燃燒，不用或少用助燃油，提高劣質(zhì)煤粉鍋爐燃燒效率。
權(quán)利要求
1.一種煤漿、煤粉的燃燒裝置，其特征在于它具有立式預(yù)燃室[1]、前置燃燒室[2]、轉(zhuǎn)彎煙室[3]、細(xì)灰沸騰爐或?qū)尤紶t[4]、入爐旋流燃燒器[5]。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃燒裝置，其特征在于在予燃室出口處設(shè)置反吹高速穩(wěn)燃射流〔16〕。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1.2所述的燃燒裝置，其特征在于在本裝置內(nèi)燃燼總煤漿及煤粉量的20-50%。
專利摘要
一種水煤漿及煤粉立式前置復(fù)合燃燒裝置。它具有立式預(yù)燃室，前置燃燒室，轉(zhuǎn)彎煙室，細(xì)灰沸騰爐或?qū)尤紶t，入爐旋轉(zhuǎn)燃燒器。在預(yù)燃室出口處設(shè)置反吹高速穩(wěn)燃射流，在本裝置內(nèi)能燃盡煤漿及煤粉總量的20-50％。
文檔編號(hào)F23C6/04GK85100561SQ85100561
公開日1986年3月10日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者岑可法, 曹欣玉, 呂德壽, 謝名潮 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan