中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置及其燃燒工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置及其燃燒工藝，該裝置包括羅茨風機、煙氣循環(huán)管道、由風管和落粉管組成的煤粉混合器、燃燒器，其中燃燒器包括一次風中心管、內二次風管、外二次風管、鈍體、擴口。利用本發(fā)明所提供的中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置及其燃燒工藝能有效解決目前用于工業(yè)鍋爐的煤粉燃燒器點火時間長、耗油量大，火焰穩(wěn)定性差，煤種適應性差，NOX排放量大等問題。
【專利說明】中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置及其燃燒工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于煤粉工業(yè)鍋爐燃燒領域，特別是涉及一種中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置及其燃燒工藝。

【背景技術】
[0002]在目前的工業(yè)鍋爐市場中，約85%左右的份額為燃煤工業(yè)鍋爐，被廣泛用于工業(yè)生產和建筑采暖等領域，加之我國的燃煤工業(yè)鍋爐普遍存在效率低下，平均運行效率僅為60%-65%，可見，年耗煤近7億噸的燃煤工業(yè)鍋爐所導致的環(huán)境污染問題極其嚴重，每年燃煤工業(yè)鍋爐產生的SO2約1000萬噸、NOx約200萬噸、粉塵約100萬噸，排放量僅次于燃煤發(fā)電。其中，SO2及粉塵控制技術已發(fā)展的較為成熟，但控制技術依然是燃煤工業(yè)鍋爐污染控制領域的難點。此外，煤種的適應性問題、穩(wěn)燃問題等也是燃煤工業(yè)鍋爐在燃燒過程中長期存在的突出性問題。
[0003]燃燒系統(tǒng)性能差是引發(fā)上述問題的關鍵性因素，改進燃燒系統(tǒng)的性能是解決問題的必要和有效途徑。送粉方式、配風方式、燃燒器的結構等都是影響燃燒系統(tǒng)性能的關鍵因子。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置及其燃燒工藝，以解決現(xiàn)有技術中工業(yè)鍋爐的煤粉燃燒器點火時間長、耗油量大，火焰穩(wěn)定性差，煤種適應性差，NOx排放量大等問題。
[0005]本發(fā)明的技術方案
一種中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置，包括羅茨風機，所述羅茨風機的進口端連接在煤粉工業(yè)鍋爐與空氣預熱器之間的煙氣管道，或連接在煤粉工業(yè)鍋爐與省煤器之間的煙氣管道；煙氣循環(huán)管道，所述羅茨風機的的出口端與所述煙氣循環(huán)管道的進口端連接；煤粉混合器，所述煤粉混合器包括風管和落粉管，所述落粉管與風管的上表面連通，所述煙氣循環(huán)管道的出口端與所述風管的進口端連接；燃燒器，所述燃燒器包括一次風中心管、內二次風管、外二次風管、鈍體、擴口，所述一次風中心管、內二次風管、外二次風管由內至外依次并列套裝，在所述內、外二次風管的進口處均設有開度可調的風門擋板，在所述外二次風管內設有軸向可調的旋流葉片，所述旋流葉片呈圓周布置，旋流角度為40-55°，所述鈍體呈前凸的圓盤狀(即半月體狀)，位于一次風中心管及內二次風管的出口端前，在所述燃燒器的末端設有擴口，將一次風中心管、內二次風管、外二次風管、鈍體收縮于燃燒器內。
[0006]作為一種優(yōu)選實施方式，所述風管中心軸線和所述落粉管軸線的夾角為52-90°。
[0007]作為一種優(yōu)選實施方式，所述一次風中心管的全部和所述內二次風管1/Γ9/16的面積被鈍體覆蓋。
[0008]作為一種優(yōu)選實施方式，所述一次風中心管1/2-全部被鈍體覆蓋。
