用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，包括殼體，所述殼體一端上連接有能夠擺動(dòng)的多相流噴口，所述殼體內(nèi)設(shè)有前部和所述多相流噴口連接后部縱截面為三角形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定燃燒鈍體；所述殼體內(nèi)所述穩(wěn)定燃燒鈍體的上方及下方設(shè)有分離預(yù)燃裝置；所述殼體內(nèi)設(shè)有測溫裝置及冷卻保護(hù)裝置；所述穩(wěn)定燃燒鈍體內(nèi)部為構(gòu)成高溫流體回流裝置的中空結(jié)構(gòu)；該燃燒裝置能穩(wěn)定燃用揮發(fā)份在10％以下的貧煤；可以實(shí)現(xiàn)對分離預(yù)燃室內(nèi)的高溫流體回流量、回流區(qū)、回流區(qū)位置的精準(zhǔn)控制和調(diào)整，使該燃燒裝置對火力發(fā)電廠煤粉鍋爐的穩(wěn)燃性能大大增強(qiáng)，可以防止鍋爐滅火和防止燃燒器燒損，同時(shí)有效提高鍋爐運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】
用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及火力發(fā)電廠電站鍋爐以及化工、冶金等行業(yè)動(dòng)力鍋爐的燃燒系統(tǒng)中的燃燒裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種適用于火力發(fā)電廠煤粉鍋爐在燃用低揮發(fā)份煤種時(shí)，能夠有效改善燃燒工況并強(qiáng)化低揮發(fā)份煤種在燃燒中出現(xiàn)的燃燒不穩(wěn)、氮氧化物高、燃盡效率差諸多問題的一種用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國火力發(fā)電廠的電煤利用效率不高。符合電廠鍋爐設(shè)計(jì)煤種的煤來量較少，大量的來煤很多都偏離了設(shè)計(jì)和效核煤種。
[0003]1、目前，對于燃用低揮發(fā)份貧煤的普通直流式燃燒器，必須摻配50%高揮發(fā)份煙煤，而摻配不均發(fā)生斷層時(shí)，爐膛負(fù)壓會(huì)突然不穩(wěn)而發(fā)生鍋爐滅火。
[0004]2、對于燃用低揮發(fā)份貧煤的其他形式燃燒器，例如擋塊式、百葉窗式等濃淡型煤粉燃燒器，當(dāng)摻配一些高揮發(fā)份煙煤時(shí)，由于摻配有時(shí)不均勻，就經(jīng)常有鍋爐滅火、燃燒中心升高、主蒸汽超溫、過熱器爆管等事故和異常情況的發(fā)生。
[0005]3、對于燃用貧煤和揮發(fā)份較低的劣質(zhì)貧煤的鍋爐，采用預(yù)燃裝置的燃燒器，如果入爐煤雜亂，有煙煤、貧煤、無煙煤，而且有時(shí)這些煤摻配不均，這樣鍋爐會(huì)出現(xiàn)燃燒器燒壞、結(jié)焦等事故和異常。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供對煤種煤質(zhì)適應(yīng)范圍寬、防滅火穩(wěn)燃能力強(qiáng)、防燒損及磨損使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、改裝布置方便、能有效降低NOX排放的用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0008]該種用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，包括殼體，所述殼體一端上連接有能夠擺動(dòng)的多相流噴口，所述殼體內(nèi)設(shè)有前部和所述多相流噴口連接后部縱截面為三角形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定燃燒鈍體;所述殼體內(nèi)所述穩(wěn)定燃燒鈍體的上方及下方設(shè)有分離預(yù)燃裝置;所述殼體內(nèi)設(shè)有測溫裝置及冷卻保護(hù)裝置;所述穩(wěn)定燃燒鈍體內(nèi)部為構(gòu)成高溫流體回流裝置的中空結(jié)構(gòu)。
