[发明专利]一种风粉周向偏置的低氮旋流燃烧器

说明书

本发明涉及燃烧器领域，具体涉及一种风粉周向偏置的低氮旋流燃烧器。该燃烧器包括中心风通道，一次风通道，内、外二次风通道，一次风轴向叶片旋流器，内二次风轴向叶片旋流器，外二次风切向叶片旋流器，一次风周向煤粉分离器，内、外二次风风量偏置调节装置。一次风周向煤粉分离器将一次风沿周向一分为二，成浓粉段和淡粉段一次风；风量偏置调节装置将二次风沿周向一分为二，成强风段和弱风段二次风。内、外二次风风量偏置调节装置分别为部分圆周环型挡板和部分圆周柱面挡板。在燃烧器出口截面，强风段二次风与淡粉段一次风相配，弱风段二次风与浓粉段一次风相配。这种风粉配合方式既能强化着火，又能抑制主燃区峰值温度，显著减少NOx排放。

技术领域

本发明涉及燃烧器领域，特别涉及一种风粉周向偏置的低氮旋流燃烧器。

背景技术

旋流燃烧器在电站锅炉、工业锅炉等燃烧设备中应用广泛，它利用旋流器使气流产生旋转运动，气流在进入炉膛后形成旋转射流，并在旋转射流内部形成内回流区，通过卷吸高温烟气回流点燃燃料。在旋流燃烧器的设计与运行中，强化着火，高效燃烧，低氮排放一直是重要的研究课题。

浓淡燃烧是降低燃烧过程中氮氧化物(NO_x)生成的手段之一，煤粉在富氧的淡煤粉区域和贫氧的浓煤粉区域内分别燃烧可以降低燃烧温度，抑制NO_x的生成。

现有技术中的浓淡煤粉旋流燃烧器大多采用径向浓淡技术，其技术要点是将煤粉沿径向分为浓淡两个圆环区域，浓淡煤粉沿着径向分布。有的浓煤粉环在外侧，如中国实用新型专利93144359.1“一种径向浓淡旋流煤粉燃烧器”，有的浓煤粉环在内侧，如中国发明专利03134317.1“一种径向浓淡式双调风旋流煤粉燃烧器”，但由于燃烧器一次风出口径向尺度较小，且一次风紧邻二次风，气流在径向混合较快，从而使浓淡分离的实际效果大打折扣，因此，降低NO_x的效果相当有限。

另外，也有专利将一次风沿周向形成浓淡间隔分布的多股煤粉气流，如中国发明专利200810018042.2“一种煤粉周向浓缩分区驻涡的旋流燃烧器”和中国发明专利200580007215.5“低氧化氮(NOx)的燃料喷射器和提高火焰稳定性”，由于一次风紧邻二次风，所以浓淡的实际效果同样被打了折扣，降低NOx的效果同样有限。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供一种风粉周向偏置的低氮旋流燃烧器1，以切实提高煤粉的浓淡分离效果，强化着火，有效抑制主燃区的峰值温度，减少燃烧NO_x的生成。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明所提供的一种风粉周向偏置的低氮旋流燃烧器1，包括中心风通道12、一次风通道13、内二次风通道14、外二次风通道15、一次风轴向叶片旋流器132、内二次风轴向叶片旋流器141、外二次风切向叶片旋流器151、一次风周向煤粉分离器131、内二次风风量偏置调节装置142、外二次风风量偏置调节装置152。

在一个实施方式中，所述一次风周向煤粉分离器131由在所述中心风通道12外壁上的部分圆周范围内沿螺旋线排列的若干个导流叶片形成，所述导流叶片之间保留一定间隙。

在一个实施方式中，所述周向浓淡分离器的导流叶片排列在所述中心风通道外壁上的半个圆周范围内。

在一个实施方式中，所述一次风周向煤粉分离器131的导流叶片排列在所述中心风通道12外壁上的半个圆周范围内。

在一个实施方式中，所述一次风周向浓淡分离器131位于所述一次风轴向叶片旋流器132的下游。

在一个实施方式中，所述内二次风通道内设置有内二次风风量偏置调节装置142，所述外二次风通道内设置有外二次风风量偏置调节装置152。

在一个实施方式中，所述内二次风风量偏置调节装置142为部分圆周环型挡板，所述外二次风风量偏置调节装置152为部分圆周柱面挡板。