[0009]該裝置的燃燒工藝為:將煤粉鍋爐尾部的中低溫熱煙氣作為一次風，經羅茨風機流經煙氣循環(huán)管道，在煤粉混合器風管中與從煤粉混合器落粉管中下落的煤粉進行充分混合,混合形成的一次風粉通過一次風中心管輸送煤粉,調節(jié)內、外二次風管中的風量,其中，內二次風在出口處碰到鈍體，與一次風中心管中的一次風粉混合后送入爐膛，外二次風在旋流葉片的作用下產生旋流后進入爐膛；其中，所述一次風中心管內的風速為15?20m/s，所述內二次風軸向速度為18?30m/s，所述外二次風軸向速度為3(T40m/s。
[0010]在上述燃燒工藝中，將煤粉鍋爐尾部的中低溫熱煙氣作為一次風輸送煤粉，能夠實現(xiàn)系統(tǒng)中部分煙氣的再循環(huán)，其中，作為一次風的中低溫熱煙氣的溫度一般為20(T30(TC，在煤粉混合器中與煤粉混合后的一次風粉溫度> 140°C，可以減少風粉流加熱到著火溫度所需的熱量，可實現(xiàn)微油/無油的短暫點火，強化煤粉著火，其中，所述煤粉混合器中風管中心軸線和落粉管軸線的夾角為70-90°，更能保證煤粉氣力輸送的順暢。此外，鈍體的安裝位置、鈍體的形狀、鈍體結構大小的合理選擇保證了一次風中心管內的中低溫熱煙氣煤粉氣流與直流內二次風的混合效果良好，為煤粉的著火及穩(wěn)燃創(chuàng)造良好的條件。在燃燒器末端的擴口，將一次風中心管、內二次風管、外二次風管、鈍體收縮于燃燒器內，實現(xiàn)了一個擴口同時對一次風中心管、內二次風管、外二次風管中的氣流、混合后的氣流進行導流。
[0011]與現(xiàn)有技術相比具有的有益效果。
[0012](I)可實現(xiàn)微油/無油的快速點火:利用中低溫熱煙氣輸送煤粉，可將一次風中心管中的風粉混合氣流加熱到140°C以上，減少了風粉混合氣流加熱到著火溫度所需的熱量，可實現(xiàn)微油/無油的短暫點火，強化煤粉著火。
[0013](2)降低NOx的排放量:利用中低溫熱煙氣替代空氣作為一次風，同時采用二次風分級配風的送風方式，通過調節(jié)二次風管進口處的風門擋板，對燃燒器內不同區(qū)域的氧氣量進行有效控制，既要保證燃燒所需充足的氧氣又要保證火焰中心區(qū)較大范圍內呈現(xiàn)還原性氣氛，抑制氮的氧化，減少NOx的生成量。
[0014](3)提高煤粉的火焰穩(wěn)定性:一方面,一次風中低溫熱煙氣具有一定的溫度,有效縮短了煤粉著火的孕育時間；另一方面，在外二次風管中加裝的旋流葉片及在燃燒器末端加裝擴口，可形成高溫煙氣的反向回流，高溫回流區(qū)作為穩(wěn)定的熱源，可使煤粉氣流及時著火并穩(wěn)定燃燒。
[0015](4)提高煤種適應性:低揮發(fā)份煤的不足之處是著火和穩(wěn)燃存在較大困難，本發(fā)明以中低溫熱煙氣循環(huán)與分級配風技術相結合的方式強化了煤粉的著火和穩(wěn)燃，可適應更廣泛煤種的煤粉。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0017]1.接空氣預熱器前熱煙氣；2.羅茨風機；3.煙氣循環(huán)管；4.煤粉混合器落粉管；
5.煤粉混合器風管；6.—次風中心管；7.內二次風管；8.外二次風管；9.旋流葉片；
10.盤式鈍體；11.擴口。

【具體實施方式】
[0018]為更好地說明本發(fā)明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)參照附圖1對本發(fā)明的技術方案進行如下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0019]本實施例提供了一種中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置，如附圖1所述，該裝置包括:羅茨風機2、煙氣循環(huán)管3、煤粉混合器落粉管4、煤粉混合器風管5、一次風中心管6、內二次風管7、外二次風管8、旋流葉片9、鈍體10、擴口 11，其中:
羅茨風機2的進口端連接在煤粉工業(yè)鍋爐與空氣預熱器之間的煙氣管道；
羅茨風機2的的出口端與煙氣循環(huán)管道3的進口端連接；
煤粉混合器由煤粉混合器落粉管4和煤粉混合器風管5兩部分組成，煤粉混合器落粉管4與煤粉混合器風管5上表面連通，且煤粉混合器風管5中心軸線與煤粉混合器落粉管4軸線的夾角為80° ；
