[发明专利]一种煤及氨的两用燃烧器装置

说明书

本发明公开了一种煤及氨的两用燃烧器装置，包括由内而外依次套设的内氨气管、一次风管道、一次风套筒、外氨气套筒、二次风套筒、三次风套筒，所述内氨气管、一次风管道、一次风套筒、外氨气套筒、二次风套筒、三次风套筒的出口朝向所述燃烧器，所述一次风套筒、所述外氨气套筒、所述二次风套筒、所述三次风套筒的出口为扩口，所述外氨气套筒的出口端部连接有第一堵板，所述第一堵板上开有第一火孔，所述内氨气管的出口为渐缩管，所述渐缩管的出口端部连接有第二堵板，所述渐缩管和所述第二堵板上开有第二火孔。本发明提高了燃烧器对燃料的适应性，提高了燃烧的稳定性，降低了燃烧过程中NO_x的生成。

技术领域

本发明涉及燃烧器技术领域，尤其涉及一种煤及氨的两用燃烧器装置。

背景技术

据统计，中国煤炭、石油、天然气消费量分别占世界总量的51％、14％、7.8％左右，中国煤炭约一半用于燃烧发电，是二氧化碳的最大单一来源。减少电力行业的煤炭消费是减少二氧化碳排放的有效手段，但中国富煤贫油少气的资源现状，使得电力行业很难完全脱离煤炭。近年来，面对严峻的碳排放问题，无碳燃料的研究越来越得到关注。氨被视为有发展前景的清洁能源载体和存储介质，与氢相比，氨单位储存能量的成本较低，体积能量密度较高，也更加安全可靠。因此，煤与零碳燃料氨的掺烧是其中一个行之有效的降低火电领域碳排放的措施。

在现有技术中，目前已有部分燃烧器能够实现同时适用于两种或者更多种清洁能源的燃烧。但是，这些两用燃烧器装置对于燃料都有明确的要求，尤其适用于高热值甲烷的掺烧，并不适用于低热值氨的掺烧。现阶段氨燃料的有效利用十分具有挑战性，与常规的碳氢燃料相比，纯氨的层流燃烧速度和热值均比较低，而且点火所需要的能量较高，可燃烧极限范围较窄，使得纯氨的燃烧更加困难。此外，由于氨燃料的成分特点，在高温环境下NO_X的生成量高，这也进一步抑制了其作为新型无碳燃料在锅炉上的应用。因此，亟需一种两用燃烧器，以实现煤和氨的混合低氮燃烧，从而大幅度降低火电领域的碳排放强度。

因此，本领域的技术人员致力于提供一种煤及氨的两用燃烧器装置，以实现用氨替代部分煤粉实现高效稳定燃烧，并降低NO_X的排放。

发明内容

有鉴于现有技术上的缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种提高燃料适应性并能降低NO_X排放的两用燃烧器装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种煤及氨的两用燃烧器装置，包括由内而外依次套设的内氨气管、一次风管道、一次风套筒、外氨气套筒、二次风套筒、三次风套筒，所述内氨气管、一次风管道、一次风套筒、外氨气套筒、二次风套筒、三次风套筒的出口朝向所述燃烧器，所述一次风套筒、所述外氨气套筒、所述二次风套筒、所述三次风套筒的出口为扩口，所述外氨气套筒的出口端部连接有第一堵板，所述第一堵板上开有第一火孔，所述内氨气管的出口为渐缩管，所述渐缩管的出口端部连接有第二堵板，所述渐缩管和所述第二堵板上开有第二火孔。

优选地，还包括风箱，所述风箱套设在所述三次风套筒的外部。

优选地，所述内氨气管的渐缩管与直管段的长度之比为0.1。

优选地，所述第二火孔的直径与所述内氨气管的直管直径之比为0.12。

优选地，所述第一火孔的通流面积与所述第二火孔的通流面积之比为6:1。

进一步地，所述一次风管道的入口处连接有燃烧器弯管，所述一次风通道的出口处设有稳焰齿。

进一步地，所述一次风管道内设有第一煤粉浓缩环和第二煤粉浓缩环。

进一步地，所述外氨气套筒上连接有外氨气进口管。

进一步地，所述二次风套筒内设有旋流叶片固定板，所述旋流叶片固定板上设有旋流叶片。

进一步地，所述二次风套筒上还设有二次风量调节杆和二次风旋流强度调节杆。