[0009]所述分離預(yù)燃裝置由所述穩(wěn)定燃燒鈍體上部及述殼體上壁之間形成的第一分離預(yù)熱通道及所述穩(wěn)定燃燒鈍體下部和所述殼體下壁之間形成的第二分離預(yù)熱通道構(gòu)成。
[0010]所述多相流噴口包括上部濃相噴口、下部淡相噴口及設(shè)于所述上部濃相噴口及所述下部淡相噴口之間的中部金屬耐熱噴口。
[0011 ]所述多相流噴口連接有擺動(dòng)連桿，所述擺動(dòng)連桿連接有擺動(dòng)氣缸。
[0012]所述上部濃相噴口、下部淡相噴口及中部金屬耐熱噴口的口部均設(shè)有煤粉氣流擴(kuò)散板。
[0013]所述穩(wěn)定燃燒鈍體和所述殼體為一體式鑄造成型結(jié)構(gòu)。
[0014]所述穩(wěn)定燃燒鈍體外壁貼有防磨陶瓷。
[0015]所述測溫裝置設(shè)在所述殼體內(nèi)正對所述多相流噴口的中心位置。
[0016]所述冷卻保護(hù)裝置為接入所述殼體內(nèi)的冷卻風(fēng)管。
[0017]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型通過多相流噴口燃燒、分離預(yù)燃室燃燒、高溫流體回流裝置、尾翼式穩(wěn)燃鈍體、冷卻保護(hù)裝置五項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合，使得該燃燒裝置能穩(wěn)定燃用揮發(fā)份在10%以下的貧煤;可以實(shí)現(xiàn)對分離預(yù)燃室內(nèi)的高溫流體回流量、回流區(qū)、回流區(qū)位置的精準(zhǔn)控制和調(diào)整，使該燃燒裝置對火力發(fā)電廠煤粉鍋爐的穩(wěn)燃性能大大增強(qiáng)，可以防止鍋爐滅火和防止燃燒器燒損，同時(shí)有效提高鍋爐運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性;火力發(fā)電廠煤粉鍋爐采用該燃燒裝置運(yùn)行能有效減少NOX排放。
【附圖說明】
[0018]下面對本實(shí)用新型說明書各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0019]圖1為本實(shí)用新型用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置的多相流噴口的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]上述圖中的標(biāo)記均為:
[0023]1、多相流噴口； 2、分離預(yù)燃裝置;3、冷卻保護(hù)裝置;4、測溫裝置;5、穩(wěn)定燃燒鈍體；
6、高溫流體回流裝置，7、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，8、殼體，9、上部濃相噴口，10、下部淡相噴口，11、中部金屬耐熱噴口。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面對照附圖，通過對最優(yōu)實(shí)施例的描述，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025]如圖1及圖2所示，該種用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，包括殼體8，殼體8—端上連接有能夠擺動(dòng)的多相流噴口 I，殼體8內(nèi)設(shè)有穩(wěn)定燃燒鈍體5，穩(wěn)定燃燒鈍體5前部和多相流噴口 I連接，穩(wěn)定燃燒鈍體5后部縱截面為三角形結(jié)構(gòu);殼體8內(nèi)穩(wěn)定燃燒鈍體5的上方及下方設(shè)有分離預(yù)燃裝置2;殼體8內(nèi)設(shè)有測溫裝置4及冷卻保護(hù)裝置3;穩(wěn)定燃燒鈍體5內(nèi)部為構(gòu)成高溫流體回流裝置6的中空結(jié)構(gòu)。