燃燒器包括一次風中心管6、內二次風管7、外二次風管8、鈍體10、擴口 11，一次風中心管6、內二次風管7、外二次風管8由內至外依次并列套裝，在內二次風管7、外二次風管8的進口處均設有開度可調的風門擋板，且在外二次風管8內設有軸向可調的旋流葉片9，旋流葉片9呈圓周布置，旋流角度為40-55°，鈍體10呈前凸的圓盤狀，位于一次風中心管6及內二次風管7的出口端前，在燃燒器的末端還設有擴口 11，將一次風中心管6、內二次風管
7、外二次風管8、鈍體10收縮于燃燒器內，其中，一次風中心管6的全部和所述內二次風管4/9的面積被鈍體10覆蓋。
[0020]該裝置的燃燒工藝為:將煤粉鍋爐尾部的中低溫熱煙氣作為一次風，經羅茨風機流經煙氣循環(huán)管道，在煤粉混合器風管中與從煤粉混合器落粉管中下落的煤粉進行充分混合,混合形成的一次風粉通過一次風中心管輸送煤粉,調節(jié)內、外二次風管中的風量,其中，內二次風在出口處碰到鈍體，與一次風中心管中的一次風粉混合后送入爐膛，外二次風在旋流葉片的作用下產生旋流后進入爐膛；其中，一次風中心管內的風速為15?20m/s，內二次風軸向速度為18?30m/s，外二次風軸向速度為3(T40m/s。
[0021]以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置，其特征在于包括: 羅茨風機，所述羅茨風機的進口端連接在煤粉工業(yè)鍋爐與空氣預熱器之間的煙氣管道，或連接在煤粉工業(yè)鍋爐與省煤器之間的煙氣管道； 煙氣循環(huán)管道，所述羅茨風機的的出口端與所述煙氣循環(huán)管道的進口端連接； 煤粉混合器，所述煤粉混合器包括風管和落粉管，所述落粉管與風管的上表面連通，所述煙氣循環(huán)管道的出口端與所述風管的進口端連接； 燃燒器，所述燃燒器包括一次風中心管、內二次風管、外二次風管、鈍體、擴口，所述一次風中心管、內二次風管、外二次風管由內至外依次并列套裝，在所述內、外二次風管的進口處均設有開度可調的風門擋板，在所述外二次風管內設有軸向可調的旋流葉片，所述旋流葉片呈圓周布置，旋流角度為40-55°，所述鈍體呈前凸的圓盤狀，位于一次風中心管及內二次風管的出口端前，在所述燃燒器的末端設有擴口，將一次風中心管、內二次風管、外二次風管、鈍體收縮于燃燒器內。
2.如權利要求1所述的中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置，其特征在于:所述風管中心軸線和所述落粉管軸線的夾角為52-90°。
3.如權利要求1或2所述的中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置，其特征在于:所述一次風中心管的全部和所述內二次風管1/Γ9/16的面積被鈍體覆蓋。
4.如權利要求1或2所述的中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置，其特征在于:所述一次風中心管1/2-全部被鈍體覆蓋。
5.一種中低溫熱煙氣送粉煤粉燃燒裝置的燃燒工藝，其特征在于: 將煤粉鍋爐尾部的熱煙氣作為一次風，經羅茨風機流經煙氣循環(huán)管道，在煤粉混合器風管中與從煤粉混合器落粉管中下落的煤粉進行充分混合，混合形成的一次風粉通過一次風中心管輸送煤粉，調節(jié)內、外二次風管中的風量，其中，內二次風在出口處碰到鈍體，與一次風中心管中的一次風粉混合后送入爐膛，外二次風在旋流葉片的作用下產生旋流后進入爐膛。
6.如權利要求5所述的燃燒工藝，其特征在于:所述一次風中心管內的風速為15-20m/s，所述內二次風軸向速度為18-30m/s，所述外二次風軸向速度為30-40m/s。
【文檔編號】F23K3/02GK104180368SQ201410423518
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權日:2014年8月26日
【發(fā)明者】王歡, 王民發(fā), 郎鵬德, 郎鳳娥, 張宗旺, 王哲 申請人:山西藍天環(huán)保設備有限公司