一种煤粉旋流燃烧装置制造方法及图纸

一种煤粉旋流燃烧装置，它涉及一种燃烧装置。本发明专利技术为了解决旋流燃烧装置无法获得精准配风、在低负荷工况运行状态下，燃烧装置着火稳燃性差、氮氧化物排放过高的问题。本发明专利技术的各股助燃风通过独立工作的空气通道及进风口，分级进入炉膛，保证燃烧装置在各个负荷下能够精准获得各股助燃风，风粉混合物在燃烧器出口处形成“中心淡相，外围浓相”分布特性的煤粉气流，实现浓相煤粉强烈、稳定地着火燃烧，避免了燃烧装置着火稳燃性能差的问题；内层空气沿着扩口的偏转角度向炉膛内扩散，实现内层空气在炉膛内与浓相煤粉延迟混合，强化欠氧富粉的还原性氛围，以实现低氮燃烧，从而降低NO

【技术实现步骤摘要】
一种煤粉旋流燃烧装置


[0001]本专利技术涉及一种旋流燃烧装置，具体涉及一种煤粉旋流燃烧装置，属于锅炉燃烧装置


技术介绍

[0002]目前我国火电机组灵活性调峰的需求越来越迫切，各大电力集团对燃煤电站锅炉最低稳燃负荷限值已经低至15％额定负荷。在低负荷条的件下，受磨煤机最低投运数量限值(一般不低于两台磨煤机运行)，单只煤粉燃烧器热负荷大幅下降，对燃烧器的着火稳燃性能存在极大考验。
[0003]尤其对于旋流煤粉燃烧器而言，助燃风通常分两至三股进入燃烧器参与燃烧。目前助燃风大多采用大风箱进行提供，外部空气由大风箱两端的进风处进入大风箱成为助燃空气，一个大风箱上安装有若干个燃烧装置，燃烧装置的各个进风口均安装在大风箱上；当燃烧装置在按设计时的满负荷运行状态下，大风箱无法为不同位置的燃烧装置精准分配各股助燃风，经常出现“靠近大风箱两端布置的燃烧装置分配的助燃风多、靠近中间布置的燃烧装置分配的助燃风少”的情况，当燃烧装置在低负荷运行状态下，无法获得精准配风的问题则更为突出，这会导致超低负荷工况运行下着火稳燃性能差、氮氧化物排放过高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决目前旋流燃烧装置在按设计时的满负荷运行状态下，大风箱无法为不同位置的燃烧装置精准配风、在低负荷工况运行状态下，燃烧装置着火稳燃性差、氮氧化物排放过高的问题。进而提供一种煤粉旋流燃烧装置。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种煤粉旋流燃烧装置，包括燃烧器入口弯头、第一套筒、第二套筒、第三套筒和中心空气管道，燃烧器入口弯头设置在第三套筒的一端，第三套筒的外圆周方向上同心设置有第二套筒，第二套筒的外圆周方向上同心布置有第一套筒，第三套筒的内部中心处设置有中心空气管道，中心空气管道与燃烧器入口弯头通过法兰连接，其特征在于：它还包括外层空气进风口、中心进风管、内层空气进风口、集粉器、扩粉器和分流锥。
[0006]外层空气进风口、中心进风管和内层空气进风口分别与一个外置的供风装置连接，实现对煤粉旋流燃烧装置精准分配各股助燃风；中心空气管道轴线方向的外侧壁上按照进口侧向出口侧的顺序依次同轴设置有集粉器、扩粉器和分流锥；集粉器为中空的锥形体，且横截面积大的一端为迎风端，集粉器在风粉混合物的流动过程中产生文氏管效应，将煤粉汇集成浓相煤粉后，使煤粉流动速度递增，集粉器通过肋板焊接在中心空气管道的外圆周上；扩粉器的外径先增大后减小，扩粉器与中心空气管道为一体设置；分流锥的纵截面为“Y”形，且横截面积小的一端为迎风端，分流锥通过肋板焊接在中心空气管道的外圆周上；流动速度递增后的浓相煤粉经过扩粉器后，流动方向外扩，在分流锥与第三套筒之间的出口处喷出，形成“圆环”状的煤粉气流，淡相煤粉在分流锥与中心空气管道之间的出口处
喷出。
[0007]本专利技术与现有技术相比具有以下效果：
[0008]1、本专利技术的外层空气进风口13与外层空气通道12连接；中心进风管16与中心空气管道6连接；内层空气进风口17与内层空气通道11连接，三层空气通道及其进风口分别与一个外置的供风装置连接，助燃风通过独立工作的空气通道及进风口，分级进入炉膛，精准补充煤粉燃烧所需氧量，保证燃烧装置在各个负荷下能够精准获得各股助燃风，提高煤粉的稳燃性；且各层空气通道具备各自提高进风量、氧浓度甚至替换为纯氧的条件，保证煤粉燃烧效率。
[0009]2、本专利技术的集粉器7为中空的锥形体，风粉混合物在燃烧器入口弯头1和风粉混合物通道10内输送时首先经过集粉器7；在一次风保持不变的情况下，由于集粉器7的迎风端横截面积较大，所以风粉混合物在通过集粉器7时产生文氏管效应，将风粉混合物中的煤粉高度浓缩并加快流动速度；扩粉器6
‑
1的迎风端为直径逐渐增大的锥形体，所以浓相煤粉经过扩粉器6
‑
1时，输送轨迹偏转至第三套筒5的内壁朝着分流锥8的方向继续输送，浓相煤粉在喷出第三套筒5时，被设置在第三套筒5端部的扰流齿5
‑
