[发明专利]一种旋流煤粉燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电站煤粉锅炉用旋流煤粉燃烧器。

背景技术

随着国家对燃煤电站锅炉氮氧化物排放控制的严格，为在炉内有效还原燃烧产生的氮氧化物，普遍采用了全炉膛分级燃烧技术。把为满足燃尽从主燃烧区域(煤粉送入炉膛的燃烧器区域)送入的氧量的一部分从炉膛上部专门的风口延迟送入炉膛，使主燃区的空气化学当量比小于1，即形成缺氧燃烧气氛，在主燃区与上部风口(燃尽区)之间形成还原气氛区域，使初期氮氧化物得到充分还原。同时，在墙式锅炉上应用的旋流煤粉燃烧器也大多采用多通道分级送风形式，控制风粉的混合时机，形成燃烧器区域的还原性气氛，达到燃烧器区域降低氮氧化物的目的。

目前在应用上述技术时，需要将全炉膛20-40％的氧量通过上部燃尽风口送入炉膛，从而减小了燃烧器区域送入的二次风量。燃烧器区域二次风量的减小使其利用二次风的调节能力下降，特别是在目前电厂用煤多变的实际情况下，容易造成旋流强度调节性能差，喷口回流区的直径和长度往往达不到要求，从而在控制氮氧化物的过程中，使燃烧初期着火稳燃和燃尽不能满足要求，并产生锅炉效率降低，减温水量剧增等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种方便调节二次风出口旋流强度和流场的性能的旋流煤粉燃烧器。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种旋流煤粉燃烧器，包括一次风通道、轴向旋流的内二次风通道和切向或轴向旋流的外二次风通道，外二次风通道位于内二次风通道的外围，其特征在于：在一次风通道的中心布置有中心套筒结构；中心套筒结构包括中心筒结构及在轴向上可前后移动的锥形筒，锥形筒位于中心筒结构的前端，通过锥形筒在轴向上的前后移动改变一次风通道的一次风喷口的截面积；内二次风通道的进口分隔为旋流风进口风道和直流风进口风道；在外二次风通道内设有旋流器。

优选地，所述中心套筒结构包括中心外筒及位于中心外筒内的中心内筒，所述锥形筒设于中心内筒的前端；拉杆的端部与锥形筒连接固定，通过拉杆带动锥形筒在轴向上前后移动；用于调节风量的调节阀设于中心内筒的进风口。

优选地，所述锥形筒在轴向上的前后移动的距离为0～200mm。

优选地，在所述旋流风进口风道内设置有轴向固定旋流叶片；在所述直流风通道内设置有风量调节阀。

优选地，所述一次风通道、所述内二次风通道及所述外二次风通道的通道出口外扩分别形成锥形筒一、锥形筒二及锥形筒三。

优选地，所述锥形筒一、所述锥形筒二及所述锥形筒三的扩锥角为10°～35°。

本发明在燃烧器一次风通道内设置中心风筒，通过设置中心筒前端的锥形套筒在燃烧器轴向前后移动，可以改变一次风喷口的截面积，从而在运行中可使一次风出口速度变化，以满足煤质或工况较大变动的要求。在中心筒内通入流量可控的中心风，中心风量的大小可在一定范围内方便调节喷口回流区的位置和大小，有利于煤粉的初期着火和稳燃。燃烧器二次风分为轴向旋流内二次风和切向(或轴向)旋流外二次风结构。其中内二次进口风道又被分隔为双通道，紧靠一次风筒外围为轴向固定叶片的旋流风进口风道，在旋流风进口风道外围是直流风进口风道。通过调节直流风的进风量可方便调节二次风出口旋流强度和流场的性能，而固定的轴向叶片也避免了运行容易卡瑟和难以检修的困难。

本发明具有较强的变煤种适应能力。针对煤种的变化，通过中心外筒前端锥形筒在轴向的移动，可方便改变一次风出口截面积，从而改变一次风速以适应煤质变化的需要。同时，通过调整中心风内筒风量的大小，可在一定范围调整喷口中心回流区的位置和大小，结合二次风旋流强度的调节能力增强，使燃烧器出口能得到与煤种相匹配的回流区，在主燃区域氧量低于化学当量比的情况下，强化了煤粉早期的着火稳燃和燃尽性能。

本发明应用于锅炉全炉膛空气分级低氮氧化物排放技术中，具有可调性能好，着火稳燃性强的特点，对变煤种工况方便调节，提高了主燃区的燃尽效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种旋流煤粉燃烧器的结构示意图；

图2为中心筒结构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

参阅图1，本发明提供的旋流煤粉燃烧器包括一次风通道1，轴向旋流的内二次风通道2和最外侧的切向或轴向旋流的外二次风通道3。内二次风通道2及外二次风通道3位于同一大风箱内配风。一次风通道1中心布置有中心风筒结构，一次风通道1的出口外扩形成锥形套筒一1-6。