[0026]多相流噴口I能夠有效將低揮發(fā)份燃料氣流進(jìn)行有效的分割穩(wěn)流，以達(dá)到不同的燃燒功能及區(qū)域。分離預(yù)燃裝置2能夠?qū)M(jìn)入燃燒器的煤粉氣流進(jìn)行預(yù)加熱，提高其著火溫度，降低著火熱，使之能在較低的吸熱能力下提前著火。冷卻保護(hù)裝置3能夠調(diào)節(jié)分離預(yù)燃裝置2的溫度，防止裝置燒損。測溫裝置4通過探測溫度，來調(diào)節(jié)冷卻裝置的風(fēng)量。穩(wěn)定燃燒鈍體5后部為尾翼式結(jié)構(gòu)，能夠?qū)γ悍蹥饬鬟M(jìn)行一級分離，同時(shí)提高煤粉出口速度、濃度的均勻性，有利于降低氮氧化物。高溫流體回流裝置6能夠控制煤粉著火溫度以及控制煤粉著火距離。
[0027]分離預(yù)燃裝置2由穩(wěn)定燃燒鈍體5上部和殼體8上壁之間形成的第一分離預(yù)熱通道及穩(wěn)定燃燒鈍體5下部和殼體8下壁之間形成的第二分離預(yù)熱通道構(gòu)成。分離預(yù)燃裝置2由上下兩個(gè)不同濃度的煤粉通道組成，使其出口風(fēng)速達(dá)到25-30m/s，而在兩個(gè)煤粉通道中央形成負(fù)壓區(qū)域，可以將高溫的空氣氣流通過卷吸作用，卷吸到煤粉通道的根部，加熱溫度較低的煤粉氣流，使其著火溫度提高1-2倍，能夠迅速起到點(diǎn)火作用，為下一步的完全燃燒奠定基礎(chǔ);煤粉通道的表面積和出口速度是決定預(yù)燃效果的關(guān)鍵。
[0028]如圖3所示，多相流噴口 I包括上部濃相噴口9、下部淡相噴口 10及設(shè)于上部濃相噴口9及下部淡相噴口 10之間的中部金屬耐熱噴口 U。燃燒穩(wěn)定著火工況以及燃燒著火點(diǎn)的控制都由多相流噴口 I來優(yōu)化。一次風(fēng)煤粉經(jīng)過卷吸高溫?zé)煔忸A(yù)熱煤粉來達(dá)到著火目的，其擴(kuò)散角度、濃淡煤粉噴口比例根據(jù)所燃燒的煤種的揮發(fā)份、熱值、灰分、堿金屬的不同存在不同的區(qū)別。
[0029]多相流噴口I連接有擺動(dòng)機(jī)構(gòu)7，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)7包括和多相流噴口 I連接的擺動(dòng)連桿，擺動(dòng)連桿連接有擺動(dòng)氣缸。多相流噴口 I和殼體8活動(dòng)連接，通過擺動(dòng)氣缸及擺動(dòng)連桿的作用，多相流噴口 I具有15-20度的擺動(dòng)角度，以提高對燃燒穩(wěn)定著火工況以及燃燒著火點(diǎn)的控制。
[0030]上部濃相噴口 9、下部淡相噴口 10及中部金屬耐熱噴口 11的口部均設(shè)有煤粉氣流擴(kuò)散板。煤粉氣流擴(kuò)散板為和水平面呈30-45°度傾斜角度的傾斜板。煤粉氣流擴(kuò)散板能夠提高煤粉氣流的擴(kuò)散角度，以提高燃燒效果。
[0031]多相流噴口I主要包括中溫輔助風(fēng)耐高溫耐磨損復(fù)合金屬噴口部件、帶有30-45°角度的煤粉氣流擴(kuò)散板、上部一次濃相煤粉噴口、下部一次淡相煤粉噴口以及擺動(dòng)機(jī)構(gòu)五部分結(jié)構(gòu)部件。燃燒裝置主要的燃燒穩(wěn)定著火工況以及燃燒著火點(diǎn)的控制都由其來優(yōu)化。一次風(fēng)煤粉經(jīng)過卷吸高溫?zé)煔忸A(yù)熱煤粉來達(dá)到著火目的，其擴(kuò)散角度、濃淡煤粉噴口比例根據(jù)所燃燒的煤種的揮發(fā)份、熱值、灰分、堿金屬的不同存在不同的區(qū)別。
[0032]穩(wěn)定燃燒鈍體5和殼體8為一體式鑄造成型結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定燃燒鈍體5整體鑄造在燃燒器殼體8內(nèi)，結(jié)構(gòu)可靠性好。
[0033]穩(wěn)定燃燒鈍體5外壁貼有防磨陶瓷，以提高穩(wěn)定燃燒鈍體5外壁的耐磨性，進(jìn)一步地提高結(jié)構(gòu)可靠性。