1打散，在燃烧器出口处形成“中心淡相，外围浓相”分布特性的煤粉气流，增大了浓相煤粉与助燃风的接触面积；回流区在卷吸炉膛内高温烟气后，浓相煤粉被迅速引燃，实现强烈、稳定地着火燃烧，进而避免了锅炉在低负荷运行状态下，热负荷大幅下降而引起的燃烧装置着火稳燃性能差的问题。
[0010]3、本专利技术的浓相煤粉在炉膛内充分燃烧时，前期释放出煤中NOx，利于后期NOx的还原，降低NOx的排放；内层空气输送到内层空气通道11的出口处时，在扩口5
‑
2的作用下，内层空气沿着扩口5
‑
2的偏转角度向炉膛内扩散，进而实现内层空气在炉膛内延迟与浓相煤粉混合，强化欠氧富粉的还原性氛围，保证在超低负荷工况下也能实现低氮燃烧，从而进一步降低NOx排放量，降低了锅炉在低负荷运行状态下氮氧化物排放过高的问题。
[0011]4、本专利技术的结构简单，易于调整，可用于较宽范围煤种的燃烧装置设计，使本专利技术适用于燃用常规煤质的同时，兼具燃用挥发分含量极低的乏焦等废弃固体可燃物的功能，应用范围广泛。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的主视图，其中箭头表示浓相煤粉在风粉混合物通道10内的输送轨迹。
[0013]图2是图1中的Ⅰ处放大图；
[0014]图3是图1中的Ⅱ处放大图；
[0015]图4是图1中A向视图；
[0016]图5是图1中B向视图；
[0017]图6是本专利技术浓相煤粉在炉膛内分布示意图，其中：闭合区域N表示浓相煤粉在分流锥8与第三套筒5之间的出口处喷出后，在炉膛内形成“圆环”状分布的浓相煤粉气流，扩口5
‑
2处的箭头表示内层空气进入炉膛后的输送方向；
[0018]图7是本专利技术回流区形态示意图，其中：闭合区域H表示扩口5
‑
2和中心空气管道6配合内层助燃空气、外层助燃空气，得到的回流区形态。
[0019]图中：1、燃烧器入口弯头，2、保温装置，3、第一套筒，4、第二套筒，5、第三套筒，5
‑
1、扰流齿，5
‑
2、扩口，6、中心空气管道，6
‑
1、扩粉器，7、集粉器，7
‑
1、压力平衡孔，8、分流锥，9、旋流器，10、风粉混合物通道，11、内层空气通道，12、外层空气通道，13、外层空气进风口，14、吊挂，15、肋板，16、中心进风管，17、内层空气进风口。
具体实施方式
[0020]为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而非全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0022]在本专利技术的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤粉旋流燃烧装置，它包括燃烧器入口弯头(1)、第一套筒(3)、第二套筒(4)、第三套筒(5)和中心空气管道(6)，燃烧器入口弯头(1)设置在第三套筒(5)的一端，第三套筒(5)的外圆周方向上同心设置有第二套筒(4)，第二套筒(4)的外圆周方向上同心布置有第一套筒(3)，第三套筒(5)的内部中心处设置有中心空气管道(6)，中心空气管道(6)与燃烧器入口弯头(1)通过法兰连接，其特征在于：它还包括外层空气进风口(13)、中心进风管(16)、内层空气进风口(17)、集粉器(7)、扩粉器(6
‑
1)和分流锥(8)；所述外层空气进风口(13)、中心进风管(16)和内层空气进风口(17)分别与一个外置的供风装置连接，实现对煤粉旋流燃烧装置精准分配各股助燃风；所述中心空气管道(6)轴线方向的外侧壁上按照进口侧向出口侧的顺序依次同轴设置有集粉器(7)、扩粉器(6
‑
1)和分流锥(8)；所述集粉器(7)为中空的锥形体，且横截面积大的一端为迎风端，集粉器(7)在风粉混合物的流动过程中产生文氏管效应，将煤粉汇集成浓相煤粉后，使煤粉流动速度递增，集粉器(7)通过肋板(15)焊接在中心空气管道(6)的外圆周上；所述扩粉器(6
‑
1)的外径先增大后减小，扩粉器(6
‑
1)与中心空气管道(6)为一体设置；所述分流锥(8)的纵截面为“Y”形，且横截面积小的一端为迎风端，分流锥(8)通过肋板焊接在中心空气管道(6)的外圆周上；流动速度递增后的浓相煤粉经过扩粉器(6
‑
1)后，流动方向外扩，在分流锥(8)与第三套筒(5)之间的出口处喷出，形成“圆环”状的煤粉气流，淡相煤粉在分流锥(8)与中心空气管道(6)之间的出口处喷出。2.根据权利要求1所述的一种煤粉旋流燃烧装置，其特征在于：它还包括风粉混合物通道(10)，所述风粉混合物通道(10)由中心空气管道(6)的外圆周面与第三套筒(5)的内圆周面形成。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐彦辉，孙飞，王静杰，于强，夏良伟，刘辉，栾世健，闫燕飞，祝令昆，宋欣，韩升利，魏国华，于景泽，王小鹏，王明昊，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：