[0034]穩(wěn)定燃燒鈍體5兩側(cè)為和殼體8為一體式鑄造成型的封閉結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定燃燒鈍體5后部縱截面為三角形結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定燃燒鈍體5內(nèi)部為構(gòu)成高溫流體回流裝置6的中空結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定燃燒鈍體5為類似于船舶和飛機(jī)的尾翼形狀的裝置，通過氣流同流面積的減縮以及通道的角度漸變，在重力作用和沿程阻力變化的過程中，流體的濃度、速度發(fā)生變化，逐漸分離為濃淡兩相流，其擴(kuò)散角的擴(kuò)散提高了高溫?zé)煔獾幕亓鲝?qiáng)度，增加了質(zhì)量回流率。
[0035]測溫裝置4設(shè)在殼體8內(nèi)正對多相流噴口I的中心位置。多相流噴口 I的中心位置為溫度最高區(qū)域，測溫裝置4為熱電偶測溫元件，通過檢測溫度最高區(qū)域的溫度，以實(shí)現(xiàn)燃燒裝置的內(nèi)部溫度控制，防止燃燒裝置燒壞。
[0036]冷卻保護(hù)裝置3為接入殼體8內(nèi)的冷卻風(fēng)管;冷卻風(fēng)通過冷卻風(fēng)管進(jìn)入到殼體8內(nèi)，可以隨時(shí)根據(jù)測溫裝置4測量的溫度，來調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)管風(fēng)量的大小，實(shí)現(xiàn)燃燒裝置的內(nèi)部降溫，以防止燃燒裝置燒壞，提供可靠的冷卻保護(hù)作用。
[0037]本實(shí)用新型為解決目前電站鍋爐直流濃淡型及預(yù)燃室型的煤粉燃燒器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布置困難、不適應(yīng)目前電煤情況的變化，對煤質(zhì)的適應(yīng)范圍??；(由于來煤雜亂，想要均勻摻配十分困難，這就造成了進(jìn)入爐膛的燃煤時(shí)好時(shí)壞)由此而帶來的鍋爐經(jīng)常有燃燒不穩(wěn)滅火、結(jié)焦、燃燒器燒壞、過熱器超溫爆管、飛灰可燃物異常升高、制粉系統(tǒng)爆炸等事故和異常情況的發(fā)生，影響電廠生產(chǎn)正常進(jìn)行等問題，采用以下技術(shù)方案:
[0038]1、設(shè)計(jì)多相流噴口 I，主要功能在于:有效將低揮發(fā)份燃料氣流進(jìn)行有效的分割穩(wěn)流，以達(dá)到不同的燃燒功能及區(qū)域；
[0039]2、設(shè)計(jì)分離預(yù)燃裝置2，主要功能對進(jìn)入燃燒器的煤粉氣流進(jìn)行預(yù)加熱，提高其著火溫度，降低著火熱，使之能在較低的吸熱能力下提前著火；
[0040]3、設(shè)計(jì)冷卻保護(hù)裝置3，主要作用調(diào)節(jié)分離預(yù)燃裝置2的溫度，防止裝置燒損；
[0041 ] 4、設(shè)計(jì)測溫裝置4，主要通過探測溫度，來調(diào)節(jié)冷卻裝置的風(fēng)量；
[0042]5、設(shè)計(jì)尾翼式穩(wěn)燃鈍體，主要功能是對煤粉氣流進(jìn)行一級分離，同時(shí)提高煤粉出口速度、濃度的均勻性，有利于降低氮氧化物；
[0043]6、設(shè)計(jì)高溫流體回流裝置6，主要功能控制煤粉著火溫度以及控制煤粉著火距離。
[0044]采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，能得到以下的有益效果:
[0045]1、有效改善燃燒工況并強(qiáng)化低揮發(fā)份煤種在燃燒中出現(xiàn)的燃燒不穩(wěn)、鍋爐滅火現(xiàn)象；
[0046]2、有效降低燃燒工況并強(qiáng)化低揮發(fā)份煤種在燃燒中氮氧化物生成，采用本燃燒裝置可以降低30%的氮氧化物；
[0047]3、有效降低燃燒工況并強(qiáng)化低揮發(fā)份煤種在燃燒中燃盡效率低的現(xiàn)象。
[0048]該燃燒裝置安裝于電站鍋爐主燃燒器區(qū)域，主要針對一次煤粉的使用區(qū)域及范圍;通過多相流噴口 I燃燒、分離預(yù)燃室燃燒、高溫流體回流裝置6、尾翼式穩(wěn)燃鈍體、冷卻保護(hù)裝置3五項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合，使得該燃燒裝置能穩(wěn)定燃用揮發(fā)份在10%—下的貧煤;可以實(shí)現(xiàn)對分離預(yù)燃室內(nèi)的高溫流體回流量、回流區(qū)、回流區(qū)位置的精準(zhǔn)控制和調(diào)整，使該燃燒裝置對火力發(fā)電廠煤粉鍋爐的穩(wěn)燃性能大大增強(qiáng)，可以防止鍋爐滅火和防止燃燒器燒損，同時(shí)有效提高鍋爐運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性;火力發(fā)電廠煤粉鍋爐采用該燃燒裝置運(yùn)行能有效減少NOX排放。
[0049]顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，其特征在于:包括殼體，所述殼體一端上連接有能夠擺動(dòng)的多相流噴口，所述殼體內(nèi)設(shè)有前部和所述多相流噴口連接后部縱截面為三角形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定燃燒鈍體;所述殼體內(nèi)所述穩(wěn)定燃燒鈍體的上方及下方設(shè)有分離預(yù)燃裝置;所述殼體內(nèi)設(shè)有測溫裝置及冷卻保護(hù)裝置;所述穩(wěn)定燃燒鈍體內(nèi)部為構(gòu)成高溫流體回流裝置的中空結(jié)構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，其特征在于:所述分離預(yù)燃裝置由所述穩(wěn)定燃燒鈍體上部及殼體上壁之間形成的第一分離預(yù)熱通道及所述穩(wěn)定燃燒鈍體下部和殼體下壁之間形成的第二分離預(yù)熱通道構(gòu)成。3.如權(quán)利要求1所述的用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，其特征在于:所述多相流噴口包括上部濃相噴口、下部淡相噴口及設(shè)于所述上部濃相噴口及所述下部淡相噴口之間的中部金屬耐熱噴口。4.如權(quán)利要求3所述的用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，其特征在于:所述多相流噴口連接有擺動(dòng)連桿，所述擺動(dòng)連桿連接有擺動(dòng)氣缸。5.如權(quán)利要求3所述的用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，其特征在于:所述上部濃相噴口、下部淡相噴口及中部金屬耐熱噴口的口部均設(shè)有煤粉氣流擴(kuò)散板。6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，其特征在于:所述穩(wěn)定燃燒鈍體和所述殼體為一體式鑄造成型結(jié)構(gòu)。7.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，其特征在于:所述穩(wěn)定燃燒鈍體外壁貼有防磨陶瓷。8.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，其特征在于:所述測溫裝置設(shè)在所述殼體內(nèi)正對所述多相流噴口的中心位置。9.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)I所述的用于低揮發(fā)份貧煤的穩(wěn)定燃燒裝置，其特征在于:所述冷卻保護(hù)裝置為接入所述殼體內(nèi)的冷卻風(fēng)管。
【文檔編號】F23K1/04GK205424972SQ201620086428
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年1月28日
【發(fā)明人】朱明麗, 張芳領(lǐng)
【申請人】浙江宜清環(huán)境技術(shù)有限公司